检索结果-内蒙古大学图书馆

科学通报 2023年第14期68卷 1799-1813页

作者：陈瑶尤垂淮陈燕玲孙婷婷赵振南黄廷辰阙友雄苏亚春福建农林大学农业农村部福建甘蔗生物学与遗传育种重点实验室福州350002 福建农林大学教育部作物遗传育种与综合利用重点实验室福州350002 福建农林大学生命科学学院福州350002

类NOD26膜内在蛋白(nodulin 26-like intrinsic proteins,NIPs)又名根瘤素26-like内在蛋白、类根瘤菌26膜内在蛋白、类Nodulin26内在蛋白,是水通道蛋白(aquaporin protein,AQP)家族的亚家族之一.NIP由AqpN基因进化而来,广泛存在于植物体中,其对底物选择具有特异性,根据选择性过滤器(aromatic/arginine,ar/R区)的不同分为3个亚族.NIPs参与水分、尿素、甘油、硼、砷、硅等物质的吸收和转运,在维持植物生长过程中的水分平衡和渗透压及抵御逆境胁迫等方面发挥重要作用.近年来,有关NIPs对植物生长发育和逆境调控功能的研究越来越多.本文系统阐述了植物NIP家族的起源与进化、结构与分类、生物学功能及调控机制,并对目前NIP研究中存在的问题和未来的研究方向进行了讨论,为深入探究NIP家族在不同植物中的作用模式和遗传改良应用提供参考资料.

关键词： NIP水通道蛋白结构生物学功能逆境胁迫调控机制

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甘蔗脂氧合酶基因ScLOX1的克隆与表达分析

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作物学报 2019年第7期45卷 1002-1016页

作者：孙婷婷王文举娄文月刘峰张旭王玲陈玉凤阙友雄许莉萍李大妹苏亚春福建农林大学/农业部福建甘蔗生物学与遗传育种重点实验室福建福州350002 福建农林大学/教育部作物遗传育种与综合利用重点实验室福建福州350002

LOX属于脂氧合酶超家族(lipoxygenase superfamily),是脂肪氧化途径的重要因子,广泛参与植物生长发育的调节和对外界刺激的抵御。本研究基于甘蔗(Saccharumspp.)转录组数据库,通过RT-PCR技术,首次从新台糖22号(ROC22)蔗芽中克隆获得ScL... 详细信息

LOX属于脂氧合酶超家族(lipoxygenase superfamily),是脂肪氧化途径的重要因子,广泛参与植物生长发育的调节和对外界刺激的抵御。本研究基于甘蔗(Saccharumspp.)转录组数据库,通过RT-PCR技术,首次从新台糖22号(ROC22)蔗芽中克隆获得ScLOX1基因(GenBank登录号为MK106188)的cDNA全长序列。生物信息学分析显示,ScLOX1基因cDNA序列长度为2813 bp,开放读码框全长2664 bp,编码887个氨基酸,其编码蛋白的理论等电点为6.23,不稳定系数为39.77,亲水性平均值为-0.437,无信号肽和跨膜结构,但含有PLATLH2和Lipoxygenase活性位点,与高粱(Sorghum bicolor) LOX (XP002466613.1)的氨基酸序列相似性高达95.96%。预测ScLOX1基因的编码蛋白为酸性稳定亲水性非分泌蛋白,属于type I类非传统9-LOX。qPT-PCR分析结果显示,ScLOX1基因在蔗芽组织中特异性表达。接种甘蔗黑穗病菌(Sporisorium scitamineum)后, ScLOX1基因的表达量在抗病品种崖城05-179中短暂上升,但在感病品种ROC22中显著下降。分别对瞬时表达ScLOX1基因的本氏烟(Nicotiana benthamiana)植株叶片接种烟草茄病镰刀菌蓝色变种(Fusarium solani var. coeruleum)和青枯菌(Ralstonia solanacearum),表型观察、3,3’-二氨基联苯胺(3,3’-diaminobenzidine,DAB)染色和烟草免疫相关基因的表达情况分析显示,ScLOX1基因的过表达能够增强本氏烟对烟草茄病镰刀菌蓝色变种的防御,但对烟草青枯菌的作用与对照相比无明显差异。研究还发现,ScLOX1基因的表达受茉莉酸甲酯和水杨酸抑制下调,但受脱落酸、氯化钠和聚乙二醇诱导上调。以上结果为深入研究甘蔗ScLOX1基因的功能提供参考资料。

关键词：甘蔗脂氧合酶生物信息学实时荧光定量PCR 生物和非生物胁迫

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叉柱棉sHSP基因家族的鉴定与特征分析

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作物学报 2021年第10期47卷 1913-1926页

作者：范凯潘鑫峰毛志君叶方婷李兆伟林伟伟林文雄福建农林大学农学院作物遗传育种与综合利用教育部重点实验室福建福州350002

植物小分子热激蛋白(small heat shock protein, sHSP)是植物热激蛋白中一类分子量最小的基因家族,该家族具有保守的α-晶体结构域,在响应外界环境胁迫过程中具有重要的作用。叉柱棉(Gossypioides kirkii)有关sHSP家族的鉴定与特征分析... 详细信息

植物小分子热激蛋白(small heat shock protein, sHSP)是植物热激蛋白中一类分子量最小的基因家族,该家族具有保守的α-晶体结构域,在响应外界环境胁迫过程中具有重要的作用。叉柱棉(Gossypioides kirkii)有关sHSP家族的鉴定与特征分析还未见相关报道。本研究在叉柱棉中共鉴定了39个GksHSP成员,并且可以将GksHSP成员进一步分为10个亚家族。在GksHSP家族中发现了7个基因复制事件,并且所有的基因复制事件都是片段复制事件。棉属特有的全基因组复制事件主要导致了GksHSP成员的扩增,其扩增还与蛋白激酶家族、线粒体载体蛋白家族以及植物生长素响应蛋白家族有关。此外, GksHSP家族可能与ABA和茉莉酸甲酯调控的胁迫响应相关,并且GksHSP26成员及其在陆地棉中的同源基因可能在胁迫响应中具有关键的作用。本研究的结果可以进一步为今后叉柱棉和棉花的抗逆育种研究提供一定的理论基础。

关键词：叉柱棉 sHSP 鉴定扩增功能

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甘蔗AP2/ERF基因家族的鉴定及表达

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应用与环境生物学报 2022年第1期28卷 67-81页

作者：陈玉凤李竹苏炜华孙婷婷汪洲涛岑光莉阙友雄蒙寅恬许莉萍苏亚春福建农林大学农业农村部福建甘蔗生物学与遗传育种重点实验室福州350002 福建农林大学教育部作物遗传育种与综合利用重点实验室福州350002

AP2/乙烯应答元件结合因子(APETALA2/ethylene-responsive element binding factor,AP2/ERF)是植物中最大的转录因子家族之一,在植物的生长发育、生物和非生物逆境响应中发挥着重要作用.为了解甘蔗AP2/ERF基因家族的生物学特性,利用生... 详细信息

AP2/乙烯应答元件结合因子(APETALA2/ethylene-responsive element binding factor,AP2/ERF)是植物中最大的转录因子家族之一,在植物的生长发育、生物和非生物逆境响应中发挥着重要作用.为了解甘蔗AP2/ERF基因家族的生物学特性,利用生物信息学方法从甘蔗野生种割手密(Saccharum spontaneum)基因组挖掘获得121条SsAP2/ERF基因序列,对其编码蛋白的理化性质、系统进化树、染色体定位和基因结构等进行分析.此外,从我国大陆主栽甘蔗品种ROC22中克隆获得1条SsAP2/ERF-107的同源基因ScDREB2B-2,并分析其表达模式.结果显示,SsAP2/ERF家族基因分布于31条割手密染色体上,且存在基因聚集现象,属于AP2、ERF和RAV亚家族的基因数目分别为28、86和***2/ERF-001-SsAP2/ERF-121蛋白之间的分子量差异较大,介于16548.18-609263.26,不含信号肽,且99.17%无跨膜螺旋结构,含有3-10个保守基序和1个以上的外显子,推测大多数蛋白为定位于细胞核或细胞质的不稳定的亲水性蛋白.SsERF亚家族包含42个SsDREBs和44个SsERFs亚组成员,其AP2结构域的第14位氨基酸残基具有极高的保守性.克隆获得DREB(A-2)亚组成员SsAP2/ERF-107的同源基因ScDREB2B-2,两者氨基酸序列相似性达97.58%.qRT-PCR分析显示,ScDREB2B-2基因在ROC22中受聚乙二醇(PEG)、NaCl和脱落酸(ABA)诱导上调表达;在品种Badila中仅受PEG和NaCl诱导上调表达,而在ABA处理下的基因表达量不变,表明该基因在ROC22中可能通过ABA依赖性途径调节应答干旱和盐胁迫,而在Badila中可能通过非ABA依赖性途径调节响应干旱和盐胁迫.本研究结果可为探究甘蔗SsAP2/ERF基因家族的结构和功能提供科学依据.

关键词：割手密 AP2/ERF基因家族 ERF亚家族全基因组分析表达模式

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甘蔗茉莉酸合成关键酶基因ScOPR1的克隆、亚细胞定位及表达

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应用与环境生物学报 2018年第6期24卷 1365-1374页

作者：孙婷婷王文举刘峰王玲李竹戴明剑阙友雄许莉萍苏亚春福建农林大学农业部福建甘蔗生物学与遗传育种重点实验室福州350002 福建农林大学教育部作物遗传育种与综合利用重点实验室福州350002

12-氧-植物二烯酸还原酶(12-Oxo-phytodienoic acid reductase,OPR)是十八碳烯酸途径的关键酶之一,控制着茉莉酸合成的最后一个步骤.目前,甘蔗(Saccharum spp.)OPR基因的研究尚未见报道.从课题组构建的甘蔗转录组unigene注释库中筛选到... 详细信息

12-氧-植物二烯酸还原酶(12-Oxo-phytodienoic acid reductase,OPR)是十八碳烯酸途径的关键酶之一,控制着茉莉酸合成的最后一个步骤.目前,甘蔗(Saccharum spp.)OPR基因的研究尚未见报道.从课题组构建的甘蔗转录组unigene注释库中筛选到一个OPR基因,利用RT-PCR技术从ROC22接种黑穗病菌48 h的蔗芽中扩增获得全长cDNA序列,命名为ScOPR1(GenBank Accession Number:MG755745),并对该基因的序列特征、亚细胞定位、组织特异性表达及其在不同植物激素胁迫和不同基因型甘蔗与黑穗病菌互作过程中的表达情况进行分析.生物信息学分析发现,ScOPR1基因全长1 287 bp,包含1个1 116 bp的开放阅读框,编码371个氨基酸,理论等电点为6.01,含有底物结合活性、FMN结合活性和催化活性的氨基酸保守位点以及OYE家族的保守结构域,且与高粱(Sorghum bicolor)OPR蛋白(XP_002447901.2)的氨基酸序列一致性高达96.23%,推测其为酸性稳定亲水性非分泌OPRⅠ蛋白.本氏烟(Nicotiana benthamiana)瞬时表达显示,ScOPR1::GFP融合蛋白定位于细胞质和细胞膜.qRT-PCR分析结果显示,ScOPR1基因在甘蔗不同组织中均有表达,其在根中的表达量最高,其次为叶和蔗皮,而在蔗芽和蔗肉中的表达量最低.茉莉酸甲酯和水杨酸处理后,随着胁迫时间的延长(3-24 h),ScOPR1基因显著上调表达;该基因在脱落酸处理0.5 h时被诱导表达,为对照的1.54倍.此外,ScOPR1基因在抗黑穗病品种崖城05-179受黑穗病菌侵染初期(24 h)显著上调表达,但在感黑穗病品种ROC22中下调表达;48-72 h时ScOPR1基因的表达量在两个甘蔗基因型中较对照有所增加,但在抗病品种中高于感病品种.本研究表明,ScOPR1基因积极响应茉莉酸甲酯、水杨酸和脱落酸信号分子以及黑穗病菌的胁迫,结果可为进一步分析ScOPR1基因的功能和甘蔗抗病基因工程提供参考.

关键词：甘蔗 12-氧-植物二烯酸还原酶生物信息学分析亚细胞定位定量表达

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睡莲WRKY家族的全基因组鉴定和分子进化分析

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园艺学报 2022年第5期49卷 1121-1135页

作者：潘鑫峰叶方婷毛志君李兆伟范凯福建农林大学农学院作物遗传育种与综合利用教育部重点实验室福州350002

在睡莲中共鉴定出69个NcWRKY转录因子,将其分成3个亚家族,即Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ,其中Ⅱ亚家族可进一步分为Ⅱa、Ⅱb、Ⅱc、Ⅱd和Ⅱe,与拟南芥中WRKY亚家族分类相同。Ⅱc亚家族中含有17个成员,是睡莲WRKY家族中成员数最多的亚家族。所有成员的蛋... 详细信息

在睡莲中共鉴定出69个NcWRKY转录因子,将其分成3个亚家族,即Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ,其中Ⅱ亚家族可进一步分为Ⅱa、Ⅱb、Ⅱc、Ⅱd和Ⅱe,与拟南芥中WRKY亚家族分类相同。Ⅱc亚家族中含有17个成员,是睡莲WRKY家族中成员数最多的亚家族。所有成员的蛋白质二级结构中无规则卷曲所占比例高达为39%~78%。motif 1和motif 3被注释为WRKY保守结构。NcWRKY成员在睡莲14条染色体中均有分布,其中Ⅱa亚家族中所有成员都定位在Nc4号染色体。启动子顺式调控元件分析发现,NcWRKY成员广泛参与激素调控反应,通过不同组织中表达量分析筛选出在成熟叶柄中高表达的NcWRKY04与NcWRKY18,在花瓣中高表达的NcWRKY05和在雄蕊中高表达的NcWRKY61。基因复制事件分析发现,NcWRKY家族主要以片段复制事件为主。基因表达网络关系分析预测NcWRKY61和NcWRKY63可能与其他成员有共表达关系。

关键词：睡莲 WRKY 全基因组鉴定分子进化

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水稻生长发育多效基因DDF1的遗传分析与基因定位

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遗传 2011年第12期33卷 1374-1379页

作者：李生平段远霖陈志伟官华忠王传蕾郑磊磊周元昌吴为人福建农林大学作物遗传育种与综合利用教育部重点实验室福州350002 福建农林大学福建省水稻分子标记辅助育种重点实验室福州350002

植物中存在许多多效性基因,它们在调控植物的营养生长与生殖发育过程中起着关键性作用。文章在籼稻育种材料中发现了一个植株显著矮化且花器官明显变异的突变体ddf1(dwarf and deformed flower 1)。遗传分析表明,该突变体由单基因隐性... 详细信息

植物中存在许多多效性基因,它们在调控植物的营养生长与生殖发育过程中起着关键性作用。文章在籼稻育种材料中发现了一个植株显著矮化且花器官明显变异的突变体ddf1(dwarf and deformed flower 1)。遗传分析表明,该突变体由单基因隐性突变所致,这说明该基因是一个同时控制营养生长和生殖发育的多效性基因,暂命名为DDF1。为了定位该基因,将ddf1杂合体与热带粳稻品种DZ60杂交,建立了F2定位群体,利用水稻RM系列微卫星标记,通过混合分离分析(BSA)和小群体连锁分析,将DDF1初步定位在水稻第6号染色体RM588和RM587标记之间,与两标记的遗传距离分别为3.8 cM和2.4 cM。进一步利用已经公布的水稻基因组序列,在初步定位的区间内开发新的SSR标记,将DDF1定位在165 kb的区间内。该结果为克隆DDF1奠定了基础。

关键词：水稻多效基因 DDF1 遗传分析基因定位

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RCPs情景下福建省水稻生产的适应性调整模拟研究

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中国水稻科学 2018年第3期32卷 265-276页

作者：周桐宇江敏孙汪亮孙彬福建农林大学作物科学学院福州350002 福建农林大学作物遗传育种与综合利用教育部重点实验室福州350002

【目的】气候变化对农业生产的影响日趋明显。分析未来气候变化所产生的影响,模拟调整作物耕作和栽培措施,为有效减轻未来气候变化带来的负效应提供参考。【方法】根据联合国政府间气候变化专门委员会第5次工作报告中未来可能的温室气... 详细信息

【目的】气候变化对农业生产的影响日趋明显。分析未来气候变化所产生的影响,模拟调整作物耕作和栽培措施,为有效减轻未来气候变化带来的负效应提供参考。【方法】根据联合国政府间气候变化专门委员会第5次工作报告中未来可能的温室气体排放情况,以BCC_CSM模式模拟未来的气候变化情景,选取RCP4.5和RCP8.5两种典型浓度路径情景,与作物模型CERES-Rice耦合,筛选出了未来气候变化条件下福建省各稻区可能的最佳品种和播期,并研究分析了品种更替和播期调整后的水稻单产、稳产性以及全省水稻总产的变化。【结果】在RCP4.5和RCP8.5情景下,闽东南双季稻区早稻的模拟产量较未作适应性调整分别增加1.6%和1.9%,晚稻的模拟产量依次增加13.5%和9.8%;闽西北双季稻区早稻的模拟产量依次提高1.4%和1.0%,晚稻的模拟产量依次提高11.5%和7.9%;闽西北山地单季稻区一季稻的模拟产量分别增加14.1%和13.7%。在综合考虑两种适应性措施后,福建省各稻区总产也较当前明显提高,在RCP4.5和RCP8.5两种情景下,分别提高9.3%和10.5%。【结论】未来气候变化对福建省水稻产量有不利影响,可采取一定的适应性措施缓解负效应。

关键词：气候变化 RCPs情景水稻适应性措施作物模型

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未来气候变化对福建省水稻产量影响的模拟

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生态学杂志 2018年第1期37卷 227-236页

作者：周桐宇江敏孙汪亮孙彬福建农林大学作物科学学院福州350002 福建农林大学作物遗传育种与综合利用教育部重点实验室福州350002

为了科学评价未来气候变化对福建省水稻产量的影响,将福建省划分为3个稻区,选取66个样点,7个代表性品种,以及2种典型浓度路径(中端稳定路径RCP4.5和高端路径RCP8.5),利用BCC_CSM(Beijing Climate Center Climate System Model)气候模式... 详细信息

为了科学评价未来气候变化对福建省水稻产量的影响,将福建省划分为3个稻区,选取66个样点,7个代表性品种,以及2种典型浓度路径(中端稳定路径RCP4.5和高端路径RCP8.5),利用BCC_CSM(Beijing Climate Center Climate System Model)气候模式,基于这2种典型浓度路径情景RCP(Representative Concentration Pathway)下的气候预估结果,结合作物生长模型CERES-Rice,分雨养与灌溉两种情形,模拟分析气候变化对水稻生产的影响。结果表明:未来气候变化情景下福建省各站点水稻生育期将明显缩短,生育期内平均温度均有所升高;不考虑CO2肥效作用时,无论早稻、后季稻、单季稻,其产量相对于基准年份均普遍减产,减产幅度不超过12%,其中雨养水稻的减产幅度略高于灌溉水稻;不同情景下水稻产量变化也有所差别,其中RCP8.5情景下水稻的减产幅度明显大于RCP4.5情景;而在考虑CO2肥效作用时,模拟结果比较乐观,各研究站点普遍表现为增产,最大增产幅度可达15.2%。

关键词：气候变化水稻 CERES-Rice模型 RCP情景

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基于黄棪(Camellia sinensis)基因组的DXS基因家族鉴定及表达

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应用与环境生物学报 2024年第4期30卷 811-817页

作者：曾珊珊高婷谷梦雅侯炳豪任卫威张宇航叶乃兴福建农林大学园艺学院/作物遗传育种与综合利用教育部重点实验室福州350002

1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸合成酶(DXS)是MEP途径的第一个限速酶,在茶树抗性的形成中起到重要作用.为探究茶树DXS基因家族的潜在功能,利用生物信息学和实时荧光定量PCR技术,对茶树DXS基因家族进行鉴定及表达分析.采用生物信息学方法,从‘... 详细信息

1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸合成酶(DXS)是MEP途径的第一个限速酶,在茶树抗性的形成中起到重要作用.为探究茶树DXS基因家族的潜在功能,利用生物信息学和实时荧光定量PCR技术,对茶树DXS基因家族进行鉴定及表达分析.采用生物信息学方法,从‘黄棪’和‘铁观音’茶树中分别鉴定出5个DXS基因家族成员,分别命名为HD-CsDXS1-CsDXS5和TGY-CsDXS1-CsDXS5,系统发育结果表明其分属3个亚家族,相同亚家族的CsDXS基因外显子-内含子数目及排列顺序基本一致.CsDXS启动子上存在众多与植物发育、激素和胁迫响应相关的顺式作用元件.荧光定量检测发现,HD-CsDXS2和HD-CsDXS5在MeJA、GA、ABA、低温和干旱处理下表达量均显著上调,HD-CsDXS1和HD-CsDXS4在GA、ABA和干旱处理下表达量显著上调,HD-CsDXS3仅在GA和干旱处理下表达量上调.本研究表明CsDXS在非生物胁迫下均被诱导表达,可能与茶树抗逆性密切相关,结果可为进一步探究茶树DXS基因家族的功能研究提供参考.(图8表2参30)

关键词：茶树 1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸合成酶非生物胁迫表达分析

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