科研产出
菠萝蜜WRKY基因家族注释及在低温胁迫下的表达模式分析
《广西植物 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：WRKY转录因子家族在植物生物和非生物胁迫响应过程中发挥着重要作用。该研究基于菠萝蜜全基因组，共注释出61个菠萝蜜(Artocarpus heterophyllus)WRKY基因家族成员，并利用生物信息学方法和实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术分析WRKY基因家族成员在不同品种菠萝蜜低温胁迫下的表达特征。结果表明：(1)进化树分析表明，菠萝蜜、拟南芥(Arabidopsis thaliana)和水稻(Oryza sativa)WRKY基因家族成员被分为4个亚族。(2)染色体定位结果显示，61个菠萝蜜WRKY基因家族成员不均匀地分布在23条染色体上。(3)保守基序和基因结构分析表明，位于同一亚族的菠萝蜜WRKY基因家族成员具有相似的保守基序和基因结构。(4)进化分析显示，菠萝蜜WRKY基因家族成员在物种内存在124对片段复制基因对；物种间分析表明，菠萝蜜与拟南芥之间的同源基因对较多，而与水稻和无花果(Ficus carica)之间的同源基因对较少且有8个基因在3个物种中形成同源基因对。(5)低温胁迫下不同品种菠萝蜜转录组分析结果表明，菠萝蜜WRKY基因家族成员在不同品种中的表达模式存在差异，qRT-PCR分析进一步验证这一结果，说明WRKY基因家族成员在不同品种菠萝蜜响应低温胁迫的过程中发挥重要作用。该研究结果为了解WRKY基因家族成员的进化和功能提供了新的见解，为菠萝蜜WRKY基因家族成员的功能研究和利用奠定了基础。
关键词： 菠萝蜜 WRKY基因家族 低温胁迫 表达模式 生物信息学分析
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5种澳洲坚果种质材料叶片对低温胁迫的生理响应
《经济林研究 》 2025 北大核心
摘要：【目的】探明不同澳洲坚果种质对低温胁迫的响应和耐受性，为培育贵州本地适应性广、耐寒性强的澳洲坚果种质提供参考。【方法】以澳洲坚果良种O.C和GR1为对照，采用培养箱在-4℃下对5种澳洲坚果种质材料的叶片进行低温处理，并对10个耐寒生理指标进行测定，分析不同澳洲坚果种质材料叶片对低温胁迫的响应，并利用隶属函数法对5个澳洲坚果种质材料的耐寒性进行综合评价。【结果】低温胁迫下，澳洲坚果不同材料的各生理指标发生显著变化，各材料的MDA含量、脯氨酸含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、相对电导率、SOD活性、POD活性、CAT活性、PPO活性显著升高，相对含水量降低。随低温胁迫时间的延长，各材料的耐寒性表现存在差异。QA1在MDA含量、脯氨酸含量、可溶性蛋白含量方面的表现优于O.C和GR1，其在相对电导率方面的表现优于GR1;QA2在MDA含量、POD活性、PPO活性方面的表现优于O.C和GR1，其在相对电导率、CAT活性、可溶性蛋白含量方面的表现优于GR1，在脯氨酸含量方面的表现与O.C和GR1相当；QA3在MDA含量方面的表现优于O.C，在可溶性蛋白含量、相对电导率、相对含水量方面的表现优于GR1，在SOD活性方面的表现优于O.C和GR1。此外，与QA1相比，QA2和QA3表现出较全面的耐寒性。【结论】低温胁迫下，黔澳系列澳洲坚果通过不同的生理调节机制的协同作用来应对低温胁迫，以提高自身的耐寒能力。隶属函数法分析结果表明，5种澳洲坚果种质按照耐寒性由强到弱排序依次为O.C、GR1、QA3、QA2、QA1。
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低温胁迫下不同澳洲坚果品种的生理响应及抗寒性评价
《中国南方果树 》 2025 北大核心
摘要：为分析澳洲坚果响应低温胁迫的生理特性及抗寒能力,以南亚1号等6个澳洲坚果品种叶片为试材,通过低温(—4 ℃)胁迫0、24、48、72 h处理,测定分析叶片相对含水量、相对电导率、可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸、丙二醛(MDA)含量和超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)活性等10个生理指标,并利用相关性分析、主成分分析和隶属函数法对其抗寒能力进行综合评价.结果表明,随低温胁迫时间延长,供试澳洲坚果品种叶片相对电导率呈升高趋势,相对含水量呈下降趋势,脯氨酸、可溶性蛋白、可溶性糖、MDA含量和SOD、CAT活性呈先升后降之势,POD和PPO活性整体上表现为先下降后上升的趋势.经主成分分析确定相对含水量、相对电导率、POD、CAT、MDA、可溶性糖、可溶性蛋白和脯氨酸8个生理指标可作为评价澳洲坚果叶片抗寒性的主要指标.运用隶属函数综合评价6个品种抗寒性依次为南亚116号>南亚3号>南亚12号>A16>南亚1号>A4.本研究结果为探明澳洲坚果低温胁迫应答调控机制,选育澳洲坚果抗寒品种奠定了基础.
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低温胁迫下八个澳洲坚果品种的抗寒性综合评价
《广西植物 》 2025 北大核心 CSCD
摘要：为了解澳洲坚果抗寒性强弱,选育抗寒性强的澳洲坚果品种,该研究采用-8℃低温胁迫 8 个广西澳洲坚果主要栽培品种的枝条,测定其叶片超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、可溶性糖(SS)含量、可溶性蛋白(SP)含量、脯氨酸(Pro)含量、丙二醛(MDA)含量、相对电导率(REC)和叶绿素(Chl)含量等抗寒性生理指标,运用相关性分析、主成分分析、隶属函数分析和聚类分析等方法,综合评价澳洲坚果抗寒性强弱.结果表明:(1)低温胁迫下 10 个抗寒性生理指标差异显著.(2)通过主成分分析可将10 个生理指标转化为 3 个新生理指标,累计贡献率达 90.194%;结合相关性分析结果,筛选出SOD、POD、SS、SP、Pro、Chlb和Chl(a+b)作为澳洲坚果抗寒性鉴定的主要生理指标.(3)结合聚类分析结果和综合抗寒能力D值,可将 8 个澳洲坚果品种按照抗寒能力强弱划分为 3 类:第Ⅰ类抗寒性强,包括'桂热引 4 号''桂热 7 号''HY'和'JW';第Ⅱ类抗寒性中等,包括'桂热 5 号'和'桂热 1 号';第Ⅲ类抗寒性弱,包括'A16'和'桂热 6 号'.其中,'桂热引 4 号'抗寒性最强;而'桂热 6 号'抗寒性最弱.低温胁迫后的叶片形态观察结果与聚类分析结果相一致.该研究为澳洲坚果的抗寒性研究提供了理论基础,并且对澳洲坚果在广西寒区种植及北移种植具有重要意义.
关键词： 澳洲坚果 低温胁迫 生理指标 叶片形态 抗寒性 综合评价
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菠萝AcZFP1的克隆及其在低温胁迫下的功能分析
《园艺学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：以'神湾'菠萝为材料,克隆了 1个C2H2型锌指蛋白基因,命名为AcZFP1,其开放阅读框为816 bp,编码271个氨基酸,含有2个典型的锌指蛋白结构域.进化树分析表明AcZFP1与水稻OsZFP252和OsMSR15的亲缘关系最近.基因表达分析发现,AcZFP1受低温、NaCl和聚乙二醇(PEG)干旱等多种逆境胁迫及外源ABA、SA和MeJA的诱导.试验表明,AcZFP1蛋白定位于细胞核中.AcZFP1过表达的拟南芥株系在低温处理后相比野生型对照有更高的成活率和Fv/Fm值,可溶性蛋白含量增加,SOD、POD酶活增强,MDA含量降低,植株的耐寒性显著增强.进一步的qRT-PCR分析显示,AcZFP1可以促进AtRD29A、AtCOR47等4个典型的拟南芥内源冷应答基因的表达,在低温胁迫中发挥正调控作用.
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低温胁迫联合乳酸菌发酵对藜麦富集γ-氨基丁酸的影响
《食品研究与开发 》 2024 北大核心
摘要：以藜麦为主要材料，探究低温胁迫联合乳酸菌发酵对藜麦γ-氨基丁酸（γ-aminobutyric acid,GABA）含量的影响。通过单因素和正交试验，分别对低温胁迫藜麦萌发过程以及乳酸菌发酵过程关键因素进行工艺优化。结果表明：在低温胁迫藜麦萌发过程中胁迫温度为-7℃、胁迫时间为5 h、发芽温度为35℃、发芽时间为18 h时，藜麦萌发后GABA含量可达1.71 mg/g，对发芽藜麦进行乳酸菌发酵，在接种量为2.0%、发酵温度为32℃、发酵时间为18 h时，发酵后藜麦GABA含量可达2.45 mg/g。研究表明低温胁迫联合乳酸菌发酵可有效提高藜麦GABA含量。
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茄子组蛋白基因家族全基因组鉴定及其低温胁迫下的表达分析
《农业生物技术学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：组蛋白(Histone)是染色质的重要组成部分,在植物生长发育、响应逆境胁迫等方面发挥重要作用.为了探究Histone在低温响应中的特性,本研究通过生物信息学方法对茄子(Solanum melongena)Histone基因家族成员进行全基因组鉴定和分析,并挖掘其转录组数据,分析了2个不同抗性茄子(品系epl008与eplck)叶片在低温胁迫下Histones的表达模式.结果表明,茄子基因组中共鉴定出40个SmHistones基因,分布在9条染色体上,SmHistone基因家族成员被分成5个亚组(H1,H2A,H2B,H3和H4),同一组中的成员具有相似的理化特性、基因/蛋白质结构和保守基序.种内共线性分析发现,6对SmHistones基因存在共线性关系.启动子分析发现,SmHistone家族基因启动子含有大量低温响应元件、干旱响应元件等非生物胁迫响应元件.转录组和qRT-PCR分析发现,低温胁迫下26个Smhistones基因呈现差异表达,耐低温茄子品系epl008显著上调表达.茄子epl008中SmHistone3对低温胁迫响应诱导表达显著,揭示其可能与抗寒代谢响应密切相关.本研究为培育耐低温的茄子品种奠定了理论基础.
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孕穗期低温胁迫对优质香稻产量及其构成因素的影响
《作物杂志 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：为探明孕穗期冷害对优质香稻产量及其构成因素的影响，以冷敏感品种绥粳4和冷钝感品种垦稻08-169为试验材料，于孕穗期17℃低温处理0（CK）、3、6、9d，研究孕穗期低温胁迫对优质香稻产量及其构成因素的影响。结果表明，孕穗期低温胁迫降低优质香稻产量及其构成因素。其中低温胁迫3、6、9d极显著降低2个品种的穗上、中、下部每穗粒数，使整穗每穗粒数下降。低温胁迫6、9d极显著降低2个品种的穗上、中、下部千粒重，使整穗千粒重下降。低温处理6d极显著降低了绥粳4的穗上、中、下部结实率和垦稻08-169穗下部结实率，低温处理9d极显著降低了2个品种穗上、中、下部结实率，使整穗结实率下降。不同耐冷品种产量构成因素对低温胁迫的响应存在差异，结合生产实际以低温6d为标准，孕穗期低温胁迫对冷敏感绥粳4穗上、中部结实率影响更大，对冷钝感品种垦稻08-169的穗下部千粒重影响更大。因此，孕穗期低温胁迫通过降低穗上、中、下部每穗粒数、千粒重和穗下部结实率来减少优质香稻产量。
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澳洲坚果MiSTPP5基因在不同组织及低温胁迫的表达分析
《基因组学与应用生物学 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：丝氨酸/苏氨酸磷酸酶PP1家族在植物生长发育和响应逆境胁迫中发挥重要的作用.探索澳洲坚果MiSTPP5基因在不同组织中和低温胁迫下的表达规律,可为深入研究PP1家族成员在澳洲坚果生长发育和抗寒分子机制提供理论基础.本研究采用RT?PCR技术克隆澳洲坚果MiSTPP5基因,利用生物信息学分析其编码蛋白,并通过实时荧光定量PCR检测其在澳洲坚果不同组织中及低温胁迫下的表达模式.结果显示,澳洲坚果MiSTPP5含有PP1家族的典型结构域MPP_PP1_PPKL,属于稳定的亲水性蛋白和非分泌跨膜蛋白.MiSTP P 5蛋白以丝氨酸残基磷酸化为主,定位于细胞质的可能性最大(高达65%),其二级和三级结构主要以α螺旋、无规则卷曲和延伸链交错而成.MiSTPP5基因在澳洲坚果的根、茎、叶、花和小果等器官组织中都有表达,其中在叶片中的表达量最高,在根中则最低.在低温胁迫下,MiSTPP5基因在叶片中的表达量呈现"升?降?升?降"的表达模式,总体上受诱导上调表达.因此,澳洲坚果MiSTPP5基因在不同组织中都有表达,并受低温胁迫诱导上调表达.
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甘蔗耐寒相关miRNA的生物信息学分析及其靶基因预测
《广西植物 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：为了解不同基因型甘蔗（Saccharum officinarum）响应低温胁迫的分子机制，该研究以低温胁迫4℃处理24 h后的3个不同耐寒性甘蔗品种的叶片为材料进行Illumina HiSeqTM 2000高通量测序，构建了18个低温胁迫前后sRNA文库。结果表明：（1）共获得分属于84个家族的322个已知miRNA及预测得到110个新miRNA,并在已知miRNA中筛选出100个差异表达miRNA（61个上调，39个下调）,新miRNA中筛选出37个差异表达miRNA（15个上调，22个下调）。（2）利用psRNATarget、TargetFinder、Tapirhybrid软件对所获得的差异表达miRNA进行靶基因预测，得到1 844个靶基因并进行GO分析揭示其主要功能类别，即分子功能、细胞组分与生物过程。（3）为验证高通量测序数据的可靠性，筛选14个miRNA及其靶基因进行qRT-PCR验证，结果显示这些miRNA均被检测发现且大多表达结果与测序结果一致。（4）鉴定出部分差异表达miRNA的靶基因，这些基因参与植物生长、发育及低温胁迫反应。综上认为，耐寒型甘蔗体内miRNA直接或间接作用靶基因实现表达调控相关代谢途径，对其重要农艺性状均起着关键的调控作用。
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