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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再生季稻与同期抽穗主季稻干物质分配特性及机制研究

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作物学报 2023年第3期49卷 755-771页

作者：吴冬青李洲郭春林邹京南庞孜钦林非凡何海斌林文雄福建农林大学生命科学学院/农业生态过程与安全监测福建省重点实验室福建福州350002 福建省农业科学院亚热带农业研究所福建漳州363005 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建福州350002

研究再生稻干物质积累与转运特性对深入理解再生稻产量形成的生理机制及进一步挖掘增产潜力有重要的理论与实际意义。本研究以华东南稻区推广的常规籼稻佳辐占和籼粳杂交稻甬优2640两个再生稻品种作为供试材料,在确保2个供试水稻品种的... 详细信息

研究再生稻干物质积累与转运特性对深入理解再生稻产量形成的生理机制及进一步挖掘增产潜力有重要的理论与实际意义。本研究以华东南稻区推广的常规籼稻佳辐占和籼粳杂交稻甬优2640两个再生稻品种作为供试材料,在确保2个供试水稻品种的再生季稻和主季稻在籽粒灌浆阶段处于同一晚秋气温条件下抽穗成熟,比较再生季稻及其同期抽穗的主季晚稻的光合生理、激素含量、干物质生产、非结构性碳水化合物(NSC)、13C同化物在植株地上部和地下部的干物质积累与分配差异。结果表明,相比同期抽穗的同基因型主季晚稻,2个供试品种的再生季稻生育期缩短50%,但有效穗数和收获指数分别增加50%和10%,最终产量可达到对照产量的55%~65%;再生季稻在籽粒灌浆前期叶片光合速率和SPAD值均明显增高,但齐穗后20 d至成熟期其光合速率和SPAD值则明显降低;再生季稻株体内的ZR、IAA含量在齐穗期较高,之后相比较低,再生季稻株内的ABA含量在齐穗期至齐穗后10 d或20 d较高,达到10%~20%,而其GA3含量普遍较低;再生季稻稻桩、叶片和茎鞘的NSC转运率高达67%~78%、59%~67%和52%~61%,因此其NSC转运对产量贡献率也分别高达10%~18%;13C光合同化物分配在穗部占比大,成熟期再生季稻穗部的分配率高20.83%,同时,减少了再生季稻13C同化物向地下部的转移量达5%,因而有效穗多,收获指数高。再生季稻减少了光合同化物向根际土壤的转移与分配,既能提高其收获指数,又有利于减少水稻的CH4等温室气体排放量,是一种经济高效益和环境友好型的稻作模式。

关键词：再生季稻 13C脉冲标记非结构碳水化合物干物质积累与分配

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植物几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶及其协同抗病性研究进展

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农业生物技术学报 2022年第7期30卷 1394-1411页

作者：陈燕玲岑光莉孙婷婷尤垂淮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农林大学生命科学学院

植物几丁质酶(chitinase)和β-1,3-葡聚糖酶(β-1,3-glucanase)能够水解病原菌细胞壁的主成分几丁质、β-1,3-葡聚糖和肽聚糖，有效抑制病原菌的生长，是植物防御系统中的两个重要的防卫因子。此外，两者还具有协同抑菌作用，被广泛应... 详细信息

植物几丁质酶(chitinase)和β-1,3-葡聚糖酶(β-1,3-glucanase)能够水解病原菌细胞壁的主成分几丁质、β-1,3-葡聚糖和肽聚糖，有效抑制病原菌的生长，是植物防御系统中的两个重要的防卫因子。此外，两者还具有协同抑菌作用，被广泛应用于植物抗病基因工程。本文通过阐述植物几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶的结构、分类、生物学特性、表达调控机制及两者之间的协同抗病作用研究进展，为系统了解植物几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶的作用模式以及植物抗病遗传改良提供参考资料。

关键词：几丁质酶 β-1,3-葡聚糖酶结构特点功能特性协同抗病作用

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甘蔗ScbHLH13基因的RT-PCR克隆与功能分析

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作物学报 2023年第9期49卷 2485-2497页

作者：莫广玲余陈静梁艳兰周定港罗俊王莫阙友雄黄宁凌辉福建农林大学国家甘蔗工程技术研究中心/福建农林大学生命科学学院福建福州350002 玉林师范学院农学院广西玉林537000 贵阳市教育科学研究所贵州贵阳550000 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

bHLH转录因子是植物体内重要的调节因子,对植物的生长发育、次生代谢以及花青素生物合成等方面具有调节作用。本研究以高粱bHLH13(XM_002440799.2)为探针序列,从甘蔗中通过RT-PCR克隆获得一个ScbHLH13基因,并对其在不同胁迫响应转录组... 详细信息

bHLH转录因子是植物体内重要的调节因子,对植物的生长发育、次生代谢以及花青素生物合成等方面具有调节作用。本研究以高粱bHLH13(XM_002440799.2)为探针序列,从甘蔗中通过RT-PCR克隆获得一个ScbHLH13基因,并对其在不同胁迫响应转录组数据中进行表达模式分析,同时对该基因及其所编码蛋白进行了理化性质预测以及系统进化、原生质体亚细胞定位和实时荧光定量PCR表达量分析。结果显示,ScbHLH13所编码蛋白包含586个氨基酸残基,以无规则卷曲和α螺旋为主,亲水且不稳定,呈弱碱性;具有典型核定位信号,无跨膜结构;其序列内包括bHLH-MYC、HLH 2个典型保守结构域,属于bHLH超家族成员。在系统进化中ScbHLH13属于Ⅲ (d+e)类组,与高粱亲缘关系最近。在转录组数据中, ScbHLH13的表达在甘蔗品种ROC22上受低氮胁迫和黑穗病菌侵染抑制,轻微受高粱花叶病毒侵染诱导;而在Badila受低氮、在YC05-179受甘蔗黑穗病菌侵染诱导。亚细胞定位结果显示,在烟草表皮细胞中瞬时表达ScbHLH13定位于细胞核和细胞膜,在甘蔗原生质体瞬时表达ScbHLH13则定位于细胞核。qRT-PCR分析表明,ScbHLH13在甘蔗原生质体中过表达并不能诱导花青素合成代谢通路上主要基因的表达,说明ScbHLH13与甘蔗中花青素合成相关下游基因表达调控相关性较低。本研究借助甘蔗原生质体瞬时表达系统上对ScbHLH13进行了初步的表达调控探究,为进一步研究甘蔗功能基因研究以及bHLH基因家族的结构与功能研究奠定了一定的基础。

关键词：甘蔗原生质体 bHLH转录因子 ScbHLH13基因

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甘蔗PIN-LIKES基因家族的鉴定与表达分析

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作物学报 2023年第2期49卷 414-425页

作者：潘洁明田绍锐梁艳兰朱宇林周定港阙友雄凌辉黄宁玉林师范学院农学院广西玉林537000 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建福州350002 西南大学植物保护学院重庆400700 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

PILS(PIN-LIKES)是一类新发现的生长素输出载体,协助生长素的极性运输。本研究立足甘蔗割手密基因组和栽培品种转录组数据,利用生物信息学分析技术,分别在割手密和栽培品种中鉴定到11个PILS(Saccharum spontaneum PIN-LIKES,SsPILS)基因... 详细信息

PILS(PIN-LIKES)是一类新发现的生长素输出载体,协助生长素的极性运输。本研究立足甘蔗割手密基因组和栽培品种转录组数据,利用生物信息学分析技术,分别在割手密和栽培品种中鉴定到11个PILS(Saccharum spontaneum PIN-LIKES,SsPILS)基因和4个PILS(Saccharum *** PIN-LIKES,ScPILS)基因。结果表明,11个SsPILS基因家族成员分布于6条染色体上,基因内含子数量介于5~11个。系统进化树分析发现,割手密PILS与水稻PILS有较高同源性,归属于3个不同的系统发育分支。转录组数据分析显示,SsPILS1c的同源基因ScPILS1c在受高粱花叶病毒和黑穗病菌胁迫甘蔗栽培种中差异表达。通过RT-PCR扩增技术,克隆获得ScPILS1c基因序列(NCBI accession number:OM258732)。该基因全长cDNA为1332 bp,包含一个1233 bp的完整开放阅读框,编码410个氨基酸,理论等电点(pI)为6.17,不稳定系数为39.31,平均疏水性值为0.689,预测ScPILS1c为稳定酸性疏水蛋白。其编码蛋白的二级结构主要包括α-螺旋(48.54%)和无规则卷曲(35.37%),这与三级结构预测结果相符。qRT-PCR表达分析揭示,ScPILS1c基因在甘蔗中的表达具有组织特异性,在蔗髓中表达量最低、皮中的表达量最高,同时该基因的表达受H2O2及黑穗病菌的显著性诱导。亚细胞定位表明,ScPILS1c基因的编码蛋白主要定位于细胞膜。以上结果为深入研究甘蔗PIN-LIKES基因的结构和功能积累了基础资料。

关键词：甘蔗 PILS 生物信息学实时荧光定量PCR 基因家族

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利用CRISPR/Cas9创建osarf7突变体及其农艺性状调查

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中国水稻科学 2022年第3期36卷 237-247页

作者：李兆伟孙聪颖零东兰曾慧玲张晓妹范凯林文雄福建农林大学生命科学学院/福建省农业生态过程与安全监控重点实验室福州350002 福建农林大学农学院/教育部作物遗传育种与综合利用重点实验室福州350002

【目的】探究OsARF7基因在水稻生长发育中的生物学功能及其对水稻农艺性状的影响。【方法】利用CRISPR/Cas9技术,在粳稻中花11背景下对OsARF7进行定向编辑,获得OsARF7基因突变植株,并考查其农艺性状。【结果】获得22株T0代转基因株系,经... 详细信息

【目的】探究OsARF7基因在水稻生长发育中的生物学功能及其对水稻农艺性状的影响。【方法】利用CRISPR/Cas9技术,在粳稻中花11背景下对OsARF7进行定向编辑,获得OsARF7基因突变植株,并考查其农艺性状。【结果】获得22株T0代转基因株系,经PCR扩增潮霉素基因鉴定出20株阳性植株。提取T2代转基因植株的基因组DNA,通过对OsARF7的2个编辑位点区域DNA片段进行PCR扩增及测序分析,筛选到15种突变类型的纯合基因型植株。基因表达分析显示,osarf7突变体的OsARF7和生长素转运关键基因OsPIN1b、Os PIN2和OsLAX2的表达量均显著低于野生型。田间调查发现,与野生型相比,osarf7突变体的分蘖成穗率显著降低,其中,分蘖数比野生型增多的osarf7突变体,有效穗数基本保持不变,而分蘖数与野生型相近的osarf7突变体,有效穗数少于野生型,最终表现为无效分蘖明显增多,分蘖成穗率降低。【结论】OsARF7基因与生长素调控水稻分蘖发生相关,并影响分蘖芽的生长发育及成穗;OsARF7基因突变会导致迟发分蘖芽不能正常发育成穗;粳稻OsARF7突变体的创建对揭示OsARF7基因生理功能和探索生长素促控分蘖发生与成穗机理等具有积极意义。

关键词：水稻基因编辑 OsARF7 CRISPR/Cas9 生长素

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甘蔗栽培种WRKY基因家族鉴定及其在黑穗病菌胁迫下的表达分析

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福建农林大学学报（自然科学版） 2022年第1期51卷 1-14页

作者：王东姣张畅阙蓓蓓尤垂淮罗俊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农林大学国际学院福建农林大学生命科学学院福建福州350002

从甘蔗栽培种R570基因组数据库中挖掘到60个ShWRKY(ShWRKY1~ShWRKY600)基因,分布于10条染色体上,每条染色体上有3~13个ShWRKY基因.系统进化树分析表明60个ShWRKY蛋白中,属于Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ类的分别有10、32和18个.所有ShWRKY家族成员皆为亲... 详细信息

从甘蔗栽培种R570基因组数据库中挖掘到60个ShWRKY(ShWRKY1~ShWRKY600)基因,分布于10条染色体上,每条染色体上有3~13个ShWRKY基因.系统进化树分析表明60个ShWRKY蛋白中,属于Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ类的分别有10、32和18个.所有ShWRKY家族成员皆为亲水性核定位蛋白,且除ShWRKY13为稳定蛋白外,其余家族成员都不稳定.ShWRKY基因家族的外显子数目为1~5个,保守基序数目为3~7个.启动子区域序列预测显示,ShWRKY基因包含多个与胁迫、生长发育和激素响应相关的顺式作用元件.表达谱分析显示,ShWRKY基因在甘蔗不同组织中差异表达,且参与对黑穗病菌胁迫的响应过程.RT-qPCR检测结果显示,接种黑穗病菌7 d后,ShWRKY37基因在2个甘蔗抗病品种和1个感病品种中上调表达,而在另外1个感病品种中下调表达;ShWRKY51基因则在抗病品种中下调表达,而在感病品种应答早期(1 d)上调表达.

关键词：甘蔗 WRKY转录因子生物信息学分析黑穗病菌胁迫基因表达

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应用基因编辑技术对缅甸优质稻品种波山的遗传改良

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分子植物育种 2022年第8期20卷 2607-2616页

作者： Ei Ei Khine Khin Mar Thi Ei Ei Nyein 吴为人郑燕福建农林大学农学院福建省作物设计育种重点实验室福州350002 福建农林大学农学院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 福建农林大学生命科学学院福州350002 Department of Botany Yangon UniversityYangon11041Myanmar

波山水稻是缅甸特有的一类优质稻品种,因其米饭口感好、气味香,深受缅甸人民喜爱,在东南亚享有盛名。然而,波山水稻具有植株高、生育期长、产量低的缺点,极大限制了其在缅甸的广泛种植和出口。为解决这个问题,必须对波山水稻的株高和生... 详细信息

波山水稻是缅甸特有的一类优质稻品种,因其米饭口感好、气味香,深受缅甸人民喜爱,在东南亚享有盛名。然而,波山水稻具有植株高、生育期长、产量低的缺点,极大限制了其在缅甸的广泛种植和出口。为解决这个问题,必须对波山水稻的株高和生育期性状进行遗传改良。本研究对来自缅甸的22份波山水稻品种进行遗传亲缘关系分析和表型鉴定,并以其中的一个典型的波山品种‘PSH-21’为材料,利用CRISP/Cas9基因编辑技术,对‘PSH-21’中的半矮秆基因Sd1和光周期敏感基因Ghd7进行基因敲除。结果表明敲除这两个基因之后,‘PSH-21’的株高降低了55 cm,生育期也明显缩短,而对其他农艺性状影响不大。本研究结果为缅甸波山水稻的遗传改良提供了良好的材料基础。

关键词：水稻波山生育期遗传改良基因编辑

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甘蔗割手密种类甜蛋白家族鉴定及栽培种同源基因功能分析

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作物学报 2021年第7期47卷 1275-1296页

作者：苏亚春李聪娜苏炜华尤垂淮岑光莉张畅任永娟阙友雄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 福建农林大学生命科学学院福建福州350002

类甜蛋白(thaumatin-like protein,TLP)在植物生长发育和抵抗逆境胁迫中发挥重要作用。为全面了解甘蔗TLP家族基因的结构和功能特性,本研究利用甘蔗野生种割手密基因组数据库和生物信息学方法,首先筛选获得122个SsTLP家族基因并进行蛋... 详细信息

类甜蛋白(thaumatin-like protein,TLP)在植物生长发育和抵抗逆境胁迫中发挥重要作用。为全面了解甘蔗TLP家族基因的结构和功能特性,本研究利用甘蔗野生种割手密基因组数据库和生物信息学方法,首先筛选获得122个SsTLP家族基因并进行蛋白理化性质、基因染色体分布、基因结构和系统进化等分析;其次,从我国大陆主栽甘蔗品种ROC22中克隆到1条SsTLP87的同源基因ScTLP1,并对其基因表达模式、亚细胞定位、瞬时表达和转录自激活活性进行鉴定。结果表明,122个SsTLP家族基因分布在28条割手密染色体上,且存在多基因聚集现象,每条染色体上有1~13个SsTLP基因,多数SsTLP蛋白被预测为定位于细胞质的酸性疏水性不稳定蛋白。SsTLP家族基因结构类型多样,其内含子数目(1~30)、内含子相位(0~2)和Motif(1~5)存在多种类型和分布。系统进化树分析显示,SsTLP基因编码蛋白分别聚类在TLP家族的Ⅰ~Ⅹ分支上,其中具有抑菌潜力的第Ⅴ类SsTLP数量最多(36个)。从甘蔗栽培种ROC22克隆获得的ScTLP1基因编码227个氨基酸残基,属于第Ⅴ类进化聚类组,定位于细胞膜,不具有转录自激活活性,其与割手密SsTLP87蛋白的氨基酸序列相似性高达99.56%。qRT-PCR分析表明,ScTLP1基因在甘蔗不同组织部位组成型表达,且在蔗芽部位的表达量最高。ScTLP1基因在脱落酸(abscisic acid,ABA)和水杨酸(salicylic acid,SA)处理下的表达量无显著变化,但受甘蔗黑穗病菌(Sporisorium scitaminea)、茉莉酸甲酯(methyl jasmonate,MeJA)、氯化钠(sodium chloride,NaCl)、聚乙二醇(polyethylene glycol,PEG)和4℃低温诱导上调表达。瞬时过表达ScTLP1基因后,本氏烟(Nicotiana benthamiana)叶片中的DAB染色加深,乙烯合成相关基因NtEFE26和茉莉酸代谢途径相关基因NtPR3上调表达,且接种烟草青枯菌(Pseudomonas solanacearum)和烟草茄病镰刀菌蓝色变种(Fusarium solani ***)的ScTLP1基因瞬时过表达叶片发病情况较对照组轻,表明ScTLP1基因可以诱发本氏烟的过敏反应,参与乙烯和茉莉酸信号传导途径,增强本氏烟对病原菌的防御效应。研究结果为深入探究甘蔗TLP家族基因的结构和功能奠定了良好的基础。

关键词：甘蔗类甜蛋白全基因组分析功能分析

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甘蔗ScNRAMP基因家族的鉴定与生物信息学分析

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广西植物 2022年第11期42卷 1865-1874页

作者：刘营尹泽江姚兰周定港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 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

NRAMP蛋白(natural resistance-associated macrophage proteins)家族在植物响应重金属胁迫时具有重要作用,能够转运Fe^(2+)、Mn^(2+)、Zn^(2+)和Cd^(2+)等重金属离子。为探究甘蔗ScNRAMP基因家族的特征,该文基于甘蔗割手密基因组鉴定了ScNRAMP基因家族,并进行了理化特性、基因结构、顺式作用元件、保守基序、结构域和进化关系等分析。结果表明:甘蔗ScNRAMP基因家族含有29个成员,不均匀分布在19条染色体上;编码蛋白均为不稳定蛋白,无信号肽,亚细胞均定位在质膜上;各成员保守基序有6~10个不等,跨膜数有6~12个不等,二级结构主要构成元件为α-螺旋和无规则卷曲;顺式作用元件分析表明甘蔗ScNRAMP基因家族可能通过激素代谢参与逆境胁迫和生长发育等生物过程;利用割手密的RNA-seq转录组表达数据进行的组织特异性分析发现,ScNRAMP在甘蔗不同发育阶段的叶和茎中具有时空表达特性;进化树分析将甘蔗ScNRAMP家族成员分为3个亚家族(I、Ⅱ和Ⅲ)。该研究在全基因组水平上系统地鉴定了现代栽培甘蔗祖先种之一割手密NRAMP基因家族,为进一步了解甘蔗NRAMP基因家族提供了基础,也为后续甘蔗重金属研究提供了重要候选基因。

关键词：甘蔗割手密 ScNRAMP 基因家族重金属胁迫

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