‘贵紫麦1号’生长素内输基因GzLAX3-1B的克隆及生物信息学分析

为了研究小麦生长素内输基因LAX3在小麦生长发育中的功能。本研究利用RT-PCR方法从‘贵紫麦1号’中获取GzLAX3-1B基因cDNA序列全长,并对该基因及其编码蛋白进行生物信息学分析。结果显示:Gz LAX3-1B基因开放阅读框(ORF)为1 587 bp,编码528个氨基酸,具有PLN03074特异性位点,属于SLC5-6-like-sbd超家族。其编码的蛋白含有44个磷酸化位点和10个跨膜结构,是一种无信号肽的不稳定疏水性质膜蛋白。系统进化关系结果表明:‘贵紫麦1号’GzLAX3-1B基因与野生二粒小麦、大麦和油棕的亲缘关系最近。本研究结果为进一步开展小麦LAX3的生物学功能研究提供一定的理论基础和依据。

桫椤科植物生物学特性及繁育技术

桫椤科(Cyatheaceae)植物是集药用、观赏、科研为一体的珍稀濒危植物,孢子繁殖是其繁育的主要方式,然而因自然繁殖的困难,探究人工繁殖的途径成为其研究热点,且随着近年来生物技术的进步,其在生物学特性和繁殖培育技术方面的研究取得了较大进展。因此,本研究通过对桫椤科植物相关研究资料和文献的查阅、整理和归纳,总结出近年来针对桫椤科植物的孢子、配子体形态发育以及繁育技术的研究进展,展望桫椤繁育技术的应用前景,为促进其扩大繁殖、产业化栽培提供理论参考。

洪平杏的种子生物学特性

本研究以采自湖北神农架的洪平杏(Armeniaca hongpingensis Yu et Li)种子为材料,对其形态特征、种皮透性及萌发抑制物等进行研究。结果表明:洪平杏种子的平均长度、宽度和厚度分别为(2.726±0.073)cm、(1.876±0.069)cm和(1.119±0.027)cm,千粒重为(1851.033±62.85)g,种子为大粒种子,内部两个大子叶蕴含着丰富的营养物质,是物质与能量供应的来源,可以保证种子萌发。平均含水量为(12.72±1.25)%。带壳种子的平均吸水率为(18.60±0.53)%,去壳种子的平均吸水率为(32.44±6.27)%,种壳与种皮能减缓水分进入种子的速度,但不影响总吸水量。T.T.C活性染色检测到4℃下干藏半年的种子生活力仍为100%,都是健康有活力的种子。白菜种子的萌发检测表明,洪平杏种皮和种胚中均存在萌发抑制物质。洪平杏种子休眠的主要因素是种皮和种胚含有的萌发抑制物以及坚硬的外种壳对萌发过程中胚根突破种皮的机械阻力。此外,内果皮和种皮可能会对种子萌发早期的吸水有一定的阻碍作用。

植物珠芽形成的研究进展

珠芽通常发生在一些多年生草本植物的地上部位,是形态结构多样、可贮藏营养物质和进行无性繁殖的特殊变态芽或变态茎。本研究重点陈述了植物珠芽的类型、起源、发育和结构以及珠芽形成的影响因素、分子机制和离体诱导方面的研究进展。研究发现植物珠芽可着生在多种部位,具有多种颜色的种类;植物珠芽起源于着生部位分生组织的形成和启动,受各种激素、糖类和环境因子的调控;珠芽发育的物候期、部位、阶段、结构和产量因种而异,因环境而异;目前对植物珠芽形成分子机制的研究大多集中于对相关基因的筛选和相对表达量分析;已经建立起多种植物的珠芽离体诱导体系,为进一步研究珠芽形成的分子机制和信号转导等方向提供科学依据。

植物miRNA参与胁迫响应研究进展

microRNAs(miRNAs)是一类内源性的非编码的小RNA分子,它们在植物的生长发育和胁迫响应过程中起重要调控作用。本研究对植物miRNAs参与生物和非生物胁迫(盐胁迫,干旱胁迫,温度胁迫,营养胁迫和病原菌生物胁迫)响应过程的研究进展进行了综述,指出了miRNAs在植物研究过程中存在的问题并对未来发展情况进行了展望,为推动miRNAs在植物逆境胁迫中的研究和应用提供思路和参考。

气候适应性植物对提高城市生态韧性的影响

随着全球城市化的不断加速和气候变化的日益明显,城市面临着前所未有的环境挑战。气温上升、降雨不规律、城市热岛效应等气候变化影响城市生活和生态系统的方方面面。在这个背景下,城市规划者和环境科学家们迫切需要找到方法来提高城市的生态韧性,减轻气候变化的不利影响。本研究深入了解气候适应性植物在提高城市生态韧性方面的关键作用,并探讨了其在城市绿化中的应用、管理与维护实践以及生态系统设计和规划方面的重要性。通过对植物选择原则的分析,强调了选择适应性强、生态功能丰富的植物品种的必要性,以应对不断变化的气候条件和城市环境挑战。本研究深入探讨气候适应性植物在城市绿化中的关键作用,旨在为提高城市生态韧性提供科学依据与可持续发展的期望。

火龙果响应盐旱胁迫转录组分析

盐旱胁迫是植物生长过程中的常见威胁,且两种逆境经常同时出现,对植物生长和发育造成极大伤害。生理学研究认为盐旱逆境都会导致细胞渗透压改变,造成膜损伤等,产生的表型及生理变化相似,但是针对盐旱胁迫在基因表达调控层面差异的研究还很少。本研究分别使用PEG-6000及NaCl处理7日龄火龙果(Hylocereus spp.)幼苗,通过转录组测序及生物信息分析研究盐旱胁迫下基因表达变化,发现两种逆境胁迫下部分基因的表达模式是相似的,存在共有的调控通路和信号,但是也发现有些基因响应方式在两种胁迫下完全相反,大部分差异表达基因完全不同,说明火龙果应对盐旱胁迫的基因表达调控存在不同和相似之处。本研究筛选出大量同时响应两种胁迫的基因,可为未来选育具广谱抗性的火龙果品种提供理论依据。

基于生物形态学分类园林植物资源及景观评价分析

本研究探索了生物形态学在园林植物资源分类及景观评价中的应用。通过对生物形态学的理论知识与园林设计实践的结合,本研究详细分析了其在园林植物资源分类中的重要性和效益。强调了植物形态特征如叶形、花形、根茎等在景观设计中的关键角色。同时,探讨了基于生物形态学的景观评价方法,它不仅注重植物的功能和生态价值,还考虑其形态上的美学价值。此外,也指出了目前此方法在应用中所面临的挑战,以及与现代技术结合的前景。本研究为园林植物资源的分类与评价提供了新的视角和方法。

独占春×美花兰杂交后代观赏性状综合评价

为了充分开发利用海南野生兰资源,有效保护海南野生兰种质资源,对海南原生种独占春和美花兰进行杂交育种。本研究以独占春×美花兰F1代群体中筛选的7个株系为材料,采用主成分分析法,对植株整体形态、花部性状等20个性状指标进行观赏性综合评价。结果表明:7个株系除了花开展情况性状表现一致外,其他19个性状表现上差异显著,变异系数在7.56%~71.63%之间;20个性状指标可归纳为5个成分因子,即花数、花形、花香、花色和花枝5个成分因子,累积贡献率达95.62%;利用主成分法计算各株系主成分分值,筛选出2个观赏性状优良的杂交后代株系,此研究结果可以为兰花新品种选育提供重要依据。

现代种业企业营销模式的优化与发展途径探析

本研究旨在探讨现代种业企业营销模式的优化与发展途径。全面介绍了种业企业营销模式的基本概念和发展历程,分析了当前种业企业面临的营销问题和挑战。系统探讨了现代种业企业营销模式的优化和发展途径,包括多元化市场和海外拓展、网络营销和社交媒体营销、企业社会责任和公益营销等方面。接着通过案例分析,阐述了某些种业企业营销模式的优化实践和创新案例。最后,总结了现代种业企业营销模式的优化和发展趋势,并提出未来研究方向和建议。本研究希望能为种业企业的营销实践提供参考和指导,促进种业企业的可持续发展。

甘蓝型油菜γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶(GCS)基因的克隆及生物信息分析

谷胱甘肽(glutathione,GSH)在生物体内具有抗氧化、抗衰老和重金属解毒等重要的生理功能。谷氨酸半胱氨酸连接酶(glutamate cysteine ligase,GCS)是合成谷胱甘肽的关键酶,又名γ-谷氨酰基半胱氨酸合成酶(γ-glutamylcysteine synthetase,γ-ECS)。本研究利用RT-PCR技术从甘蓝型油菜(Brassica napus L.)镉低积累品种‘美国油王88’中克隆到谷胱甘肽合成酶基因GCS的2个拷贝,分别命名为Bn-GCS-1和Bn-GCS-2。序列分析表明Bn-GCS-1的ORF长度为1536 bp,推测编码蛋白含有511个氨基酸,分子量为57.58 kD,等电点为6.02;Bn-GCS-2的ORF为1545 bp,推测编码514个氨基酸,分子量为57.95 kD,等电点为5.90。氨基酸序列比对和进化树分析发现,Bn-GCS-1和Bn-GCS-2与其他植物同源蛋白具有较高的一致性,且与白菜型油菜和甘蓝型油菜归为一类,亲缘关系最近。2个蛋白都由保守结构谷氨酸-半胱氨酸连接酶,γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶组成,属于谷氨酰半胱氨酸连接酶家族基因。亚细胞定位预测结果表明定位在叶绿体的概率为99.8%。本研究结果为进一步分析Bn-GCS-1和Bn-GCS-2基因功能及谷胱甘肽生物合成提供了理论依据。

分子植物育种论文编写指南

一、栏目设置与文体风格。本刊设置固定栏目和随机栏目。固定栏目常设研究论文(Research Article)和研究报告(Research Report),发表最新的原始研究成果。随机栏目根据稿源可能设研究评述(Review)、研究资源(Resource)、数据分析(Analysis)、技术主题(Technology Feature)等栏目,还可能设置刊登有关科学新闻、科学简讯、专利、短评、书评等方面的栏目。本刊在栏目设置和文体格式上参照国际著名周刊《自然》及《自然生物技术》的刊发形式。以下就研究论文(Research Article)、研究报告(Research Report)、评述与展望(Review and Progress)、研究资源(Resource)的文体格式做出说明,其他类型的文体格式及定义请向编辑部索取或本刊网站下载。

伪原薯蓣皂苷联合运动对高脂血症大鼠肝脏脂代谢和抗氧化功能的影响

伪原薯蓣皂苷(pseudoprotodioscin, PPD)是盾叶薯蓣(Dioscorea zingiberensis)中的一种甾体皂苷,可抑制胆固醇和甘油三酯合成。本研究考察了伪原薯蓣皂苷联合运动对高脂血症(HLP)大鼠肝脏脂代谢和抗氧化功能的影响。将大鼠分为C组、HLP组、E组、L-PPD组、M-PPD组、H-PPD组、E+H-PPD组,每组12只大鼠。C组为对照大鼠,其他组为高脂血症模型大鼠。C组和HLP组大鼠安静饲养。E组大鼠进行跑台运动。L-PPD组、M-PPD组、H-PPD组大鼠分别灌胃25、50、100 mg·kg-1·d-1的伪原薯蓣皂苷。E+H-PPD组大鼠在跑台运动前1 h灌胃100 mg·kg-1·d-1的伪原薯蓣皂苷溶液。干预时间为8周。分别检测各组大鼠的体重、血清脂代谢标志物(TC, TG, LDL-c, HDL-c, FFA)、肝脏抗氧化标志物(SOD, CAT和MDA)水平。通过HE染色观察大鼠肝脏形态。通过RT-qPCR检测肝脏SREBP1c、FAS、ABCA1、HMGCR、CYP7A1和ACC m RNA水平。通过Western blot检测肝脏Nrf2和Keap-1蛋白表达水平。结果显示,与E组和H+PPD组比较,E+H-PPD组大鼠的体重降低,血清TC、TG、LDL-c和FFA水平降低,血清HDL-c水平升高,肝脏空泡化脂滴减少,肝脏SOD和CAT水平升高,肝脏MDA水平降低,肝脏SREBP1c、FAS、HMGCR和ACC m RNA水平降低,肝脏ABCA1和CYP7A1 mRNA水平升高,肝脏细胞核Nrf2蛋白表达水平升高,肝脏Keap-1蛋白表达水平降低(P<0.05)。本研究表明,伪原薯蓣皂苷联合运动可纠正高脂血症大鼠肝脏脂代谢紊乱并提高抗氧化功能。

红肉枇杷(Eriobotrya japonica)伸展蛋白基因家族的全基因组鉴定与分析

伸展蛋白(extensin,EXT)属于富含羟脯氨酸的糖蛋白(hydroxyproline-richglycoprotein,HRGP)的一类,是细胞壁中的一种结构蛋白,在植物的生长中发挥多种作用。本研究在枇杷基因组中进行了EXT基因家族的全基因组鉴定,从所有枇杷蛋白编码基因中鉴定到112个EXT序列。根据结构域的类型、特征基序的数量和信号肽的有无,将112个EXT序列分为8类,包括6个经典的EXT(classicalEXT,CEXT)、8个formin同源EXT(formin homolog(FH)chimericEXT,FHEXT)、6个富含亮氨酸重复序列的嵌合EXT(leucine-rich repeat(LRR)chimeric EXT,LRX)、14个富含脯氨酸的EXT类受体激酶(proline-rich EXT-like receptor kinase,PERK)9个短EXT(shortEXT,SEXT)、1个长嵌合EXT(longchimericEXT,LEXT)56个其他嵌合EXT(other chimericEXT,OEXT)和12个潜在EXT(potentialEXT,PEXT)。并通过保守基序分析和基因结构可视化表明具有相同分类的EXT保守基序和基因结构相似,顺式调控元件分析表明EXT家族可能在多种植物激素响应和逆境胁迫中发挥重要作用,共线性分析进一步阐明了EXT基因家族的扩增可能是由于全基因组复制事件的发生。本研究为枇杷EXT家族基因分子功能的研究提供了一个参考的方向。

基于水稻幼穗盐胁迫响应转录组的MYB基因分析及耐盐基因挖掘

为探究幼穗盐胁迫下上调表达的OsMYB家族基因的生物学特性及其在响应盐胁迫中的功能,本研究利用水稻幼穗在不同时间盐胁迫处理的转录组数据,筛选到了17个表达上调的OsMYB基因。生物信息学分析结果表明:17个OsMYB分别位于9条水稻染色体上,且大部分OsMYB基因有1~2个内含子结构,共鉴定到了8个motif。motif 1基序存在于17个OsMYB蛋白中。15个OsMYB蛋白包含motif 2和motif 3基序,且motif 7仅存于6个OsMYB蛋白中。在17个OsMYB基因启动子区中鉴定了多个非生物胁迫响应元件,推测这17个OsMYB基因成员可能参与了植物响应某些胁迫的生物学过程,并且在植物胁迫响应过程中发挥了重要作用。表达分析结果表明:MH01g0044200、MH07g0422700、MH07g0545300这3个MYB的表达水平随着NaCl处理时间而上升,其余的14个OsMYB都在NaCl处理6 h后表达水平达到最高。MH01g0227400、MH04g0517900、MH05g0402100、MH05g0514400这几个MYB在NaCl处理24 h后的表达水平要明显低于处理0 h。这表明17个水稻MYB基因可能在水稻幼穗响应盐胁迫过程中行使重要且不同的功能。通过比对58M和58L中17个MYB基因的表达情况,最后筛选出1个关键基因MH12g0086600做后续研究,为下一步开展水稻幼穗盐胁迫响应的分子机制研究提供了参考依据。

聚乙二醇模拟干旱胁迫对矾根组培苗生理特性的影响

为探究矾根对干旱胁迫的生理响应,本试验以3个矾根品种‘饴糖’、‘冰花’、‘栀子黄’的组培苗为试验材料,研究了不同浓度的聚乙二醇(PEG-6000)(5,10,15,20 g/L)模拟干旱胁迫处理下,其生长指标和生理指标的变化,并采用隶属函数法综合评价其抗旱性。结果表明,在干旱胁迫下,矾根的各项生理指标变化不一,株高和叶片相对含水量降低;POD活性、MDA、Pro、可溶性糖含量以及相对电导率均随着干旱胁迫程度的加剧而上升,SOD活性先下降再上升最后下降,CAT活性先上升后下降。采用隶属函数法对以上所测指标进行综合评价,结果表明,3个矾根品种的抗旱能力依次为‘冰花’>‘饴糖’>‘栀子黄’。本研究可为矾根在西北地区大面积栽培提供理论依据,为丰富西北城市园林绿化提供技术支持。

美洲黑杨无性系生长和材性性状遗传变异与选择

本研究为了解美洲黑杨无性系生长与木材材性性状遗传变异及相关性,以泗洪县陈圩林场11个美洲黑杨无性系为材料,通过方差分析、遗传参数估算和相关分析等方法,分析杨树无性系生长性状与材性性状的遗传变异规律及性状间相关性,并在此基础上开展杨树优良无性系生长与材性性状的联合选择。结果发现,生长与材性各性状变异在无性系间存在显著或极显著的差异。树高、胸径和材积性状的遗传力分别为0.735、0.760和0.764,遗传变异系数分别为9.14%、15.40%和32.33%,生长性状的变异主要来源于各无性系遗传基础的差异。基本密度、气干密度、抗弯强度、抗压强度和抗弯弹性模量性状的遗传力分别为0.818、0.708、0.635、0.238和0.320,遗传变异系数分别为6.15%、5.67%、6.30%、3.96%和4.82%,表明前3个材性性状变异主要来源于无性系遗传差异,后2个性状受环境影响较大。相关分析结果表明,美洲黑杨树高、胸径和材积之间正相关极显著;基本密度、抗弯强度和抗压强度等材性指标之间呈显著或极显著正相关;生长性状与材性性状间的相关性不显著。利用综合指数选择法开展了美洲黑杨11个无性系的生长与材性联合选择,选择出2个速生优质无性系,分别为无性系4-45、4-6,材积生长量增益较高(达19.79%),杨树遗传改良效果较好。这些分析结果为杨树新品种选育提供科学依据。

不同杂交组合白叶枯病抗性鉴定及遗传多样性分析

为提高抗白叶枯病新品种选育效率,减少育种的盲目性,本实验以87份杂交水稻品种为研究对象进行水稻白叶枯病鉴定,同时在基于SSR分子标记技术上进行遗传多样性分析。通过白叶枯病表型聚类和SSR分子标记聚类相结合方式进行分析,选择在抗白叶枯病方面具有优势的亲本。研究结果表明:在以优良不育系望S、粤禾丝苗、Y58S和优良恢复系R301、N111S为亲本的杂交水稻的白叶枯病的等级较低。在遗传多样性分析方面,筛选出36对具有多态性位点的SSR引物,分子量范围为90~200 bp;共扩增出118个等位基因,87份杂交稻品种在不同位点等位基因数目平均为3.3个,范围为2~6个,平均Nei’s基因多样性指数为0.452,变幅为0.096(SSR03)~0.764(SSR19)。亲本不育系望S、粤禾丝苗、Y58S和恢复系R301、N111S在选育抗白叶枯新品种时具有一定育种价值,可以为育种家选育抗白叶枯病新品种提供参考。

芍药种子浸提液对2种植物种子萌发和幼苗生长的影响

以芍药种子种皮和胚乳为材料,研究不同质量浓度(0,0.02,0.04,0.06,0.08和0.10 g/m L)的种皮和胚乳水浸提液对2种受体植物(白菜和小麦)种子发芽率、幼苗苗高和根长、幼苗抗氧化酶活性的影响,探讨芍药种子内源抑制物质的特性,为进一步研究芍药种子休眠机理提供理论依据。研究结果表明,芍药种子种皮和胚乳中均含有抑制受体植物种子萌发与幼苗生长的物质,且同一质量浓度下,抑制作用大小表现为胚乳大于种皮;种皮和胚乳浸提液对白菜幼苗生长(苗高和根长)的抑制作用高于小麦;种皮和胚乳浸提液中的抑制物质均能使白菜和小麦幼苗产生生理响应,影响SOD、CAT和POD活性,从而启动抗氧化酶体系。研究认为,芍药种子种皮及胚乳浸提液均能够抑制受体植物种子萌发及幼苗生长,影响幼苗抗氧化酶活性,但芍药种子种皮与胚乳中所含抑制物在活性上存在差异。

漆树查尔酮合酶基因家族生物信息学分析

查尔酮合酶(CHS)是黄酮类化合物合成过程中的关键酶。为了进一步探索CHS基因家族在调控黄酮类物质合成中的功能,本研究对12个漆树CHS基因编码蛋白的理化性质、亚细胞定位、蛋白二级结构以及系统进化等方面进行初步生物信息学分析。保守结构域分析发现12个TvCHS基因均含有CHS-Like保守序列;12个TvCHS基因除了TvCHS10在叶中不表达和TvCHS11在根中不表达,其余10个基因在漆树根茎叶都有表达;12个CHS蛋白中有4个疏水蛋白、8个亲水蛋白。在系统进化分析中,漆树CHS基因家族12个基因被划分为两个组。信号肽预测分析发现12个TvCHS基因均为非分泌蛋白;磷酸化位点预测分析发现丝氨酸和苏氨酸磷酸化位点数量最多,络氨酸最少。本研究对漆树CHS基因家族进行鉴定和分析,为进一步研究漆树CHS基因家族的功能提供了一定的参考和依据。