检索结果-内蒙古大学图书馆

科学通报 2024年

作者：袁雪宁姚凤鸽安轶江成陈宁宁黄李超卢孟柱张进浙江农林大学林业与生物技术学院省部共建亚热带森林培育国家重点实验室

CRISPR是成簇的、规律间隔的短回文序列,存在于细菌、古细菌进化出的免疫防御系统中,由于其能利用RNA靶向引导Cas核酸酶对基因组中的目标序列进行编辑,成为基因组研究的重要工具.木本植物由于世代周期长,育种周期通常长达数十年,且存在... 详细信息

CRISPR是成簇的、规律间隔的短回文序列,存在于细菌、古细菌进化出的免疫防御系统中,由于其能利用RNA靶向引导Cas核酸酶对基因组中的目标序列进行编辑,成为基因组研究的重要工具.木本植物由于世代周期长,育种周期通常长达数十年,且存在近交衰退等问题,采用分子育种手段十分必要.以基因组编辑主导的分子设计育种为木本植物的遗传改良提供了新的思路.本文对目前在木本植物中涉及的CRISPR/Cas系统Cas9、Cas12、Cas13、Cas14、单碱基编辑器、引导编辑器等几种编辑技术展开描述,主要介绍了通过CRISPR/Cas9进行的单基因、多基因编辑在木本植物生长发育调控、胁迫抗性、品质调控等基因功能研究及性状改良中的应用进展,及启动子编辑、单碱基编辑器和基于dCas9的基因激活技术在木本植物性状改良中的应用潜力.此外,本文还探讨了木本植物基因组编辑技术在现阶段存在的问题及可能的解决方案.最后,对新型基因组编辑器在木本植物性状改良中的应用潜力进行了展望,旨在为木本植物分子设计育种提供参考.

关键词：木本植物性状改良基因组编辑 CRISPR/Cas系统碱基编辑器引导编辑器

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铁皮石斛WOX家族基因在植物生长发育中的功能分析

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遗传 2023年

作者：陈凯王灏陈燚婷符可韩之刚李聪斯金平陈东红浙江农林大学林业与生物技术学院省部共建亚热带森林培育国家重点实验室

WUSCHEL-Related Homeobox(WOX)家族是植物特有的一类转录因子，在干细胞维持和器官形态建成等发育过程中发挥重要的调控作用。兰科珍稀名贵中药植物铁皮石斛（Dendrobiumcatenatum）具有独特的附生生活方式和生长发育特性，对其WOX家... 详细信息

WUSCHEL-Related Homeobox(WOX)家族是植物特有的一类转录因子，在干细胞维持和器官形态建成等发育过程中发挥重要的调控作用。兰科珍稀名贵中药植物铁皮石斛（Dendrobiumcatenatum）具有独特的附生生活方式和生长发育特性，对其WOX家族基因功能探究有助于进一步了解铁皮石斛发育的保守性和特异性。本研究对铁皮石斛WOX家族基因（DcWOX）进行了系统进化、组织表达模式、异源表达功能检测等分析。结果显示，铁皮石斛WOX家族基因可分为3个进化支，具有显著差异的组织表达谱；在转基因拟南芥中，DcWOX4过表达导致植株显著矮小，叶缘羽状深裂，花期推迟2周；DcWOX9过表达导致植株矮化，叶缘锯齿状，开花推迟1周，强表型植株雌雄蕊均不育；DcWOX11过表达导致叶缘向下卷曲；DcWOX4/9/11过表达拟南芥叶片形态建成异常与TCP家族基因和CUC家族基因的下调以及KNOX家族基因的上调有关；花期推迟与FT、SOC1和CO等早花基因的下调有关。因此，本研究表明铁皮石斛WOX家族基因在调控植株形态建成、叶发育、开花时间和育性等方面具有重要功能，进一步拓展了对WOX家族基因的功能了解，为深入探讨兰科植物进化与发育的保守性和独特性提供参考。

关键词：铁皮石斛 WOX基因家族转基因拟南芥生长发育

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竹花叶病毒SYBR GreenⅡ反转录实时荧光定量PCR检测方法的建立及应用

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农业生物技术学报 2019年第4期27卷 752-760页

作者：朱丰晓陈家璐张智俊浙江农林大学林业与生物技术学院浙江农林大学省部共建亚热带森林培育国家重点实验室

竹花叶病毒(Bamboo mosaic virus, BaMV)是目前为止被发现感染竹类植物唯一的RNA病毒,严重影响竹类植物经济价值。因此,快速准确检测BaMV,对其预防和控制具有重要意义。本研究参考BaMV外壳蛋白基因(coat protein, CP)保守区设计2对特异... 详细信息

竹花叶病毒(Bamboo mosaic virus, BaMV)是目前为止被发现感染竹类植物唯一的RNA病毒,严重影响竹类植物经济价值。因此,快速准确检测BaMV,对其预防和控制具有重要意义。本研究参考BaMV外壳蛋白基因(coat protein, CP)保守区设计2对特异性引物,运用反转录实时荧光定量PCR (reverse transcription real-time fluorescence quantitative PCR, RT-qPCR)法对该病毒进行定性和定量分析,建立了一套基于SYBR GreenⅡ的BaMV的RT-qPCR检测体系。该检测体系的标准曲线循环阈值(Ct)与模板浓度的对数呈现良好的线性关系,扩增效率和相关系数分别为100%和0.999。重复性实验表明组内及组间变异系数均在1.5%以内。同时,利用此方法首次检测到8个不同竹种中亦存在BaMV。结果表明,SYBR GreenⅡRT-qPCR检测竹花叶病毒的方法灵敏、特异、重复性好,可用于竹花叶病毒的快速检测。

关键词：竹花叶病毒(BaMV) SYBR GreenⅡ 反转录实时荧光定量PCR (RT-qPCR)

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毛竹qRT-PCR分析中内参基因的选择

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农业生物技术学报 2018年第3期26卷 502-510页

作者：吴林军张智俊朱丰晓张蒙蒙余玉超裘叶维陆健康浙江农林大学林业与生物技术学院浙江农林大学省部共建亚热带森林培育国家重点实验室

实时荧光定量PCR(quantitative Real-time PCR,qRT-PCR)是目前研究基因表达的常用方法,而在特定的实验材料及条件下选择合适的内参基因是准确分析目标基因相对表达量的首要条件。本研究以毛竹(Phyllostachys edulis)的根、茎、叶和笋等... 详细信息

实时荧光定量PCR(quantitative Real-time PCR,qRT-PCR)是目前研究基因表达的常用方法,而在特定的实验材料及条件下选择合适的内参基因是准确分析目标基因相对表达量的首要条件。本研究以毛竹(Phyllostachys edulis)的根、茎、叶和笋等器官和组织为实验材料,通过qRT-PCR技术对5种常用内参基因:甘油醛-3-磷酸脱氢酶(glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase,GAPDH)、肌动蛋白(actin,ACT)、热休克蛋白(heat shock protein,HSP)、18S核糖体RNA(18S ribosomal RNA,18S r RNA)和真核起始因子4α(eukaryotic initiation factor 4α,e IF-4α)在毛竹不同器官和组织中的表达情况进行了分析。经Ge Norm、Norm Finder和Best Keeper 3个软件对比分析发现,对5种常用内参基因而言,在利用qRT-PCR分析比较毛竹不同叶片之间的基因表达差异时,可选取e IF-4α作为校正内参基因;比较笋不同部位之间的基因表达差异时,可选取18S r RNA或ACT作为校正内参基因;而比较毛竹根、茎、叶不同器官组织分化中的基因表达差异时,可选取18S r RNA作为校正内参基因。而上述发现与多数文献中把ACT作为毛竹唯一内参基因的研究不一致。本研究为在毛竹qRT-PCR分析中选择合适的内参基因提供了理论依据。

关键词：毛竹 qRT-PCR 内参基因 GeNorm Norm Finder Best Keeper

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毛竹锌指同源结构域基因家族全基因组鉴定及表达分析

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农业生物技术学报 2020年第4期28卷 645-657页

作者：马瑞芳陈家璐刘笑雨朱丰晓阮诗雨喻珮瑶张智俊浙江农林大学省部共建亚热带森林培育国家重点实验室/林业与生物技术学院

锌指同源结构域(zinc finger-homeodomain, ZF-HD)是一种同源异形盒蛋白家族,是植物特有的一类转录因子,在植物生长发育和响应非生物胁迫中发挥着重要作用。为探究ZF-HD基因家族在毛竹(Phyllostachys edulis)生长发育中的功能,基于毛竹... 详细信息

锌指同源结构域(zinc finger-homeodomain, ZF-HD)是一种同源异形盒蛋白家族,是植物特有的一类转录因子,在植物生长发育和响应非生物胁迫中发挥着重要作用。为探究ZF-HD基因家族在毛竹(Phyllostachys edulis)生长发育中的功能,基于毛竹基因组和相关转录组数据,运用生物信息学的方法,分析ZF-HD家族的理化性质、系统进化关系、基因蛋白结构以及表达模式等。研究结果表明:毛竹基因组中含有23个ZF-HD成员,其中内含子数较少(1～2个),基因结构和基序均相对保守。该家族蛋白序列存在不同结构域,含有可以和DNA结合的同源域(homeodomain, HD)和锌指(zinc-finger, ZF)两个结构域;系统进化树显示ZF-HD家族可分为6类亚族;结合多序列比对和同源模建分析结果,毛竹ZF-HD属于C2H2类型的类锌指结构域超基因家族。上游启动子序列中含有多个激素应答相关顺式作用元件;共线性分析可知毛竹与水稻(Oryza sativa)之间的共线性关系高于毛竹与拟南芥(Arabidopsis thaliana)之间的共线性关系,且存在基因复制倍增事件;结合基因本体(Gene Ontology, GO)富集,分析不同激素处理条件下以及笋芽发育不同阶段RNA-seq数据,发现毛竹ZF-HD可响应外源赤霉素(gibberellin, GA)和萘乙酸(naphthalene acetic acid, NAA)的调控;笋期部分基因家族成员的高表达,提示其可能参与了竹笋快速生长发育过程。本研究结果将有助于揭示ZF-HD基因家族在毛竹快速生长发育中的生物学功能。

关键词：毛竹锌指同源结构域(ZF-HD) 转录因子基因分析功能鉴定

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白术叶片对干旱胁迫的光谱特征响应

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中国生态农业学报 2018年第5期26卷 719-727页

作者：徐琳煜刘守赞白岩张汝民丁恒吴学谦郑炳松省部共建亚热带森林培育国家重点实验室临安311300 浙江农林大学林业与生物技术学院临安311300 浙江农林大学植物园临安311300

白术根茎膨大初期对轻度的土壤水分缺失具有一定的耐受性,但是过度干旱会抑制其根茎膨大及成分积累,因此,无损伤诊断该时期白术是否受到干旱胁迫至关重要。本文以2年生白术为试验材料,在根茎膨大初期控制土壤水分,形成不同程度的干旱胁... 详细信息

白术根茎膨大初期对轻度的土壤水分缺失具有一定的耐受性,但是过度干旱会抑制其根茎膨大及成分积累,因此,无损伤诊断该时期白术是否受到干旱胁迫至关重要。本文以2年生白术为试验材料,在根茎膨大初期控制土壤水分,形成不同程度的干旱胁迫,利用Uni Spec-SC光谱分析仪测定其光谱反射率,并结合光合色素含量,探讨白术叶片光谱特征对干旱胁迫的响应规律,为利用光谱参数监测白术生长状况提供技术依据。结果显示,随着干旱胁迫程度增加,可见光区域(400~750 nm)白术叶片光谱反射率升高,说明其光能吸收利用能力下降;但在750~1 000 nm的近红外波段,光谱反射率则逐渐平稳,在1 000 nm处,干旱胁迫下的全部叶片反射率均低于对照。微分光谱在680~750 nm间差异明显,并与叶绿素含量在700~750 nm间呈显著相关。同时,大多数光谱参数与色素含量呈显著相关(P<0.05),尤其类胡萝卜指数(mCRI)、色素归一化指数(PSNDb)、红边位置(λ_(red))、红边幅值(D_(λ_(red)))、红边面积(S_(red))与之呈极显著相关(P<0.01)。从上述结果可知,微分光谱680~750 nm可作为检测白术是否受到干旱影响的主要监测波段,红边参数、类胡萝卜指数及色素归一化指数可以作为重要指标,快速、准确、无伤害诊断白术受干旱胁迫程度。本研究结果可为应用反射光谱进行白术干旱胁迫程度诊断提供理论依据和技术支持。

关键词：白术干旱胁迫光谱特征光谱反射率光合色素光谱参数

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竹林河岸带土壤反硝化脱氮效果模拟及机理研究

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环境科学学报 2022年第6期42卷 426-436页

作者：陈紫萱周钟昱蒋文婷田琳琳李彦蔡延江浙江农林大学省部共建亚热带森林培育国家重点实验室杭州311300 浙江农林大学林业与生物技术学院杭州311300 浙江农林大学环境与资源学院杭州311300

以太湖流域上游南苕溪流域农业区竹林河岸带土壤为研究对象,采用乙炔抑制法研究不同外源硝态氮(NO_(3)^(-)-N)添加量(模拟添加NO_(3)^(-)-N浓度分别为0、5和10 mg·L^(-1)的污水,分别用N0、N5和N10处理表示)对不同离水距离(0~3、3~6... 详细信息

以太湖流域上游南苕溪流域农业区竹林河岸带土壤为研究对象,采用乙炔抑制法研究不同外源硝态氮(NO_(3)^(-)-N)添加量(模拟添加NO_(3)^(-)-N浓度分别为0、5和10 mg·L^(-1)的污水,分别用N0、N5和N10处理表示)对不同离水距离(0~3、3~6、6~12 m)、不同深度(0~10、10~20、20~40 cm)土壤反硝化速率的影响.结果表明,N0、N5和N10处理的土壤72 h内的反硝化速率均值分别为59.65、163.56和295.81μg·kg^(-1)·h^(-1),不同处理间差异显著.N5和N10处理的土壤对外源NO_(3)^(-)-N的脱氮率均值分别为0.45和0.51,且N5处理显著低于N10处理;土壤反硝化速率和对外源NO_(3)^(-)-N脱氮率均随NO_(3)^(-)-N添加量的增大而增加.土壤反硝化速率随离水距离的增加而降低,表层土壤的反硝化脱氮效果最好.高量外源NO_(3)^(-)-N添加能为土壤反硝化提供较为充足的底物,耦合较高的反硝化微生物功能基因(nirS、nosZ I和nosZ II)丰度,可显著提高表层土壤或离水距离越近土壤对外源NO_(3)^(-)-N的脱氮率.本研究的竹林河岸带土壤反硝化可对过境与河流水体NO_(3)^(-)-N的去除发挥重要的生态作用,也可为该区河流水体氮污染的控制提供一定的科学参考.

关键词：农业区河岸带土壤反硝化速率反硝化微生物功能基因丰度硝态氮脱氮率

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太湖流域上游竹林河岸带土壤反硝化酶活性及其影响因素

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应用生态学报 2021年第9期32卷 3070-3078页

作者：周钟昱张海阔梁佳辉张宝刚蒋文婷田琳琳李彦蔡延江浙江农林大学省部共建亚热带森林培育国家重点实验室杭州311300 浙江农林大学林业与生物技术学院杭州311300 浙江农林大学环境与资源学院杭州311300

本研究以太湖流域上游竹林河岸带为对象,采用乙炔抑制法分析了夏季河岸带土壤反硝化酶活性(DEA)及其影响因素,以期为竹林河岸带在减少河流氮污染方面的生态功能评估提供数据支持。结果表明:河岸带土壤DEA为6.32~23.22μg N·kg^(-1)... 详细信息

本研究以太湖流域上游竹林河岸带为对象,采用乙炔抑制法分析了夏季河岸带土壤反硝化酶活性(DEA)及其影响因素,以期为竹林河岸带在减少河流氮污染方面的生态功能评估提供数据支持。结果表明:河岸带土壤DEA为6.32~23.22μg N·kg^(-1)·h^(-1),平均值为14.65μg N·kg^(-1)·h^(-1)。河岸带土壤有机碳(SOC)、总氮、硝态氮含量、含水量和碳氮水解酶活性共同影响着DEA的垂直分布,使DEA随土壤深度(0~40 cm)的增加而递减;而DEA在水平方向上(同一土壤深度离水距离不同)的变化主要受SOC含量的影响。太湖流域上游竹林河岸带土壤在夏季可能会由于缺乏相对充足的可溶性有机碳而对DEA产生一定的限制。

关键词：河岸带土壤反硝化酶活性有机碳硝态氮碳氮水解酶活性

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石蒜体胚发生过程的细胞学和生理特性

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浙江农林大学学报 2024年第2期41卷 243-251页

作者：陈依宁雷雪李欣高燕会浙江农林大学林业与生物技术学院省部共建亚热带森林培育国家重点实验室浙江杭州311300

【目的】探究石蒜‘梦幻少女’Lycoris chinensis×radiata‘Astro Girl’体胚发生过程中的细胞学和生理生化指标的变化规律,明确‘梦幻少女’体胚发生的特征,提高石蒜属Lycoris植物种球繁殖效率,为石蒜属新品种工厂化生产提供技术... 详细信息

【目的】探究石蒜‘梦幻少女’Lycoris chinensis×radiata‘Astro Girl’体胚发生过程中的细胞学和生理生化指标的变化规律,明确‘梦幻少女’体胚发生的特征,提高石蒜属Lycoris植物种球繁殖效率,为石蒜属新品种工厂化生产提供技术支撑。【方法】采用石蜡切片、酶联免疫吸附测定技术和超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)技术,测定了0~40 d‘梦幻少女’体胚发生过程中的形态和组织学特征、体胚可溶性淀粉及总蛋白质、抗氧化酶活性和多胺等生理生化指标的变化。【结果】①体胚发生过程中,从球形胚到短暂膨大约20 d,进一步分化为心形胚、棒状胚和子叶胚,膨大的球形胚后期或心形胚时期基部会形成维管束。②体胚发生过程中,总蛋白质和淀粉、抗氧化酶活性发生显著变化,淀粉变化与球形胚的形成呈正相关,与体胚形态建成和体胚成熟呈负相关。总蛋白质、过氧化物酶(POD)活性及过氧化氢酶(CAT)活性变化与子叶胚形成呈正相关,与子叶胚的成熟发育呈负相关。超氧化物歧化酶(SOD)活性变化与球形胚、子叶胚时期呈负相关,与心形胚、棒状胚时期呈正相关,表明储能作用的淀粉、蛋白质及与植物生理密切相关的抗氧化酶对体胚发生起着重要的作用。③体胚发生过程中多胺氧化酶(PAO)活性和多胺(PAs)变化显著,腐胺(Put)、精胺(Spm)和亚精胺(Spd)的变化共同决定多胺的变化趋势,多胺和多胺氧化酶活性主要在体胚分化早期发生明显积累,与球形胚分化呈正相关;在子叶胚的形成期,精胺与亚精胺呈正相关;在子叶胚成熟期,腐胺、精胺和亚精胺3个指标呈现腐胺先下降后上升,精胺、亚精胺先上升后下降的趋势。【结论】在‘梦幻少女’体胚发生的0~40 d,体胚形态经历了原胚—球形胚—心形胚—棒状胚—子叶胚的过程。其中,生理特性变化显著,淀粉的积累或消耗可能是球形胚形成、体胚后续形态发育与成熟的重要影响因素。在子叶胚形成及成熟时期,总蛋白质、过氧化酶活性和多胺的变化可能发挥着相应密切的联合作用。多氨氧化酶活性与多胺的活跃积累可能有利于体胚早期发育。

关键词：石蒜属愈伤组织体细胞胚生理生化

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2种栽培环境对铁皮石斛内生细菌多样性的影响

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浙江农林大学学报 2020年第2期37卷 284-290页

作者：余望寅姚冠扎西拉姆普琼刘京晶周湘浙江农林大学林业与生物技术学院省部共建亚热带森林培育国家重点实验室浙江杭州311300

【目的】揭示不同栽培环境对铁皮石斛Dendrobium catenatum内生细菌群落结构的影响,解析与石斛多糖含量存在潜在关联的功能菌种。【方法】针对温室人工基质培养和仿野生立木附生培养2种栽培体系下的铁皮石斛C9品系根、茎、叶等各部组织... 详细信息

【目的】揭示不同栽培环境对铁皮石斛Dendrobium catenatum内生细菌群落结构的影响,解析与石斛多糖含量存在潜在关联的功能菌种。【方法】针对温室人工基质培养和仿野生立木附生培养2种栽培体系下的铁皮石斛C9品系根、茎、叶等各部组织内生细菌,采用Illumina测序平台的Miseq进行高通量测序分析其菌落结构和多样性,同时利用逐步回归法分析内生细菌分布与组织多糖质量分数的关联性。【结果】铁皮石斛在2种栽培环境不同组织中的菌群结构差异显著(P<0.05),附生立木仿野生环境比温室环境下物种丰富度更高。同时,根部所含分类操作单元(OTUs)数量最多(112~630个),叶部则最少(28~73个)。其中,厚壁菌门Firmicutes(16.7%~34.9%)、拟杆菌门Bacteroidetes(8.7%~35.6%)和变形菌门Proteobacteria(15.9%~42.0%)的OTUs占优势。从菌种生理功能上看,固氮相关的菌种如弗兰克菌科Frankiaceae在树培环境下相对丰度更高,推测可能受树培寡氮环境的影响使固氮菌富集。逐步回归分析结果显示:不动杆菌Acinetobacter在根、茎、叶不同组织中的相对丰度与多糖质量分数变化关联度最大,其次为假单胞菌Pseudomonas。【结论】铁皮石斛内生细菌资源相当丰富,而栽培方式影响菌群分布,且与石斛多糖质量分数具有关联性。

关键词：林木育种学植物内生细菌多样性固氮菌群分析石斛多糖

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