工业大麻ZF-HD转录因子的鉴定及表达分析

【目的】对工业大麻ZF-HD(Zinc finger-homeodomain)转录因子进行鉴定和表达模式分析,为ZF-HD功能研究及工业大麻遗传性状的改良提供理论参考。【方法】对5个工业大麻ZF-HD转录因子的基因结构、蛋白理化性质、蛋白系统进化关系和启动子顺式作用元件进行生物信息学分析,通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)对基因表达量进行检测。【结果】5个CsZF-HD基因分布于大麻基因组的2条染色体上,其编码序列长度为783~1185 bp,编码260~394个氨基酸残基,蛋白分子量为27.95~43.33 ku,理论等电点为7.46~8.87。它们编码的蛋白均含有1个保守的ZF-HD_dimer结构域,均为不稳定的亲水性蛋白且定位于细胞核中。ZF-HD蛋白家族分为3个亚族(A、B和C),CsZF-HD1和CsZF-HD2属于A亚族,CsZF-HD3属于C亚族,CsZF-HD4和CsZF-HD5属于B亚族。CsZF-HD1和CsZF-HD2在茎和叶中的表达量相差不明显,在根中表达量最低;CsZF-HD3在茎中的表达量最高,叶中表达量最低;CsZF-HD4在叶中的表达量最高,根中表达量最低;CsZF-HD5在根中表达量最高,茎中表达量最低。5个CsZF-HD基因均对盐和干旱胁迫响应,其中CsZF-HD1和CsZF-HD3在盐和干旱胁迫下表达量升高最明显。5个CsZF-HD基因启动子序列中均含有不同种类和数量的逆境相关顺式作用元件。【结论】ZF-HD转录因子可能在工业大麻应对盐和干旱胁迫时发挥转录调控作用。

亚精胺对渗透胁迫下甜瓜幼苗膜脂过氧化和抗氧化系统的影响

为探讨多胺提高作物抗渗透胁迫的生理机制,以甜瓜品种‘齐甜2号’为材料,采用营养液法培养甜瓜幼苗,以15%PEG-6000模拟渗透胁迫,研究1 mmol·L^(-1)亚精胺(Spd)对不同渗透胁迫时间下甜瓜幼苗的生长、活性氧代谢、抗氧化酶活性、渗透调节物质和非酶抗氧化剂的影响。结果表明:渗透胁迫后4 d,与胁迫处理相比,1mmol·L^(-1)Spd处理使甜瓜幼苗生物量提高11.34%,根系活力提高24.20%;叶片和根系H_(2)O_(2)含量、■产生速率、MDA含量和相对电解质渗透率降低,叶片中分别降低30.72%、29.99%、29.34%和14.62%,根中分别降低29.33%、25.31%、28.23%和20.34%。Spd诱导甜瓜叶片和根系中抗氧化酶活性增加,与胁迫处理相比,叶中SOD、POD、CAT和APX抗氧化酶活性分别提高25.54%、28.70%、27.72%和28.41%,根中分别提高23.35%、27.38%、25.06%和20.34%。与渗透胁迫处理相比,Spd处理在渗透胁迫后16 d甜瓜幼苗叶片脯氨酸、可溶性糖和可溶性蛋白的含量分别增加46.51%、49.72%和40.25%;渗透胁迫后16 d幼苗叶片ASA含量增加62.50%,渗透胁迫后12 d幼苗叶片GSH含量增加37.17%,ASA/DHA和GSH/GSSG分别提高74.46%、60.95%。说明在渗透胁迫下1 mmol·L^(-1)浓度Spd能够促进甜瓜幼苗生长,稳定生物膜系统,增强甜瓜幼苗抗氧化能力,有效缓解渗透胁迫对甜瓜幼苗伤害的作用。

大豆膨胀素基因GmEXPB5和GmEXPB7生物信息学及表达分析

膨胀素(expansin,EXP)通过调控细胞壁的松弛在植物应对环境胁迫过程中起着重要作用。为研究EXP基因在大豆应对非生物胁迫过程中的作用,该文对大豆中的两个EXP基因(GmEXPB5和GmEXPB7)及其蛋白序列进行生物信息学分析,通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测基因表达量。结果表明:(1)GmEXPB5和GmEXPB7分别位于大豆第10号和第12号染色体上,编码的蛋白序列长度分别为272和267个氨基酸。GmEXPB5蛋白分子量为29.07 kD,理论等电点为7.51;GmEXPB7蛋白分子量为29.09 kD,理论等电点为8.66。GmEXPB5和GmEXPB7均为稳定的亲水蛋白且定位于细胞壁中。GmEXPB5和GmEXPB7蛋白均含有一段信号肽序列和一个保守的DPBB_1结构域。(2)GmEXPB5蛋白与鹰嘴豆CaEXPB15蛋白亲缘关系最近,GmEXPB7蛋白与密花豆、赤豆和豇豆的EXPB3蛋白有着较近的亲缘关系。(3)GmEXPB5和GmEXPB7在大豆根、茎和叶中均有表达且它们在根和叶中的表达量均显著高于茎中的表达量。(4)GmEXPB5和GmEXPB7在大豆幼苗中可以响应盐、干旱和低温胁迫。(5)GmEXPB5启动子区域含有2种与逆境相关的顺式作用元件(ABRE和ARE);GmEXPB7启动子区域含有5种与逆境相关的顺式作用元件(ABRE、ARE、CGTCA-motif、TC-rich repeats和MBS)。综上所述,GmEXPB5和GmEXPB7能够参与大豆对非生物胁迫的应答。

大豆GmEXPB3和GmEXPB6生物信息学分析及干旱和盐胁迫诱导表达

膨胀素(Expansin,EXP)通过调控细胞壁的松弛在植物应对环境胁迫过程中起着重要作用。为研究EXP基因在大豆应对干旱和盐胁迫过程中的作用,本研究对大豆中的两个EXP基因(GmEXPB3和GmEXPB6)进行生物信息学分析,通过实时荧光定量RT-PCR(qRT-PCR)检测基因干旱和盐胁迫后的表达量。结果表明:GmEXPB3和GmEXPB6基因分别位于大豆第3和11号染色体上,编码的蛋白序列长度分别为267和277个氨基酸。GmEXPB3蛋白分子量为28.81 kDa,理论等电点为5.62;GmEXPB6蛋白分子量为29.37 kDa,理论等电点为4.95。GmEXPB3和GmEXPB6均为不稳定的亲水蛋白且定位于细胞壁中。GmEXPB3和GmEXPB6蛋白均含有1个保守的DPBB_1结构域。GmEXPB3蛋白与小麦TaEXPB10蛋白的亲缘关系最近,GmEXPB6蛋白与GmEXPB2蛋白亲缘关系最近。干旱胁迫能够诱导GmEXPB3的表达,但不能诱导GmEXPB6的表达。盐胁迫能够诱导GmEXPB3和GmEXPB6的表达。GmEXPB3的启动子区域含有5种与逆境有关的顺式作用元件,GmEXPB6的启动子区域含有4种与逆境有关的顺式作用元件。研究结果可为大豆EXPB基因抗逆机制的研究及应用提供理论依据。

汉麻中大麻素成分及生物合成途径研究进展

汉麻(Cannabis sativa L.)是一种历史悠久的药用植物和经济作物,其应用涉及医药、食品、化妆品等多个领域.大麻素是汉麻的主要活性成分,根据结构特点可分为11种类型,主要包括Δ9-四氢大麻酚(Δ9-THC)、大麻二酚(CBD)、大麻环萜酚(CBC)、大麻萜酚(CBG)等.大麻素合成途径主要由3个步骤构成:聚酮合成、MEP途径和氧化环化,这些过程受到诸多酶的调控,如THCA合成酶(THCAS)、CBDA合成酶(CBDAS)、CBCA合成酶(CBCAS)、CBGA合成酶(CBGAS)、橄榄酸环化酶(OAC)、橄榄醇合酶(OLS)、酰基活化酶(AAE)等.就汉麻中几种主要的大麻素类成分、功能、生物合成途径、编码生物合成途径各关键酶基因方面的研究进展进行综述,以期对加快我国大麻素的相关研究及培育新的汉麻品种提供参考.

8个大豆SERK基因干旱胁迫表达分析

对大豆中的8个GmSERK基因及其启动子序列进行生物信息学分析,通过实时荧光定量RT-PCR(qRT-PCR)对基因在干旱胁迫下的表达量进行检测。结果显示,8个GmSERK基因分别来自大豆基因组的5条染色体,它们编码的蛋白含有596~624个氨基酸。8个GmSERK蛋白均含有1个信号肽序列和多个亮氨酸富集重复序列(LRR)。除GmSERK10蛋白不具有跨膜结构域外,其他GmSERK蛋白均含有1个跨膜结构域和1个激酶结构域。除GmSERK7外,其余7个GmSERK基因在干旱胁迫下的表达量均发生变化,表明大豆SERK基因家族中的部分基因能够响应干旱胁迫。8个GmSERK启动子中共含有5种激素响应相关元件(ABRE、CGTCA-motif、P-box、TATC-box和TCA-element)和3种胁迫响应相关元件(ARE、MBS和TC-rich repeats),但不同启动子中含有的元件种类和数量各不相同。

异源表达大豆转录因子GmNF-YA19提高转基因烟草抗旱性

核因子(NF-Y)广泛存在于真核生物中,是一类能够在植物非生物胁迫反应中发挥重要调控作用的转录因子。探究大豆GmNF-YA19的抗旱性及作用机制,为GmNF-YA19在抗旱植物育种中的应用奠定基础。运用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)对GmNF-YA19在非生物胁迫下的表达量进行检测,克隆GmNF-YA19,构建GmNF-YA19植物表达载体并转化烟草,对转基因烟草的抗旱性进行鉴定。RT-qPCR结果显示GmNF-YA19在大豆中能够响应干旱、高盐、低温及外源ABA,且干旱胁迫下GmNF-YA19的表达量升高最显著。以大豆叶片cDNA为模板,通过PCR克隆GmNF-YA19。序列分析结果显示,GmNF-YA19编码一个含有213个氨基酸的蛋白质,预测分子量22.99 kD,预测等电点9.40。GmNF-YA19蛋白序列包含一个保守的CBF结构域。蛋白系统进化分析表明,GmNF-YA19蛋白与OsNF-YA7蛋白、AtNF-YA4蛋白和AtNF-YA7蛋白亲缘关系较近。共获得4棵转基因烟草植株。在干旱胁迫下,GmNF-YA19的异源表达增强了转基因烟草的抗旱性。与野生型烟草相比,GmNF-YA19转基因烟草中3个抗逆相关基因(NtABA2、NtNCED3-2和NtP5CS)的表达量显著升高。GmNF-YA19的异源表达增强了转基因烟草的抗旱性。

大豆核因子GmNF-YA13基因的克隆及功能分析

【目的】探究大豆核因子GmNF-YA13基因在大豆应对非生物胁迫中的生物学功能,为GmNF-YA13基因在抗逆育种中的应用奠定基础。【方法】以大豆北豆9号和烟草NC89的种子为供试材料,将大豆培养至第一片三出复叶展开后,分别进行干旱、高盐、低温和脱落酸(ABA)处理,通过实时荧光定量RT-PCR(qRT-PCR)对GmNF-YA13在以上4种非生物胁迫下的相对表达量进行检测,并对GmNF-YA13进行克隆及生物信息学分析,将GmNF-YA13转化烟草,并对转基因烟草中抗逆相关基因(NtABA2、NtOsmotin、NtAPX2、NtSOD、NtCAT1和NtCaMK3)的表达量进行qRT-PCR检测。【结果】干旱、高盐、低温和ABA处理均能不同程度诱导GmNF-YA13的表达,其中干旱胁迫和ABA处理对GmNF-YA13的诱导效果尤为显著。GmNF-YA13位于大豆基因组13号染色体,开放阅读框915 bp,编码含有304个氨基酸的蛋白质,该蛋白质分子量75.14 ku,等电点5.10。GmNF-YA13蛋白序列包含一个保守的DNA结合结构域。蛋白系统进化分析结果表明,GmNF-YA13与GmNF-YA7和拟南芥AtNF-YA1亲缘关系较近。启动子顺式作用元件预测分析结果表明,GmNF-YA13启动子区含有3个ABA响应元件ABRE、1个厌氧诱导元件ARE、1个防御和胁迫反应元件TC-rich repeats及1个干旱诱导的MYB转录因子结合位点MBS。GmNF-YA13在大豆叶片中的相对表达量最高。同时构建GmNF-YA13植物表达载体,并将GmNF-YA13转化烟草,获得3株转基因烟草植株。转基因烟草中抗逆相关基因表达量检测结果显示,转基因烟草中的NtABA2、NtOsmotin和NtAPX2相对表达量均显著高于野生型烟草,转基因烟草中NtSOD、NtCAT1和NtCaMK3的相对表达量与野生型烟草差异不显著。【结论】GmNF-YA13与大豆干旱、高盐、低温等非生物胁迫之间关系密切,GmNF-YA13可能通过促进抗逆相关基因表达量的升高以提高转基因烟草的抗逆性。

铁路运输企业推行管理会计的难点与优化对策

管理会计的转型对企业来说具有重要的实践意义。通过转型,企业可以不断的提升竞争力、提高决策效率、优化内部管理机制,实现持续稳健发展。企业应重视管理会计转型,不断加强对员工的培训和引导,改善组织文化,引入先进的技术支持,以推动管理会计转型的顺利实施。本文旨在分析铁路运输企业推行管理会计难点,提出相应的优化对策。

大豆GmNCED1-2的非生物胁迫诱导表达及其转基因烟草鉴定

9-顺式-环氧类胡萝卜素双加氧酶(NCED)是脱落酸(ABA)合成途径中的关键酶。本研究从大豆中克隆GmNCED1-2,其开放阅读框全长1818 bp,编码605个氨基酸,预测蛋白质相对分子质量6.693×104,等电点8.00。GmNCED1-2蛋白含有1个RPE65超家族结构域、2个保守序列MIAHPKxDP和HDFAITE以及4个保守的组氨酸残基。GmNCED1-2蛋白的亚细胞定位预测结果显示其位于叶绿体中。蛋白质系统进化分析结果表明GmNCED1-2蛋白与CrNCED1蛋白和MhNCED3蛋白的亲缘关系较近。实时荧光定量PCR结果表明GmNCED1-2在叶中的表达量最高。脱落酸、干旱、高盐、高温和低温胁迫下GmNCED1-2的表达量均升高。顺式作用元件预测分析结果表明GmNCED1-2启动子含有2个ABRE,3个ARE,1个TC-rich repeats和1个TGACG-motif顺式作用元件。将GmNCED1-2构建植物表达载体并转化烟草,获得3棵转基因烟草植株。烟草根长和生物量测定结果显示,GmNCED1-2的过表达抑制了转基因烟草根的伸长及植株的生长。

基于虚拟技术的高校数字景观技术课程体系构建

当今时代,数字景观技术结合设计、规划和技术要素,在城市发展和环境规划中发挥着日益重要的作用。随着技术的进步,尤其是虚拟技术如虚拟现实(VR)和增强现实(AR)的兴起,数字景观技术教育面临着重大的转型机遇。讨论了构建数字景观技术课程体系的策略,包括课程设计的理论框架、虚拟技术与教学内容的整合、适当技术工具与平台的选择、学习活动的创新设计,旨在为高校中基于虚拟技术的数字景观技术课程体系的发展提供指导和参考。

城市湿地景观变化及碳储量评估——以哈尔滨市为例

通过评估城市湿地景观与碳储量的时空变化特征,为促进碳增汇与可持续发展提供科学依据。利用遥感(RS)与地理信息系统(GIS)相结合,提取哈尔滨市绕城高速内1985至2021年城市湿地覆被区域,综合野外实地44个湿地样方调查数据计算得到植被与土壤碳库大小,使用InVEST模型估算湿地植被和土壤碳储量变化。研究表明:1985至2021年间城市发展变迁中,湿地景观百分比峰值出现在1993年,且景观破碎化程度最低;2001至2021年间湿地景观百分比逐渐回升,景观破碎化趋势缓解;哈尔滨市城市湿地景观损失了24%(27km^(2)),湿地损失主要位于松花江沿岸以外区域。实地调查与模型估算结果显示,单位面积湿地植被碳储量为56.92t·hm^(2),土壤碳储量为20.65t·hm^(2);1985至2021年间湿地景观总碳储量变化明显,1985至2014年间总碳储量由0.614Tg下降至0.325Tg,但在2014至2021年间城市湿地总碳储量有所回升,2021年总碳储量达到0.355Tg。综上,城市湿地景观的合理保护将对总碳储量的提升具有重要意义。

构建“一带一路”数字经济合作发展保障机制研究

共建“一带一路”倡议提出十年来,伴随5G、大数据、云计算、人工智能等新兴数字技术的高速发展,“数字丝绸之路”赋予了“一带一路”倡议新的内涵,数字经济现已成为推动“一带一路”高质量发展的重要引擎。然而,机遇与挑战并存,当前,“数字丝绸之路”建设依然面临着数字经济供需结构性差异、数字金融服务体系不完善、数字基础设施建设相对滞后、跨境数字贸易规则体系亟待建立、地缘政治风险与网络信息安全风险等问题。对此,需要通过加强数字基础设施建设、提升数字技术核心竞争力、发展数字经济产业和跨境数字贸易、建立健全数字金融服务体系、构建跨境数字贸易规则体系等方式,尽快建立起坚实有效的“一带一路”数字经济合作发展保障机制,从而在较为完善的合作发展制度框架下,使得数字经济更好地赋能“一带一路”建设,助力“一带一路”建设行稳致远。

海南自由贸易港在中国式现代化建设中的实践探索

党的二十大报告提出中国式现代化是党中央统筹“两个大局”作出的重要战略部署。海南自由贸易港作为新时代改革开放新高地,在推进国家治理体系和治理能力现代化,构建全面开放新格局,打造国际一流环境,建设美丽中国样板区等方面,对于中国式现代化建设具有重要意义,但也面临与国际高标准经贸规则差距较大,制度型开放国际竞争优势不突出,城乡区域发展不平衡,生态环境风险依然存在等问题和挑战。为此,可通过积极对接国际高标准经贸规则,倒逼更深层次体制机制改革;实施更高水平对外开放,构建开放型经济新体制;促进城乡区域协调发展,加快实现全体人民共同富裕;站在人与自然和谐共生高度,进一步加强生态环境保护等措施予以积极应对,以实践创新探索中国式现代化的可行道路。

大豆GmGolS基因高温胁迫应答及启动子活性分析

肌醇半乳糖苷合成酶(GolS)是棉子糖系列寡糖(RFOs)生物合成途径中的关键酶。为探究大豆GmGolS基因的高温胁迫调控机制,通过实时荧光定量PCR检测GmGolS在高温胁迫下的表达量,通过PCR从大豆基因组DNA中扩增GmGolS基因启动子序列,将其连接到植物表达载体pCAMBIA1301上并转化烟草,通过GUS组织化学染色和实时荧光定量PCR检测GmGolS启动子的高温诱导启动活性。结果表明:高温胁迫可以强烈诱导GmGolS的表达。1 739 bp的GmGolS启动子序列中含1个生长素响应元件、1个干旱诱导的MYB转录因子结合位点、2个厌氧诱导元件、1个防御和胁迫响应元件、1个脱落酸响应元件、1个茉莉酸响应元件和1个缺氧诱导元件。成功获得3棵GmGolSP转基因烟草植株。GmGolS启动子的活性可以被高温胁迫诱导。

大豆ERF转录因子基因GmERF8的克隆与表达分析

ERF转录因子广泛存在于植物中并且参与植物应对生物及非生物胁迫的响应。本研究利用RT-PCR技术从大豆中克隆获得1个新的ERF转录因子基因Gm ERF8,开放阅读框全长627 bp,编码1个由208个氨基酸残基组成的分子量为23.43 k D的蛋白。蛋白结构预测发现,该蛋白含有1个典型的AP2/ERF结合域,2个预测的核定位信号和1个保守的EAR抑制元件。进化分析表明Gm ERF8蛋白与烟草Nt ERF3蛋白的同源性最高。实时荧光定量PCR表明,Gm ERF8在大豆的根和叶中表达量较高。ABA、高盐和低温处理均使Gm ERF8表达量下降;乙烯(ET)和干旱处理则使Gm ERF8的表达量先下降后升高。转录调节能力分析结果显示,Gm ERF8可以抑制报告基因的表达。上述实验结果表明,Gm ERF8可能作为转录抑制子参与大豆对环境胁迫的应答。

大豆逆境诱导基因GmPRP的克隆与表达

通过对大豆吉林32未成熟胚表达谱的分析,利用RT-PCR技术从大豆中克隆了一个新的脯氨酸富集蛋白基因,命名为GmPRP。GmPRP的开放阅读框长396bp,其分子量13.79kD,具有131个氨基酸残基,等电点8.96,其DNA序列无内含子。GmPRP蛋白序列N端含有一段信号肽,中间为脯氨酸富集区,C端为半胱氨酸富集区。该蛋白与四季豆和木豆的PRP同源性最高,具有较近的亲缘关系。GmPRP的683bp启动子序列含有10种与逆境相关的顺式作用元件,分别为ABRE-like、G-box、W-box、GT-1、MYB、MYC、BIHD10s、DPBF、SEBF和WRKY。实时荧光定量PCR分析表明,该基因表达量在大豆的根和叶中最高,在茎和胚中其次,在花中最低,且受干旱、高盐、低温、机械伤害及SA(水杨酸)、ETH(乙烯)、ABA(脱落酸)、MeJA(茉莉酸甲酯)的诱导上调表达。

大豆中3个Dof转录因子的生物信息学及表达分析

植物Dof转录因子在植物应对非生物胁迫过程中发挥重要作用。为探明Dof转录因子参与大豆对非生物胁迫的响应,对大豆中3个Dof转录因子(GmDof2.1、GmDof3.1和GmDof4.6)的基因序列进行生物信息学分析。3个Dof基因分别位于不同染色体上,它们所编码的蛋白序列长度为212~305个氨基酸残基,均具有1个保守的Dof结构域。3个Dof蛋白主要定位于细胞核中且含有不同数量的磷酸化位点。启动子序列分析表明,GmDof2.1启动子序列中含有3种与逆境和激素响应相关的元件(ARE、DRE1和MBS),GmDof3.1启动子序列中含有6种与逆境和激素响应相关的元件(ABRE、ARE、CGTCA-motif、TGACG-motif、W-box和WUN-motif),GmDof4.6启动子序列中含有7种与逆境和激素响应相关的元件(ABRE、ARE、CGTCA-motif、GARE-motif、MBS、TGACG-motif和WUN-motif)。实时荧光定量PCR结果显示,3个Dof基因均可不同程度的响应高盐、干旱、低温和高温胁迫。GmDof2.1和GmDof3.1在大豆根中的表达量最高,GmDof4.6在大豆茎中的表达量最高。由此推测3个Dof转录因子可能在大豆应对非生物胁迫过程中发挥转录调控作用。

大豆低温诱导启动子GmERF9P的克隆及活性鉴定

为获得低温诱导基因GmERF9启动子,并分析该启动子的功能,利用PCR技术从大豆叶片基因组DNA中克隆1885bp的GmERF9启动子序列GmERF9P。序列分析表明,GmERF9P序列中含有多种与逆境相关的顺式作用元件。将GmERF9P构建到植物表达载体pCAMBIA1301上并转化烟草。通过PCR检测共获得6株T_1阳性转基因烟草株系。对野生型烟草和转基因烟草进行低温处理2h,通过GUS组织化学染色和实时荧光定量PCR检测GUS基因的表达量。结果显示GmERF9P在低温处理下能够提高GUS基因的表达量,具有低温诱导启动活性。

大豆GmGolS2-2启动子的克隆及活性分析

从大豆基因组DNA中,通过PCR扩增获得Gm Gol S2-2启动子序列(Gm Gol S2-2P),长1 740 bp。预测分析结果显示,Gm Gol S2-2P中共含5种逆境相关顺式作用元件,包括2个水杨酸响应元件、1个茉莉酸甲酯响应元件、6个厌氧诱导元件、2个防御和胁迫响应元件和1个MYB转录因子结合位点。构建植物表达载体p CAMBIA1301-GmGolS2-2P,通过叶盘法转化烟草。通过烟草基因组DNA PCR鉴定获得2棵T0代Gm Gol S2-2P转基因烟草植株。GUS组织化学染色和实时荧光定量RT-PCR结果表明,Gm Gol S2-2P在转基因烟草中能够激活GUS报告基因的表达,并且在干旱胁迫下Gm Gol S2-2P的启动活性增强。