科研产出
割手密抗旱相关基因SsREMO-1a的表达与功能分析
《西南农业学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】获得割手密SsREMO-1a基因全序列，开展组织特异表达、qPCR分析、亚细胞定位研究，研究转SsREMO-1a基因拟南芥的表型变化以及CAT基因的表达模式。【方法】以海南甘蔗野生种(割手密Sp-24)为材料，通过PCR、纯化、克隆和测序验证后获得完整的割手密SsREMO-1a基因序列。对苗期正常生长的割手密进行干旱胁迫处理，于胁迫处理后0、1、2、3、4和5 d收集幼嫩叶片、根和茎等组织进行组织特异表达分析和qPCR分析。采用烟草亚细胞定位技术、基因遗传转化技术等对SsREMO-1a的表达情况进行组织定位和功能分析。构建pBI221-SsREMO-1a-GFP融合表达载体，通过农杆菌转化烟草进行细胞定位分析。构建过量表达载体pCAMBIA 1304-SsREMO-1a,利用农杆菌转化法将SsREMO-1a导入拟南芥，观测干旱胁迫后0、1、2、3、4和5 d植株表型以及CAT-1基因表达量。【结果】SsREMO-1a基因全长均为738 bp,开放读码框(ORF)564 bp,编码187个氨基酸；组织特异性表达表明，SsREMO-1a在根、茎、叶中均有表达；qPCR分析结果表明，该基因受干旱胁迫的诱导并呈显著上调表达；亚细胞定位结果表明，SsREMO-1a蛋白定位于细胞膜上；共获得11个转基因拟南芥株系，抗旱性鉴定表明转基因植株能够提高植株的抗旱能力；转基因植株CAT-1基因表达量显著升高。【结论】SsREMO-1a能够提高植株的抗旱能力，对CAT-1基因具有一定的调控作用。
关键词： 割手密 REMO基因 干旱胁迫 定量表达 功能分析
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木薯MeXYLP1基因的CRISPR/Cas9基因编辑载体构建及验证
《分子植物育种 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：阿拉伯半乳糖蛋白(arabinogalactan proteins, AGP)是一种广泛分布在植物各组织器官的一种糖蛋白，对植物的生长发育特别是细胞壁的形成起着至关重要的作用。木薯MeXYLP1基因隶属于木薯AGP基因家族，是其大家族的一个亚族成员。为了鉴定其基因功能，在CRISPR-P v2.0在线网站设计靶点，构建基因编辑载体p CAMBIA1301-Cas9-MeXYLP1-sg RNA。通过农杆菌介导侵染木薯的愈伤组织，诱导产生MeXYLP1基因的木薯突变体。对转基因愈伤组织的基因编辑位点以及潜在脱靶位点进行Sanger测序，结果表明MeXYLP1基因被成功编辑，且潜在脱靶位点未脱靶。本研究所获得的材料有助于研究MeXYLP1基因在木薯细胞壁中所发挥的功能。
关键词： 木薯(Manihot esculenta Crantz) 基因编辑 载体构建 木质素
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檀香紫檀优树及其嫁接无性系间种子形态和萌发特征变异
《热带作物学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：檀香紫檀是世界上最为名贵的红木树种之一，其在我国的规模发展受制于种子生产。最近中国林业科学研究院热带林业研究所利用优树材料在海南岛尖峰岭营建了檀香紫檀嫁接无性系采种园，目前已开花结实，其种子品质及其与优树间差异尚待研究。以海南岛尖峰岭中国林业科学研究院热带林业研究所试验站引种园檀香紫檀6株优树及其在采种园内的嫁接无性系为对象，采集种子测定其形态性状，并采用双层滤纸法开展种子萌发试验。结果表明：（1）无论是优树还是其嫁接无性系，其种子形态性状的变异系数远小于芽苗生长性状，种子千粒重的变异系数最小，说明其芽苗生长变异较种子形态变异更丰富；（2）檀香紫檀优树间种子长度差异显著（P＜0.05），以7号优树为最大，嫁接无性系间种子长度、宽度和厚度均差异显著，其长度和宽度以9#号无性系为最大，厚度以7#号无性系为最大；（3）优树间和无性系间种子发芽率、发芽势差异显著，优树中发芽率和发芽势分别以3号和9号为最高，无性系则均以5#号为最高，优树间上胚轴、下胚轴和胚根长度以及芽苗总长度均差异显著，均以3号优树为最大，无性系间胚根长度和芽苗总长度差异显著，均以7#号无性系为最大，说明优树间和无性系间种子萌发和芽苗生长均存在丰富变异；（4）优树与其对应无性系间种子形态、萌发和芽苗生长性状差异显著性因基因型而异，整体而言，无性系的种子长度和宽度大于其对应优树，其种子发芽和芽苗生长表现优于其对应优树；（5）相关性分析表明，种子千粒重与发芽率极显著（P＜0.01），种子越饱满，发芽率越高。总而言之，檀香紫檀采种园的种子在形态和萌发上整体优于引种园的优树；而且种子千粒重在优树间、嫁接无性系间以及优树与其对应无性系间均差异不显著（P≥0.05），采种园种子较为饱满，其总体均值接近100 g，超过早期散生嫁接植株（92.9 g）。研究结果为檀香紫檀良种选育、种子园营建和壮苗培育提供科学依据。
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腐植酸水溶肥部分替代化学氮肥对土壤-水稻体系镉迁移富集的影响
《中国土壤与肥料 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为探明腐植酸水溶肥部分替代化学氮肥对调控镉（Cd）在土壤-水稻体系吸收转运效果，采用盆栽试验方法，设置不施氮肥（CK）、化学氮肥（CF）、替代20%化肥氮（HF1）、替代45%化肥氮（HF2）及替代70%化肥氮（HF3）5个处理，探究腐植酸水溶肥部分替代化学氮肥对Cd高污染酸性稻田土壤有效态Cd含量及水稻各部位Cd吸收、转运和积累的影响。结果表明：施氮和腐植酸水溶肥替代氮肥处理均不同程度降低土壤pH、增加土壤有效态Cd含量，土壤有效态Cd含量随腐植酸水溶肥替代比例增加而升高，但差异不显著；施氮和腐植酸水溶肥替代氮肥处理促进水稻植株各部位对Cd的吸收富集，显著影响器官间Cd的转运。与CF处理相比，HF2和HF3处理分别显著提高Cd转运系数TF叶片/茎秆90.00%和190.00%，分别提高叶片Cd富集系数100.00%和233.33%，分别降低转运系数TF糙米/穗轴35.06%和41.56%，抑制了Cd向稻米迁移分配；施氮能有效促进干物质形成，与CF处理相比，HF2处理显著提高糙米和地上部干物质重，分别达26.82%和23.03%，有利于稻米干物质重形成。本试验条件下，腐植酸水溶肥适宜替代氮肥45%～70%能提高水稻干物质重，有效降低Cd向稻米迁移富集。
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橡胶草Tk-bZIP11转录因子基因的克隆及其表达模式分析
《分子植物育种 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：橡胶草（Taraxacum kok-saghyz）种植过程中经常受干旱等胁迫影响，提高品种的抗逆性具有重要意义。为了研究bZIP转录因子在橡胶草逆境响应中的功能，本研究从橡胶草中克隆了Tk-bZIP11基因，其ORF全长468 bp，编码156个氨基酸。蛋白结构分析结果表明，Tk-bZIP11蛋白具有bZIP转录因子特有的保守结构域，同时具有核定位信号。在进化关系上，Tk-bZIP11与莴苣（Lactuca sativa） Ls-bZIP11亲缘关系最近，并具有相同的保守基序。亚细胞定位结果表明，Tk-bZIP11定位在细胞核中。实时荧光定量PCR （RT-qPCR）分析结果表明，Tk-bZIP11在橡胶草的不同组织均有表达，其在叶片中表达量最高，是花梗中表达量的3.28倍。在经甘露醇诱导的渗透压胁迫下，Tk-bZIP11在处理后呈现显著下调表达。在NaCl和PEG-4000模拟的胁迫处理下，Tk-bZIP11在处理后12 h内均呈现上调表达，24 h后呈现下调的规律。在植物激素茉莉酸甲酯、乙烯利和脱落酸处理下，Tk-bZIP11表达量也是在处理的前12 h显著上调表达，之后下调表达。以上研究结果表明Tk-bZIP11参与橡胶草对逆境胁迫的响应和激素信号传导过程。本研究为解析橡胶草bZIP转录因子逆境应答机制，创制抗逆新种质提供科学依据和理论基础。
关键词： 橡胶草 Tk-bZIP11 逆境胁迫 表达分析 亚细胞定位
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橡胶树形成层组织的酵母双杂交cDNA文库构建及HbHDA6互作蛋白筛选
《广西植物 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：次生乳管是天然橡胶合成和贮存的场所,是由橡胶树树干树皮中维管形成层细胞分裂分化而来.次生乳管的数量与天然橡胶产量直接相关,而这些乳管的数量取决于形成层分化次生乳管的频率(乳管分化能力),是橡胶树产量育种的主要指标.前期研究中,我们发现组蛋白去乙酰化酶(HDA)抑制剂曲古抑菌素A(TSA)能诱导橡胶树乳管分化且组蛋白去乙酰化酶基因(HbHDA6)能够参与橡胶树乳管分化调控.由于组蛋白乙酰化修饰调控橡胶树次生乳管分化的分子机制尚未阐明,因此该文使用冠菌素(COR)诱导橡胶树形成层分化产生次生乳管的实验系统,以分离形成层组织为材料,构建酵母双杂交 cDNA 文库,以HbHDA6 基因为诱饵来筛选酵母双杂交文库,确定与 HbHDA6 相互作用的蛋白.结果表明:(1)利用Gateway技术构建的均一化COR诱导橡胶树形成层组织的酵母双杂交cDNA文库,初级文库的容量为 6.34×106 CFU·mL-1,总单克隆数为1.27×107,文库重组率为100%;次级文库的容量为7.72×106 CFU·mL-1,总单克隆数为 1.54×107,文库重组率为 100%.初级文库和次级文库的插入片段平均长度分别为 1.1 kb和 1.2 kb.(2)成功构建了筛选 HbHDA6 互作蛋白的pGBKT7-HbHDA6 诱饵载体,并确认无自激活活性.(3)使用该诱饵载体对构建的酵母双杂交cDNA文库进行筛选,并通过NCBI_BLAST比对和去除重复以后,获得了 22 个与HbHDA6 发生互作的蛋白,包括CLP1、ERF3、ERF4、HSP82、LARP6a、APT5、PP2A、FBA6 等.该研究成果为解析组蛋白乙酰化修饰调控橡胶树次生乳管分化的分子机制提供了理论基础,为转基因改良橡胶树的产胶潜力提供了候选基因,为高性能天然橡胶遗传改良育种提供了新线索.
关键词： 巴西橡胶树 次生乳管分化 维管形成层 酵母双杂交 HbHDA6
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不同水分条件下椰壳炭施用对稻田土壤酶活性及微生物群落的影响
《土壤 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：以热带稻田土壤为研究对象，利用室内短期恒温(25°C)培养探讨好氧和淹水条件下椰壳炭不同施用量(0%、2%和5%(w/w))对土壤性质和微生物群落的影响。结果表明：(1)培养35 d后，好氧和淹水条件下增施2%和5%椰壳炭均提升土壤pH，增幅分别为20%、39%和31%、32%。好氧下土壤脲酶活性增加121%和75%，酸性磷酸酶活性降低10%和49%，碱性磷酸酶活性提高39%和39%；淹水下脲酶活性减少12%和45%，酸性磷酸酶活性降低3%和14%，碱性磷酸酶活性增加133%和105%。(2)增施2%和5%椰壳炭时，好氧下土壤细菌和真菌香农指数均降低，但淹水时增加。好氧下变形杆菌门(Proteobacteria)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)和浮霉菌门(Planctomycetes)丰度提高，增幅分别为2%、54%,51%、47%和94%、82%；淹水下酸杆菌门(Acidobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)和拟杆菌门(Bacteroidetes)丰度增加，增幅分别为3%、20%,14%、18%和38%、37%；同时好氧和淹水下土壤担子菌门(Basidiomycota)丰度均下降，降幅分别为68%、70%和68%、76%，并且淹水下壶菌门(Chytridiomycota)和罗兹菌门(Rozellomycota)丰度增加。该研究结果可为椰壳炭对稻田土壤改良及其推广应用提供参考。
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结缕草属种质资源形态特征变异
《分子植物育种 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为了提高结缕草属（Zoysia Willd.）种质资源的利用率，本研究以43份结缕草属种质为材料，对其11个数量性状和9个质量性状的遗传变异、性状相关性、主成分和聚类进行分析。结果表明：结缕草属不同种质资源形态特征具有广泛的变异，变异系数均大于20%，尤其是小穗柄长、花序长、小穗长和叶长；相关性分析展现出各个指标间不是相互独立的，其关联度程度高；主成分分析将20个性状归为6个主成分，累计贡献率为67.526%。聚类分析将43份结缕草材料分为4个类群，其中第Ⅰ类群草层低矮稀疏，整体表现不佳，第Ⅱ类群草层低矮浓密，可用作草坪草育种的材料，第Ⅲ类群草层高大，叶片长而宽，可以作为固土护坡草或牧草的育种材料，第Ⅳ类群整体表现居中。本研究为不同形态特征结缕草属种质资源的筛选提供了参考依据。
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短时高温胁迫对六点始叶螨繁殖能力和子代适合度的影响
《热带作物学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为明确短时高温胁迫对六点始叶螨雌成螨发育繁殖特性和子代适合度的影响,本研究以 33、36、39、42、45℃高温处理六点始叶螨雌成螨 1、2、4 h,观察并统计各短时高温处理下雌成螨的寿命、产卵量、子代发育历期和性比.结果显示:经 33~42℃高温胁迫 1、2、4 h及 45℃高温胁迫 2、4 h后六点始叶螨的产卵期延长,单雌产卵量增加;其中 39℃高温胁迫对六点始叶螨的种群增长最有利,39℃胁迫 1 h 后其产卵期最长,为 12.67 d,单雌产卵量最高,为32.65 粒,39℃胁迫 1、4 h后其实验种群内禀增长率最高,为 0.29,种群倍增时间较短,分别为 2.42、2.38 d;短时高温胁迫对六点始叶螨子代性比无显著影响.45℃高温胁迫 1 h六点始叶螨的存活率降低,单雌产卵量减少,寿命延长,内禀增长率减小,因此六点始叶螨经 45℃高温胁迫 1 h会抑制其种群发展.
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