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| 1 | 大豆脯氨酸积累相关基因家族鉴定及干旱胁迫表达分析显示文摘脯氨酸是一种广泛存在的渗透调节物质,在植物生长发育以及响应干旱胁迫的信号途径中具有重要作用。吡咯啉-5-羧酸合成酶(P5CS)、鸟氨酸转氨酶(δ-OAT)、吡咯啉-5-羧酸还原酶(P5CR)、脯氨酸脱氢酶(Pro DH)、吡咯啉-5-羧酸脱氢酶(P5CDH)、脯氨酸转运体(Pro T)是影响植物体内脯氨酸积累的关键酶。但关于大豆脯氨酸积累相关基因家族成员的研究尚未见报道。本研究在大豆基因组中鉴定出7个Gm P5CS、2个Gm OAT、2个Gm P5CR、5个Gm Pro DH、3个Gm P5CDH及6个Gm Pro T基因,不均匀地分布在大豆20条染色体中的12条上,发生16对片段复制事件。系统进化树分析发现,大豆脯氨酸积累相关基因家族分为不同的进化分支,同一亚族间的基因结构和保守基序相似。顺式作用元件分析结果显示,脯氨酸积累相关基因家族含响应逆境胁迫及植物激素的顺式作用元件。干旱胁迫下的表达模式分析结果显示,脯氨酸合成代谢相关基因家族成员(Gm P5CS、Gm OAT、Gm P5CR)响应干旱胁迫,在干旱胁迫24 h时显著上调表达;大多脯氨酸分解代谢相关基因家族成员(Gm Pro DH、Gm P5CDH)下调表达,脯氨酸转运相关基因家族成员(Gm Pro T)在干旱胁迫24 h显著上调表达,其中Gm P5CS5、Gm OAT1、Gm Pro T2、Gm Pro T4及Gm Pro DH3~5基因在干旱胁迫下的脯氨酸积累中可能起到关键作用。大豆幼苗P5CS、OAT活性随干旱胁迫时间的延长呈显著上升的趋势,与脯氨酸的积累呈正相关:Pro DH活性随干旱胁迫时间的增长呈显著下降的趋势,与脯氨酸的积累呈负相关。本研究为进一步解析大豆脯氨酸积累相关家族基因响应干旱胁迫的功能提供了参考。 | 商成慧 周泽宇 崔文雪 郭卫冷 杨敬华 白琰 郭长虹 | 2022 | 植物遗传资源学报2022，23，6： | 2 |
| 2 | 白菜型油菜BraSAUR基因家族鉴定及其表达分析显示文摘SAUR(Small auxin-up RNA)是生长素早期响应逆境胁迫的基因,本文研究白菜型油菜全基因组中SAUR家族的信息,分析了该家族成员的基本特征。以强抗寒性白菜型冬油菜品种陇油7号(L7)和弱抗寒性冬油菜品种陇Lenox(X)为试验材料,采用低温和干旱处理,应用荧光定量技术分析不同基因在不同品种中的表达特性,筛选差异表达基因,为研究生长素早期应答基因调控白菜型冬油菜生长点发育机理提供支撑。结果表明:白菜型油菜的BraSAUR基因共有142个,在10条染色体中不对称分布,主要分布在2、3号染色体上,基因长度较短,且大多数基因没有内含子。qRT-PCR结果表明,低温处理后,与CK相比,在两个品种的叶片中,Bra029452的表达量变化趋势不同,24 h时在L7中的表达量是X的24倍,在生长点中,Bra010501在L7中24 h时表达量达到CK的4倍,而在X中是先增加后降低的趋势。模拟干旱胁迫后,Bra029452在L7的叶片中的表达量均显著高于CK,在X中则是逐渐降低,在L7的生长点中1 h和24 h表达量均高于CK,但在X中则表现为先降低后升高。低温胁迫和干旱胁迫条件下,Bra029452基因表达量在强抗寒性油菜品种L7的叶片及生长点中均逐渐升高,可推断该基因同时参与白菜型冬油菜耐受低温、干旱的调控过程。 | 潘巧文 武军艳 马学才 王亚林 马骊 徐新宇 李鹏 姚彦林 徐芳 崔小茹 孙万仓 | 2022 | 干旱地区农业研究2022，40，5： | 1 |
| 3 | 紫花苜蓿GPAT基因家族鉴定及在盐碱胁迫下的表达模式分析显示文摘甘油-3-磷酸酰基转移酶(Glycerol-3-phosphate acyltransferase, GPAT)是甘油生物合成的限速酶,参与多种脂类的生物合成途径,在植物生长发育和抗逆过程中具有重要作用。为了解GPAT基因在紫花苜蓿(Medicago sativa)应对非生物胁迫过程中的作用,本研究利用生物信息学方法共鉴定出73个紫花苜蓿MsGPATs基因。研究表明,MsGPAT基因在染色体上不均匀分布,大多数基因存在大片段复制现象。系统进化树分析将其分为3个亚组。基因结构和蛋白质保守基序分析表明MsGPAT基因家族成员多数含有2~3个外显子或11~12个外显子,至少含有1个保守基序。顺式作用元件分析表明不同MsGPATs基因含有不同的光、生长素和胁迫应答元件。基因表达谱分析显示,分别有10,5,18个MsGPATs基因积极响应高盐、高碱和混合盐碱胁迫,可作为紫花苜蓿耐盐碱研究的候选基因。 | 唐芳 梅亭 高佳荷 王佳妮 石凤翎 高翠萍 | 2023 | 草地学报2023，31，9： | 1 |
| 4 | Gm4CL2基因对拟南芥和紫花苜蓿耐铝性的影响显示文摘4CL(4-coumarate:coenzyme A ligase)是木质素合成途径关键酶,已被证明在生物和非生物胁迫、机械损伤抗性等生物过程中具有重要作用,但与柠檬酸分泌相关的耐铝功能还没有报道。本研究选择丹波黑大豆Gm4CL2,利用RT-PCR技术克隆其全长编码序列,蛋白质序列多重序列比对和进化树分析不同物种间的亲缘关系,农杆菌介导浸花法和叶盘法分别遗传转化拟南芥和紫花苜蓿,qRT-PCR技术检测基因的表达水平。序列分析结果发现,Gm4CL2全长编码序列为1668 bp,该基因编码555个氨基酸,为双子叶植物Ⅰ类4CL。Real-time PCR结果显示,50μmol·L^(-1) AlCl_(3)(pH 4.5)特异诱导Gm4CL2在丹波黑大豆幼苗0~2 cm的根尖组织表达;过表达Gm4CL2拟南芥,在铝处理条件下其根尖AtMATE、AtSTAR1和AtSTAR2表达量显著上调(P<0.05)。Al^(3+)胁迫条件下,过表达Gm4CL2拟南芥根相对伸长量、根尖SOD、POD活性和柠檬酸分泌量显著高于野生型,根尖伊文思蓝和铬天青S染色以及Al^(3+)、ROS、MDA含量显著低于野生型(P<0.05);过表达Gm4CL2紫花苜蓿根相对伸长率、根尖柠檬酸分泌量和生物量显著高于野生型,根尖Al^(3+)含量、伊文思蓝染色显著低于野生型(P<0.05)。细胞壁成分分析表明,Al^(3+)胁迫和非胁迫下,过表达Gm4CL2拟南芥根尖果胶、咖啡酸、阿魏酸比野生型显著降低(P<0.05);Al^(3+)胁迫下,过表达Gm4CL2拟南芥根尖木质素含量显著降低,但是4-香豆酸含量显著升高(P<0.05)。上述结果表明,Gm4CL2为耐铝基因,该基因通过促进细胞壁修饰和柠檬酸分泌提高拟南芥和紫花苜蓿的耐铝性。 | 林涛 张立娇 韩蓉蓉 玉永雄 蒋曹德 | 2022 | 草业学报2022，31，10： | 0 |
| 5 | 大豆咖啡酰辅酶A-O-甲基转移酶(CCoAOMT)基因克隆及结构分析显示文摘【目的】对大豆中咖啡酰辅酶A-O-甲基转移酶(CCoAOMT)基因进行克隆和生物信息学分析,为研究木质素代谢途径关键基因CCoAOMT在大豆抗胞囊线虫的作用机制奠定基础。【方法】以高抗大豆胞囊线虫(Heterodera glycines Ichinohe)3号生理小种品种灰皮支黑豆根系为材料,利用RT-PCR技术进行克隆。【结果】克隆得到1条大豆CCoAOMT基因的cDNA全长序列,将其命名为GmCCoAOMT,GenBank登录号为MW480860。该基因全长为848 bp,含有1个741 bp的开放阅读框,编码246个氨基酸组成的蛋白,分子量为27.6 kDa,等电点为5.67;亚细胞定位预测显示,CCoAOMT蛋白可能位于细胞质,该蛋白含有1个保守的AdoMet_MTases结构域,属于AdoMet_MTases超级家族;在与其他豆科植物CCoAOMT编码的蛋白序列比对及系统进化树分析中,GmCCoAOMT编码的蛋白序列与其他豆科植物具有较高的相似性。【结论】获得大豆CCoAOMT基因的cDNA全长序列,通过构建进化树确定大豆与豇豆、木豆、菜豆和赤豆的CCoAOMT蛋白进化关系较近,而与白羽扇豆和鹰嘴豆进化关系较远。 | 郭子雯 司修洋 焦莉苹 刘大伟 | 2023 | 福建农业学报2023，38，5： | 0 |
| 6 | 紫花苜蓿-燕麦连续间作下根系及土壤养分时空变化特征显示文摘本试验采用田间框栽土培法,以紫花苜蓿单作和燕麦单作为参照,对紫花苜蓿和燕麦连续间作下不同时空根系特征、土壤养分特性以及高产年份中根系变化与土壤养分内在联系进行分析。结果表明:与单作相比,间作降低了燕麦0~10 cm土层内的根重和总根长占比,显著提高了燕麦在20~30 cm土层内的根重和根表面积,显著增加了紫花苜蓿在10~20 cm土层内的根长和根长密度,并大幅度提高了间作系统中0~40 cm土层内的有效磷和有机质含量。随着种植年限的增长,间作下紫花苜蓿总根长、根重、根表面积及其在0~20 cm土层内的根重和根长占比均逐渐增加,燕麦根重、总根长、根表面积和根平均直径明显提高,尤其是20~30 cm土层内燕麦的根重和根表面积,而各土层速效养分含量降低。因此,在紫花苜蓿与燕麦间作体系内,连续间作可促进紫花苜蓿10~20 cm土层内总根长显著增加,有效改善燕麦20~40 cm土层(尤其20~30 cm土层)内根重和根表面积;且随着种植年份的增长,间作使紫花苜蓿与燕麦根系对0~40 cm土层内速效养分的吸收和竞争加剧,从而降低了速效养分在土壤中的累积。 | 汪雪 刘晓静 王静 童长春 吴勇 | 2023 | 应用生态学报2023，34，10： | 0 |
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