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1. chinaXiv:201908.00077 [pdf]

FmJAZ1基因瞬时侵染水曲柳对JA通路相关基因表达的影响

杨少彤;  刘宗林;  屈申;  于磊;  詹亚光
Subjects: Biology >> Botany >> Applied botany

该文将对水曲柳中JAZ蛋白家族的一员FmJAZ1的功能及对其上下游基因影响进行初步分析。首先利用无缝克隆的方法构建FmJAZ1-pROK2-GUS 过表达载体,利用三亲杂交的方法将载体转入农杆菌,随后使用农杆菌对水曲柳组培苗进行瞬时侵染,得到FmJAZ1过表达的侵染苗。最后在侵染后36 h使用DIECA(茉莉酸合成途径抑制剂)对侵染苗进行处理,分别取0、1、3、6、18、21、24 h七个时间点的样品,通过荧光定量PCR对FmJAZ1、JAZ2、GL1、EIN3、MYC2五个基因的表达进行分析。农杆菌瞬时侵染水曲柳幼苗后,FmJAZ1表达显著升高,为空载侵染的3.2倍,说明FmJAZ1瞬时转入水曲柳并完成基因表达,侵染有效。经过DIECA(茉莉酸合成途径抑制剂)处理的侵染苗FmJAZ1的相对表达量初期下降并出现明显波动,18 h后恢复平稳,证明它是JA通路的作用基因。同时检测了四个JA通路相关基因的表达,在1 h时JAZ2、GL1表达下调,其余均有轻微上调,随后各基因表达均呈上调。FmJAZ1瞬时转化水曲柳后FmJAZ1过表达,说明瞬时侵染有效;DIECA处理后FmJAZ1表达显著下调说明FmJAZ1的合成受JA调控。在水曲柳中FmJAZ1抑制转录因子GL1、EIN3、MYC2、FmJAZ2的表达,且FmJAZ2的合成也受JA调控。

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2. chinaXiv:201908.00078 [pdf]

小立碗藓扩展蛋白基因家族的鉴定与生物信息学分析

蓝雨纯; 黄彬; 韦娇; 姜山
Subjects: Biology >> Botany >> Applied botany

扩展蛋白(Expansins, EXP)是一类基因家族,几乎参与了植物发育的全过程,从种子萌发到果实成熟都有扩展蛋白的参与。利用生物信息学的方法对小立碗藓(Physcomitrella patens)Expansin基因家族成员进行鉴定,并分析其基因结构、染色体定位及系统发生关系;结果表明小立碗藓基因组中含有Expansin A(EXPA)32个、Expansin-like A(EXLA)6个,并未发现Expansin-like B(EXLB)及Expansin B(EXPB)。扩展蛋白氨基酸序列长度在228 ~ 290之间,编码蛋白质具有两个保守的结构域Pollen_allerg_1和DPBB_1。蛋白质亚细胞定位预测结果表明:运用CELLO在线工具预测发现小立碗藓中约4/5的EXP家族基因定位于细胞外;而Euk-mPLoc预测结果则显示小立碗藓EXP基因家族成员全定位于细胞外。基因结构分析表明,小立碗藓中约68% Expansin 基因有含有1 ~ 3个内含子。本研究分析了小立碗藓扩展蛋白基因家族的基本信息,可为深入研究其扩展蛋白基因的分子进化与生物学功能奠定基础。

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3. chinaXiv:201908.00079 [pdf]

油棕WRKY转录因子的全基因组鉴定与分析

周丽霞;  曹红星
Subjects: Biology >> Botany >> Applied botany

该研究从NCBI网站下载油棕全基因组序列信息,从Arabidopsis Information Resource(TAIR)数据库中下载得到拟南芥WRKY转录因子序列,并在油棕基因组数据库中进行BLAST同源序列比对分析,通过NCBI在线工具CDD和PFAM数据库进行蛋白结构与分析,剔除无WRKY结构域的系列,利用生物信息学方法对油棕WRKY转录因子进行分析及功能预测。结果表明:从油棕基因组数据库中发掘WRKY转录因子95个,该WRKY转录因子蛋白质所编码氨基酸大小为116~1 303 bp,95个均为亲水性蛋白,总体为不稳定蛋白(EgWRKY25和EgWRKY56除外),60个蛋白以α-螺旋为主要二级结构元件,35个以无规卷曲为主要二级结构元件。保守结构域系统进化树结果表明,油棕WRKY转录因子家族蛋白主要分为三大类(I、II和III),I类分为IC和IN亚类,II类分为II a、II b、II c和II d亚类。内含子和外显子结构结果表明,EgWRKY基因结构进化高度保守。该研究结果对油棕WRKY转录因子的挖掘、功能分析及分子生物学研究奠定了基础,此外,还对分子育种和遗传改良提供参考。

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4. chinaXiv:201908.00080 [pdf]

不同林龄和密度对马尾松人工林凋落叶养分变化的影响

潘复静; 梁月明; 马姜明; 杨章旗; 零天旺; 李明金; 陆绍浩; 钟凤跃
Subjects: Biology >> Botany >> Applied botany

为了了解不同林龄和密度对马尾松人工林凋落叶养分结构和归还状况的影响,选择广西南宁市横县镇龙林场的四种林龄(幼龄林、中龄林、成熟林和过熟林)和四种密度(低密度林、中低密度林、中高密度林和高密度林)马尾松林共8种林分作为研究对象,分析了未破碎和破碎两个不同降解阶段的凋落叶C、N、P含量及其生态化学计量学特征。结果表明:(1)不同林龄中,凋落叶初始C含量在过熟林和成熟林较高,N含量在过熟林和中龄林较高,而P含量没有显著变化,导致凋落叶的C﹕N比值和C﹕P比值在成熟林最大,而N﹕P比值不同林龄间无显著差异,说明处在较快生长期的幼龄林和中龄林马尾松可能对N和P养分的需求较大。(2)不同密度林中,随着林木密度的增加,凋落叶初始C含量逐渐升高,N含量无显著变化,而P含量在降低;高密度林凋落叶的初始C﹕P比值和N﹕P比值较高,说明高种植密度下马尾松可能对N和P养分的需求较大,P素重吸收较强。(3)不同林龄和不同密度马尾松林的破碎凋落叶C含量、C﹕N比值、C﹕P比值和N﹕P比值比未破碎凋落叶的低,而N和P含量较高,说明凋落物在降解过程中出现N和P养分的富集现象。(4)中林龄和较高种植密度的马尾松破碎凋落叶与未破碎凋落物的C含量差值最大,而C﹕N比值和C﹕P比值也较低,说明这两种林分的凋落叶C的降解速率可能较大。上述结果表明,中龄林和中高、高密度林的马尾松可能对N和P养分的需求较大,重吸收效率较高,且凋落叶C的潜在分解速率较高,可能利于有机碳较快进入土壤中。

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5. chinaXiv:201908.00081 [pdf]

CygoSTK基因在普通春兰与奇花品种'天彭牡丹'中的表达比较

夏胜应;  刘志雄
Subjects: Biology >> Botany >> Applied botany

为深入研究春兰(Cymbidium goeringii)与奇花品种花器官发育调控的分子机制,用同源克隆方法,分别从普通春兰与春兰奇花品种‘天彭牡丹’的花芽中克隆得到1个cDNA长为849 bp D类MADS-box基因CygoSTK(Genbank 登录号为MH917912.1),该基因序列在2种春兰中高度一致,包含1个长705 bp的完整ORF,编码1个由234个氨基酸残基组成的STK进化系MADS-box转录因子。结构分析表明:CygoSTK转录因子包含1个高度保守的MADS结构域(MADS domain)(1~57)和1个次级保守的K结构域(91~172),其C末端的转录激活区含有两个高度保守的基序:AGI基序和AGII基序。进一步用qPCR检测CygoSTK基因在春兰与奇花品种‘天彭牡丹’不同花器官中的相对表达量发现CygoSTK在普通春兰和‘天彭牡丹’子房中的表达量最高,显著高于该基因在相应品种其他花器官中的表达量(LSD,P<0.05)。该研究结果表明CygoSTK基因在功能上有很强的保守性,主要参与春兰子房的发育。

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6. chinaXiv:201908.00082 [pdf]

鹅掌楸AOX家族基因克隆与组织表达分析

宗亚仙;  郝自远;  王曦;  温少莹;  李火根
Subjects: Biology >> Botany >> Applied botany

交替氧化酶(AOX)为植物呼吸作用电子传递链末端氧化酶,广泛存在于高等植物中,研究表明AOX在植物生长发育及适应性方面有着重要作用。鹅掌楸(Liriodendron chinense)为重要的珍贵用材及园林观赏树种,开展抗逆基因的研究,对于提高鹅掌楸适应性有重要意义。该文以鹅掌楸为研究对象,通过采用RT-PCR与RACE相结合的方法克隆获得3个AOX基因,其ORF长分别为858 bp、1 032 bp和1 044 bp,相应编码氨基酸数为285 aa、343 aa和347 aa,分别命名为LcAOX1a、LcAOX1b和LcAOX2。蛋白同源性分析发现鹅掌楸AOX家族蛋白序列高度保守,尤其在C端保守性极高,且均含有“EXXH”、“EEE-Y” 铁离子结合保守结构域。亚细胞定位分析结果显示LcAOX1a蛋白定位于线粒体及叶绿体之外的其他位置,LcAOX1b蛋白在叶绿体和线粒体中均有定位,LcAOX2蛋白定位于线粒体基质。采用RT-qPCR方法研究AOX基因在鹅掌楸茎、叶片、叶芽、花芽、花萼、花瓣、雄蕊、雌蕊8个不同组织中的表达模式,分析发现鹅掌楸AOX基因在花器官中表达量明显高于营养器官,LcAOX1a与LcAOX1b基因在雄蕊中表达量最高,特别是LcAOX1a基因在雄蕊中特异性表达,其表达量远远高于其他组织;而LcAOX2基因在花瓣中表达量最高。该研究克隆3个AOX基因并进行相关分析,为进一步研究其生物学功能奠定基础。

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7. chinaXiv:201908.00083 [pdf]

不同温度条件下PEG模拟干旱胁迫对水杉种子萌发的影响

吴漫玲; 朱江; 艾训儒; 姚兰; 黄小; 王进; 朱强; 陈绍林
Subjects: Biology >> Botany >> Applied botany

水杉原生种群天然更新极差,林下鲜见幼苗和幼树,种子萌发率低是造成天然更新困难的重要因素,为探究其种子萌发率低的原因是否与水杉母树原生地春季低温有关,该文利用恒温培养箱设置三种恒温处理(15 °C、20 °C、25 °C)和1种变温处理(12 ℃和24 ℃,每24 h交替);设置5种不同浓度的聚乙二醇(PEG-6000,0、5、10、15、20 g·mL-1)模拟干旱胁迫。结果表明:(1)实验所设置的温度对水杉种子萌发无显著影响(P>0.05),变温条件下的水杉种子平均发芽率和发芽势均为最高,分别为46.75%和21.25%;(2)不同浓度的PEG-6000溶液对其种子萌发产生显著影响(P<0.05),在水杉15 °C或25 °C下,低浓度的PEG-6000溶液(0~10 g·mL-1)对水杉种子的发芽势和发芽指数有促进作用,高浓度(>10 g·mL-1)的PEG-6000溶液对水杉种子的萌发有抑制作用,且浓度增大抑制作用也随之增强,直到浓度增大为 20 g·mL-1 时,水杉种子不再萌发。原生地春季低温并不是造成水杉原生种群天然更新困难的因素,适当的干旱胁迫有利于增强水杉种子发芽势和发芽指数,促使出苗整齐。

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8. chinaXiv:201908.00084 [pdf]

茂兰喀斯特森林不同地形植物多样性与土壤理化特征研究

郑鸾;  龙翠玲
Subjects: Biology >> Botany >> Applied botany

探讨茂兰喀斯特森林不同地形植物多样性与理化性质差异及两者之间关系,为喀斯特森林物种多样性维持机制提供科学依据。结果显示:(1)不同地形木本植物的物种组成存在差异,坡地木本植物有35科65属78种,槽谷木本植物有38科64属89种,漏斗木本植物有35科61属84种。同时,丰富度指数、多样性指数、均匀度指数大小表现为槽谷>漏斗>坡地;而优势度指数大小表现为坡地>漏斗>槽谷。(2)不同地形土壤物理性质差异性显著(P<0.05),其中土壤容重和非毛管孔隙度表现为坡地>槽谷>漏斗,而自然含水量、田间持水量、总孔隙度、毛管孔隙度等指标均表现为漏斗>槽谷>坡地。(3)除全K外,大多数土壤养分指标表现为漏斗显著高于槽谷、坡地,即漏斗>槽谷>坡地。(4)冗余分析表 明,植物多样性与土壤理化性质具有相关性,不同地形植物多样性指数受土壤理化性质的影响明显。研究结果旁证了茂兰喀斯特森林地形条件的复杂性和土壤理化性质的差异性是该区小生境多样,物种组成丰富的原因之一。

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9. chinaXiv:201908.00085 [pdf]

不同光质对白及组培苗生长及光合特性的影响

王婷婷;  占卓;  马健;  陈艺群;  李阳
Subjects: Biology >> Botany >> Applied botany

白及的自然繁殖率极低,组培育苗是其种苗繁殖的主要方式之一。本研究以紫花白及(Bletilla striata)为试验材料,研究LED光质对白及组培苗的生长和光合特性的影响,探索提高白及组培育苗质量及缩短育苗周期的高效人工光环境。结果表明,提高红蓝光组合中的蓝光占比,有利于促进白及组培苗的生长和生物量的积累,而白及的球茎大小与红光的占比呈正相关;在红蓝组光合中增加25 %的绿光(2R1B1G),可显著提高白及叶片的叶绿素含量和净光合速率,促进组培苗根系和叶片的生长。综合分析表明,光质(2R1B1G)处理下的白及组培苗株高提高、茎粗增大、叶绿素含量、净光合速率和根系发育均表现出最佳优势,2R1B1G处理可推荐作为白及组培育苗的光质配方。

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10. chinaXiv:201908.00086 [pdf]

栽培与野生化血丹不同部位中2种化学成分含量分析

张传利;  马晓;  朱春梅;  陈治华;  李维峰;  赵秀;  何素明;  杜华波
Subjects: Biology >> Botany >> Applied botany

探讨并分析栽培与野生化血丹植株中不同部位中2种化学成分的含量差异。采用超声法提取、高效液相色谱法(HPLC)测定栽培与野生化血丹根、茎、叶、花、混合样等部位中桃叶珊瑚苷和梓醇的含量,并进行比较。结果表明:桃叶珊瑚苷在栽培与野生化血丹植株内均有分布,含量均以根中最高,其在栽培与野生化血丹植株内的含量表现分别为根>叶>混合样>茎>花、根>混合样>茎>花>叶,栽培化血丹不同部位中桃叶珊瑚苷的含量均高于野生化血丹;梓醇在栽培化血丹的茎中未检出,在栽培与野生化血丹其他部位均有分布,其含量均以叶中最高,其在栽培与野生化血丹植株内的含量分别表现为叶>花>混合样>根、叶>混合样>茎>花>根,野生化血丹不同部位中梓醇的含量均高于栽培化血丹。桃叶珊瑚苷和梓醇在栽培和野生化血丹植株不同部位中的含量均存在显著差异(P<0.05),栽培与野生同一部位间总体上无显著差异,为该濒危药用植物资源药用部位选择和合理开发利用提供实验参考。

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