检索结果-内蒙古大学图书馆

分子植物育种 2025年第1期23卷 71-79页

作者：谢坤宏张大为刘营贺丹邹子湘严明理周定港湖南科技大学生命科学学院湘潭411201 湖南科技大学经济作物遗传改良与综合利用湖南省重点实验室湘潭411201 湖南科技大学重金属污染生态土壤修复与安全利用湖南省高校重点实验室湘潭411201

钙依赖性蛋白激酶(CDPKs)是植物细胞内Ca2+信号识别及转导的重要媒介,在生长发育和逆境应答时起重要作用。本研究基于美洲商陆(Phytolacca americana L.)的转录组数据,通过生物信息学对美洲商陆PaCDPK基因家族进行鉴定和分析,分析了该... 详细信息

钙依赖性蛋白激酶(CDPKs)是植物细胞内Ca2+信号识别及转导的重要媒介,在生长发育和逆境应答时起重要作用。本研究基于美洲商陆(Phytolacca americana L.)的转录组数据,通过生物信息学对美洲商陆PaCDPK基因家族进行鉴定和分析,分析了该家族基因成员及理化特性、系统进化关系、保守基序和保守功能结构域等,同时分析了其在重金属锰(Mn)和镉(Cd)胁迫下的表达模式。共鉴定到16个CDPK基因,依次命名为PaCDPK1~PaCDPK16,二级结构主要构成元件为α-螺旋和无规卷曲;系统发育分析将16个家族成员分为4个亚家族,且同一亚家族具有相似的保守基序;各成员均具有1个核心蛋白激酶结构域和2个EF-hand结构域;在重金属胁迫下的转录数据分析显示,不同家族成员对不同重金属的响应有不同的表达模式:PaCDPK2、PaCDPK4和PaCDPK5的表达量在两种胁迫下下调,而其他成员的表达量至少在一种胁迫下显著上调。该研究系统鉴定了Mn、Cd超累积植物美洲商陆的PaCDPK基因家族,为进一步了解美洲商陆CDPK基因提供了科学依据,也为深入解析美洲商陆的生长发育、逆境应答尤其是重金属胁迫响应时的功能提供参考。

关键词：商陆属(Phytolacca) 全长转录组钙依赖性蛋白激酶(CDPKs) 生物信息学分析逆境胁迫

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苦荞VQ基因家族的全基因组鉴定及其在叶斑病原与激素处理下的表达谱分析

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中国农业科学 2021年第19期54卷 4048-4060页

作者：郑逢盛王海华邬清韬申权田建红彭喜旭唐新科湖南科技大学生命科学学院经济作物遗传改良与综合利用湖南省重点实验室重金属污染生态土壤修复与安全利用湖南省高校重点实验室

【目的】VQ基因家族在植物生长、发育以及对生物或非生物胁迫反应中发挥重要功能。在全基因组尺度上,全面鉴定苦荞(Fagopyrum tataricum L. Gaertn.)VQ(FtVQ)基因家族,分析其在苦荞叶斑病原——互格链格孢(Alternaria alternata)和黑孢... 详细信息

【目的】VQ基因家族在植物生长、发育以及对生物或非生物胁迫反应中发挥重要功能。在全基因组尺度上,全面鉴定苦荞(Fagopyrum tataricum L. Gaertn.)VQ(FtVQ)基因家族,分析其在苦荞叶斑病原——互格链格孢(Alternaria alternata)和黑孢霉(Nigrospora osmanthi)侵染和防御相关激素——水杨酸(SA)、茉莉酸(JA)、乙烯(ET)处理下的表达模式,为深入解析苦荞VQ基因家族在植物抗病防御中的功能及机理奠定基础,同时为优良基因资源发掘及抗病品种改良提供线索。【方法】基于VQ保守结构域的隐马尔可夫文件(PF05678),采用HMMER 3.0对苦荞平苦一号基因组数据库进行比对搜索,鉴定VQ基因;通过DNAMAN、Map Inspect、MEGA、MEME、Ortho Finder、PLACE等生物信息学工具分析基因结构、染色体分布、启动子顺式元件、蛋白质理化性质、蛋白质保守基序、蛋白质亚细胞定位和蛋白质系统进化关系;采用实时荧光定量PCR(qPCR)方法分析苦荞叶VQ基因在病原侵染或激素处理下的表达模式。【结果】从苦荞基因组中鉴定获得28个VQ基因,大小为566—1 454bp,均无内含子,不均一地分布在8条染色体上。根据它们在染色体上的物理位置,命名为FtVQ1—FtVQ28。每一个FtVQ蛋白含有1个VQ基序——Fxxx VQx(L/F/I/V/A/Y)TG(x代表任意氨基酸)。亚细胞定位预测表明,21个FtVQ蛋白定位在细胞核中,其余定位在叶绿体或细胞质中。根据蛋白质氨基酸序列与保守结构基序,FtVQ蛋白归类于5个亚家族,亚家族内基因结构和蛋白质基序相对保守。基因重复分析表明,苦荞基因组中有8对VQ旁系同源基因,均为大片段重复基因,提示大片段基因重复在FtVQ基因家族数量扩张中发挥主要作用;它们的非同义突变和同义突变的比值(Ka/Ks)均小于1,提示重复基因在进化中经历了纯化选择。启动子顺式元件预测表明,所有FtVQ基因启动子含有BIHD1OS、CGTCA、ERELEA4、W-box和类W-box等病原或SA、JA、ET反应元件,尤其在FtVQ10、FtVQ14、FtVQ15、FtVQ22、FtVQ23、FtVQ27的启动子区域密集程度更高。q PCR分析显示,在可检测的20个FtVQ基因中,有55%—70%的基因为病原或激素处理下的差异表达基因(DEGs),其中72.7%—85.7%的DEGs的表达显著上调。【结论】苦荞基因组拥有28个VQ基因成员,部分VQ基因可能参与了苦荞对叶斑病原的抗性反应。

关键词：苦荞 VQ基因家族互格链格孢叶斑病黑孢霉叶斑病防御相关激素

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苔藓植物响应重金属胁迫的研究进展

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生物技术通报 2020年第10期36卷 191-199页

作者：陈璇刘祥龙唐婷湖南科技大学生命科学学院湘潭411201 湖南科技大学经济作物遗传改良与综合利用湖南省重点实验室湘潭411201

随着人类活动加剧,重金属污染形势越来越严峻,重金属污染土壤的植物修复技术由于其成本低、环境友好且修复效率高等优点已然成为研究热点,然而此领域研究基本集中在被子植物。苔藓植物叶片仅单层细胞构成,角质层不发达但相对体表面积较... 详细信息

随着人类活动加剧,重金属污染形势越来越严峻,重金属污染土壤的植物修复技术由于其成本低、环境友好且修复效率高等优点已然成为研究热点,然而此领域研究基本集中在被子植物。苔藓植物叶片仅单层细胞构成,角质层不发达但相对体表面积较大,有较好的静电吸附能力,其特殊生理构造和发育过程决定了其对环境重金属胁迫具有超强适应性。综述了重金属胁迫对苔藓植物的影响以及苔藓植物在各个水平对重金属胁迫的响应,并提出了苔藓植物在耐重金属胁迫机制上与其他陆生高等植物具有保守性,以期为重金属污染地区进行生态修复提供理想材料和生物监测方法。

关键词：苔藓重金属胁迫光合系统螯合剂生态修复

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苦荞麦叶斑病原诱导的FtWRKY39基因克隆、表达与生化特性分析

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植物生理学报 2021年第7期57卷 1480-1490页

作者：邬清韬王海华申权田建红唐新科湖南科技大学生命科学学院湖南湘潭411201 经济作物遗传改良与综合利用湖南省重点实验室湖南湘潭411201 重金属污染生态土壤修复与安全利用湖南省高校重点实验室湖南湘潭411201

WRKY转录因子在植物抗病防御过程中发挥重要的调节作用。苦荞麦(Fagopyrum tataricum)叶斑病由链格孢(Alternaria alternata)、黑孢霉(Nigrospora osmanthi)引起。采用逆转录PCR方法,从接种***的苦荞麦叶RNA样品中克隆获得FtWRKY39基因... 详细信息

WRKY转录因子在植物抗病防御过程中发挥重要的调节作用。苦荞麦(Fagopyrum tataricum)叶斑病由链格孢(Alternaria alternata)、黑孢霉(Nigrospora osmanthi)引起。采用逆转录PCR方法,从接种***的苦荞麦叶RNA样品中克隆获得FtWRKY39基因的cDNA序列。FtWRKY39 cDNA长1037 bp,含有1个长为1029 bp的完整开放读码框,编码342个氨基酸。FtWRKY39具有1个典型的WRKY保守结构域,锌指类型为CCHC,归类于WRKY第Ⅲ组。FtWRKY39与苦荞麦WRKY12、藜麦(Chenopodium quinoa)WRKY41和甜菜(Beta vulgaris)WRKY41在氨基酸水平上的同源性较高,序列同一性分别为50.9%、44.6%、43.7%。原生质体瞬时表达分析表明,绝大部分的FtWRKY39定位在细胞核中,少量分布于细胞质内,与亚细胞定位预测结果一致。FtWRKY39的C端为酸性结构区,富含丝氨酸、苏氨酸磷酸化位点,提示它具有转录激活活性,酵母单杂交实验证实了这种推测。实时荧光定量PCR分析表明,FtWRKY39在根中的表达丰度最高,其次是果、花和叶,在茎中表达水平最低;Ft WRKY39受***和***以及3种重要的抗病相关激素——水杨酸(SA)、茉莉酸(JA)和乙烯(ET)显著诱导。上述结果提示,FtWRKY39具有作为转录因子的基本结构与生化特征,可能通过SA、JA/ET信号通路介导对苦荞麦叶斑病的抗性反应。

关键词：苦荞麦(Fagopyrum tataricum) 叶斑病原 WRKY基因生物信息学分析基因表达模式亚细胞定位转录激活活性

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P值争论对生物统计学课程教学的影响

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生物学杂志 2020年第6期37卷 120-122,129页

作者：彭佳师湖南科技大学生命科学学院经济作物遗传改良与综合利用湖南省重点实验室湘潭411201

P值在当前生物学数据的统计学分析所广为接受的规范中处于核心位置,大多数的数据分析结果最终用P值来体现,并依此作出科学问题的推断。然而,随着对P值的误解以及P值局限性讨论的深入,特别是对于实验结论可重复性的焦虑,引起了学术界对P... 详细信息

P值在当前生物学数据的统计学分析所广为接受的规范中处于核心位置,大多数的数据分析结果最终用P值来体现,并依此作出科学问题的推断。然而,随着对P值的误解以及P值局限性讨论的深入,特别是对于实验结论可重复性的焦虑,引起了学术界对P值使用的激烈争论。P值的误用以及P值争论的出现也从侧面折射出在大学和研究生教育中生物统计学课程教学存在的不足。在简要介绍P值争论的基础上,探讨当前P值争论引起的对生物统计学课程教学的一些反思和启示。

关键词： P值 P值争论生物统计学教学

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芥菜型油菜PAP1基因的克隆与表达分析

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分子植物育种 2021年第22期19卷 7337-7347页

作者：贺丹张卫平林微陈家乐贺鹏张大为严明理湖南科技大学生命科学学院湘潭411201 湖南科技大学经济作物遗传改良与综合利用湖南省重点实验室湘潭411201

花青素是导致芥菜型油菜叶片颜色差异的重要物质,PAP1基因是花青素合成途径中的一个关键转录调控基因。本研究利用同源克隆技术,以不同叶色芥菜型油菜为材料,根据同源性较高的白菜PAP1基因序列设计引物,克隆芥菜型油菜PAP1基因序列。芥... 详细信息

花青素是导致芥菜型油菜叶片颜色差异的重要物质,PAP1基因是花青素合成途径中的一个关键转录调控基因。本研究利用同源克隆技术,以不同叶色芥菜型油菜为材料,根据同源性较高的白菜PAP1基因序列设计引物,克隆芥菜型油菜PAP1基因序列。芥菜型油菜PAP1基因的基因长度在1348~1669 bp,编码序列长744~753 bp,包括3个外显子和2个内含子区域。PAP1蛋白包括两个MYB结合域,分别位于第9~59和62~110氨基酸。进化分析表明芥菜型油菜PAP1基因与白菜和芜菁具有较高的同源性,与拟南芥亲缘关系较远。对比不同叶色芥菜型油菜基因序列发现,紫叶芥和红叶芥PAP1基因的编码区序列无差异,但编码的蛋白质与绿叶芥有22个氨基酸差异,定量PCR分析表明PAP1基因及其调控的下游基因如DFR、TT19等在绿叶芥油菜中表达水平较低,上述差异可能导致了芥菜型油菜叶色的差异。本研究为探究不同叶色芥菜型油菜的可能形成机制及遗传改良提供参考。

关键词： PAP1基因花青素基因克隆表达分析

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芥菜型油菜***4基因调控类黄酮的途径

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作物学报 2020年第9期46卷 1322-1331页

作者：高国应伍小方黄伟周定港张大为周美亮张凯旋严明理湖南科技大学生命科学学院湖南湘潭411201 中国农业科学院作物科学研究所北京100081 湖南科技大学/经济作物遗传改良与综合利用湖南省重点实验室湖南湘潭411201

MYB类转录因子KAN4有调控植物原花青素合成的功能。为了探究芥菜型油菜中MYB转录因子KAN4对原花青素合成的调控机理,本研究以芥菜型油菜紫叶芥为实验材料,克隆了一个***4基因,编码266个氨基酸,***4蛋白包含一段高度保守的MYB-like DNA... 详细信息

MYB类转录因子KAN4有调控植物原花青素合成的功能。为了探究芥菜型油菜中MYB转录因子KAN4对原花青素合成的调控机理,本研究以芥菜型油菜紫叶芥为实验材料,克隆了一个***4基因,编码266个氨基酸,***4蛋白包含一段高度保守的MYB-like DNA结合结构域,属于1R-MYB转录因子家族成员。基因表达分析表明,***4在根中表达量显著高于叶和茎中,GUS组织化学染色分析试验推测,该基因可能在根茎叶的维管组织中表达。利用毛状根体系过表达***4发现,类黄酮合成途径的部分关键酶基因***和***等的表达量在紫叶芥和四川黄籽的转基因根系中均显著增加,紫叶芥转基因根系中总黄酮含量为2.798 mg g-1,是对照组的1.3倍,四川黄籽中总黄酮含量为2.567 mg g^-1,是对照组的1.2倍。在拟南芥中异源表达***4发现,转基因植株总黄酮含量为0.237 mg g^-1,是野生型的1.5倍,原花青素含量为0.363 mg g^-1,较野生型含量下降。本研究表明,***4基因参与调控芥菜型油菜类黄酮合成,为研究芸薹属植物原花青素合成的调控机理提供了参考。

关键词：芥菜型油菜 BjuB.KAN4 类黄酮合成毛状根

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植物超富集重金属的元素防御假说研究进展

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植物生理学报 2020年第7期56卷 1337-1345页

作者：刘哲薛欢曾超珍严明理刘志祥中南林业科技大学生命科学与技术学院林业生物技术湖南省重点实验室长沙410004 森林资源生物技术湖南省国际科技创新合作基地长沙410004 湖南科技大学生命科学学院经济作物遗传改良与综合利用湖南省重点实验室湖南湘潭411201

重金属超富集植物能够在含有高浓度重金属的土壤中生长,通过根系吸收并把重金属以极高的浓度储存在地上部分中。超富集重金属元素对植物有何适应性意义目前仍不完全清楚。元素防御假说认为重金属超富集植物通过增加植株重金属的含量来... 详细信息

重金属超富集植物能够在含有高浓度重金属的土壤中生长,通过根系吸收并把重金属以极高的浓度储存在地上部分中。超富集重金属元素对植物有何适应性意义目前仍不完全清楚。元素防御假说认为重金属超富集植物通过增加植株重金属的含量来抵御病原微生物和食草动物,是植物对生物胁迫的一种防御机制,并与有机防御协同发挥效应。本文总结了元素防御假说的研究进展,并就其可能的应用前景和有待解决的问题进行了展望,以期为相关领域的研究提供参考。

关键词：重金属超富集植物元素防御假说联合效应权衡假说

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镉胁迫对甘蓝型油菜幼苗生长及基因表达的影响

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中国油料作物学报 2020年第4期42卷 613-622页

作者：张大为杜云燕吴金锋周定港刘丽莉刘忠松严明理湖南科技大学生命科学学院湖南湘潭411201 经济作物遗传改良与综合利用湖南省重点实验室湖南湘潭411201 湖南农业大学油料作物研究所湖南长沙410128

为明晰镉胁迫对甘蓝型油菜幼苗生长的影响,通过盆栽实验,探讨了油菜在不同浓度镉胁迫下表型、生理响应、镉积累特征及基因表达变化。结果表明油菜对5mg/kg镉处理有一定耐受能力,表型相比对照差异不显著;但较高浓度的镉胁迫(30,50 mg/kg... 详细信息

为明晰镉胁迫对甘蓝型油菜幼苗生长的影响,通过盆栽实验,探讨了油菜在不同浓度镉胁迫下表型、生理响应、镉积累特征及基因表达变化。结果表明油菜对5mg/kg镉处理有一定耐受能力,表型相比对照差异不显著;但较高浓度的镉胁迫(30,50 mg/kg)会显著抑制油菜幼苗生长,主要表现为株高、鲜重、叶面积、叶绿素、可溶性糖含量相比对照显著降低,同时SOD、POD酶活性、可溶性蛋白含量相比对照显著升高。油菜幼苗中镉含量随着处理浓度增大而逐步增加,且镉胁迫会显著影响油菜对Mn、Mg、Zn、Cu等必需金属离子的吸收。比较转录组分析发现镉胁迫下差异表达基因主要富集在抗氧化活性、光合作用、ATP酶活性、细胞壁形成等途径。对HMA基因家族表达模式分析表明镉胁迫下油菜根中HMA3基因上调表达,HMA2和HMA4基因下调表达,上述基因的差异协调表达可能对油菜适应镉胁迫发挥了重要作用。

关键词：甘蓝型油菜镉处理表型生理响应比较转录组分析

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FtMYB1转录因子调控苦荞毛状根黄酮醇合成的机理研究

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植物遗传资源学报 2020年第5期21卷 1270-1278页

作者：伍小方高国应左倩赵辉张凯旋严明理周美亮湖南科技大学生命科学学院湘潭411201 中国农业科学院作物科学研究所北京100081 湖南科技大学经济作物遗传改良与综合利用湖南省重点实验室湘潭411201

R2R3-MYB转录因子在植物类黄酮合成中起重要的调控作用。本研究从川荞1号中克隆获得一个R2R3-MYB家族基因FtMYB1,酵母转录激活分析显示其具有转录激活活性,激素处理下的表达模式分析显示,FtMYB1基因能够被茉莉酸甲酯(MeJA)和脱落酸(ABA... 详细信息

R2R3-MYB转录因子在植物类黄酮合成中起重要的调控作用。本研究从川荞1号中克隆获得一个R2R3-MYB家族基因FtMYB1,酵母转录激活分析显示其具有转录激活活性,激素处理下的表达模式分析显示,FtMYB1基因能够被茉莉酸甲酯(MeJA)和脱落酸(ABA)诱导表达。在苦荞毛状根中过表达FtMYB1基因,结果表明转基因毛状根株系中总黄酮和芦丁含量显著低于野生型,且在黄酮醇合成途径下游分别编码黄酮醇合酶(FLS)和鼠李糖基转移酶(RT)的FLS和RT1基因表达量在转基因株系中显著降低,表明FtMYB1可能通过调控FLS和RT1的表达来抑制黄酮醇的生物合成。

关键词： R2R3-MYB转录因子黄酮醇苦荞毛状根

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