毛竹miR397和miR1432的克隆及其逆境胁迫响应表达分析 被引量：16

1

作者 王丽丽 赵韩生 +3 位作者 孙化雨 董丽莉 娄永峰 高志民 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期63-70,共8页

【目的】miRNA作为一种非编码基因在植物生长发育以及抗逆等过程中起着重要的调控作用。通过分析毛竹miR397和miR1432前体序列的结构特点,研究其组织表达特异性,分析其经光照、温度、干旱、Na Cl等非生物胁迫以及激素处理后的表达变化,... 【目的】miRNA作为一种非编码基因在植物生长发育以及抗逆等过程中起着重要的调控作用。通过分析毛竹miR397和miR1432前体序列的结构特点,研究其组织表达特异性,分析其经光照、温度、干旱、Na Cl等非生物胁迫以及激素处理后的表达变化,以期为进一步揭示其功能以及未来竹子抗逆育种的分子设计提供参考。【方法】通过茎环引物法和RT-PCR技术,以毛竹为材料分离miR397和miR1432的前体序列,利用在线平台Web LOGO分析miRNA成熟序列的碱基保守性,用MEGA 6.0软件构建基于miRNA前体的系统进化树。借助在线平台RNAfold Web Server预测二者前体二级结构。直接从Bamboo GDB下载phe-miR397和phe-miR1432前体上游的1 500 bp序列,利用在线平台Plant CARE分析其所含作用元件。采用实时定量PCR方法分析phemiR397和phe-miR1432在毛竹根、茎、叶和鞘中的表达情况,以及检测经黑暗、强光(1 500μmol·m-2s-1)、高温(42℃)、低温(4℃)、Na Cl(250 mmol·L-1)、GA3溶液(100μmol·L-1)、ABA溶液(100μmol·L-1)处理2 h后毛竹叶片中phe-miR397和phe-miR1432的表达变化。【结果】从毛竹中分别克隆出miR397和miR1432的前体序列,均为88 bp,且分别包含其成熟序列,均为21 bp。前体序列均能形成稳定的茎环结构,且成熟序列均产生于前体茎环结构5'端臂上。miR1432家族成熟序列的碱基保守性整体高于miR397家族。毛竹二者前体上游调控区均含有启动子基本作用元件,如TATA-box,CAAT-box;同时存在很多逆境(光、干旱、温度等)胁迫相关响应元件以及激素响应元件等,意味着phe-miR397和phe-miR1432可能受到逆境胁迫和激素的调节。phe-miR397和phe-miR1432均在叶鞘中表达丰度最高,最低丰度phe-miR397出现在幼茎中,而phe-miR1432则在叶片中。经强光、黑暗、高温、低温、Na Cl等胁迫处理后,叶片中phe-miR397和phe-miR1432的表达均下调;干旱和ABA处理后,phe-miR397的表达下调,而p 展开更多

关键词 毛竹 MIRNA 非生物胁迫 激素

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竹子叶绿体基因组SSR分子标记的开发及其应用 被引量：13

2

作者 杨丽 赵韩生 +2 位作者 彭镇华 董丽莉 高志民 《热带亚热带植物学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期263-269,共7页

为探讨观赏竹叶片异质性的机理,根据麻竹(Dendrocalamus latiflorus)和绿竹(Bambusa oldhamii)叶绿体基因组序列开发SSR分子标记。结果表明,在麻竹和绿竹叶绿体基因组中分别存在87和86个SSR位点,其中三核苷酸重复类型最多,其次为单核苷... 为探讨观赏竹叶片异质性的机理,根据麻竹(Dendrocalamus latiflorus)和绿竹(Bambusa oldhamii)叶绿体基因组序列开发SSR分子标记。结果表明,在麻竹和绿竹叶绿体基因组中分别存在87和86个SSR位点,其中三核苷酸重复类型最多,其次为单核苷酸重复类型。根据SSR位点设计21对引物,其中11对引物对6竹种能够扩增出稳定、清晰的条带,且具有多态性,引物有效率达到52.4%。聚类分析表明,6竹种可分为两大类群,与形态学分类结果基本一致。有4对引物在菲白竹(Pleioblastus fortunei)和白纹椎谷笹(Sasaella glabra f.albo-striata)的花叶中具有多态性,可作为区分观赏竹叶片异质性的分子标记。 展开更多

关键词 竹子 异质性

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毛竹漆酶基因PeLAC的克隆与表达分析 被引量：10

3

作者 李利超 孙化雨 +3 位作者 娄永峰 杨意宏 赵韩生 高志民 《植物科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期252-259,共8页

漆酶(LAC)对植物生长发育具有重要作用。本研究以毛竹(Phyllostachys edulis(Carr.)Lehaie)为实验材料,克隆获得毛竹漆酶基因PeLAC的cDNA和基因组序列,长度分别为1692 bp和2785 bp。该基因包含5个内含子和6个外显子;PeLAC蛋白编码563个... 漆酶(LAC)对植物生长发育具有重要作用。本研究以毛竹(Phyllostachys edulis(Carr.)Lehaie)为实验材料,克隆获得毛竹漆酶基因PeLAC的cDNA和基因组序列,长度分别为1692 bp和2785 bp。该基因包含5个内含子和6个外显子;PeLAC蛋白编码563个氨基酸,推测的分子质量和等电点分别为62.3 k D和9.056。系统进化分析表明,PeLAC与其它植物的漆酶具有较高的一致性。经预测PeLAC基因编码序列中含有miR397的靶点,利用RLM-5'RACE技术证明miR397对PeLAC能够准确切割,位点位于靶序列的第10~11位碱基之间。组织特异性分析表明,PeLAC基因在茎中表达丰度最高,根中次之,叶鞘中较少,叶片中几乎未检测到表达;随着笋高度的增加,PeLAC表达丰度上升,生长至15 cm时达到最大值,30 cm时又有所下降;而miR397的表达与PeLAC相反。本研究同时克隆了PeLAC基因上游启动子序列PeLACp,其包含ABRE、MBS等多种与逆境胁迫相关的响应元件。利用ABA(100μmol/L)和NaCl(400 mmol/L)溶液处理可明显诱导PeLAC在毛竹根中表达,而GA3(100μmol/L)处理则对其表达具有抑制作用。 展开更多

关键词 毛竹 漆酶基因 miR397 表达分析

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毛竹β-胡萝卜素羟化酶基因的分子特征及其功能 被引量：10

4

作者 孙化雨 陈颖 +4 位作者 赵韩生 董丽莉 王丽丽 娄永峰 高志民 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期53-59,共7页

【目的】β-胡萝卜素羟化酶(BCH)是催化β-胡萝卜素经中间产物β-隐黄素合成玉米黄质的关键酶,玉米黄质在植物光保护过程中发挥着重要作用。通过研究毛竹β-胡萝卜素羟化酶基因(Pe BCH)的结构特点、表达特征和功能,为揭示强光胁迫条件下... 【目的】β-胡萝卜素羟化酶(BCH)是催化β-胡萝卜素经中间产物β-隐黄素合成玉米黄质的关键酶,玉米黄质在植物光保护过程中发挥着重要作用。通过研究毛竹β-胡萝卜素羟化酶基因(Pe BCH)的结构特点、表达特征和功能,为揭示强光胁迫条件下PeBCH在竹子光保护中的作用提供证据,为培育抵抗强光胁迫的植物新品种提供新的基因资源。【方法】以毛竹为对象,通过同源克隆的方法分离PeBCH,利用生物信息学软件分析其结构特点,采用实时荧光定量PCR技术分析基因的组织表达特性,构建PeBCH基因的过量表达载体,并在拟南芥中异位表达,通过对转基因拟南芥植株的表型和生理变化来鉴定PeBCH基因的功能。【结果】从毛竹中获得了1个BCH同源基因序列,命名为PeBCH;该基因的全长1 385 bp,编码区为927 bp,编码区对应的基因组序列为1 566 bp,包含5个内含子、6个外显子,内含子完全符合GT-AG剪接原则。PeBCH编码1个308个氨基酸的蛋白,PeBCH蛋白具有BCH家族的特征结构域PD095142和PD011050,存在4个跨膜结构,二级结构含有无规则卷曲、延伸链和α螺旋3种,其中以无规则卷曲覆盖的氨基酸残基最多。组织表达特异性分析表明,PeBCH基因在毛竹的根、幼茎、叶片、叶鞘、节中均检测到表达,但表达丰度存在着显著差异,其中在叶片中的相对表达丰度最高。不同光照处理影响PeBCH基因的表达,随着光强的增大该基因的表达丰度呈现先上升后下降的趋势,其中光强1 000μmol·m-2s-1处理后基因的表达丰度最高,约为对照的1.5倍,但光强1 500μmol·m-2s-1处理后,PeBCH基因的表达丰度显著下降,仅为对照的5%,明显受到强光的抑制。利用PeBCH基因转化拟南芥后,RT-PCR分析表明PeBCH基因在转基因植株中得到表达;与野生型拟南芥相比,转PeBCH基因拟南芥植株生长健壮,叶绿素、类胡萝卜素、胡萝卜素和叶黄素含量均有所增加;� 展开更多

关键词 毛竹 β-胡萝卜素羟化酶基因 拟南芥 色素含量 叶绿素荧光参数

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毛竹SBP转录因子基因的全基因组鉴定和表达分析 被引量：10

5

作者 孙化雨 杨意宏 +4 位作者 娄永峰 李利超 赵韩生 王思宁 高志民 《基因组学与应用生物学》 CAS CSCD 北大核心 2017年第10期4263-4274,共12页

SBP是一类植物特有的转录因子,在调节花发育、信号转导和抗逆反应中均具有重要作用。为研究毛竹(Phyllostachys edulis)中SBP的分子特征和表达模式,开展了全基因组序列分析。结果表明,毛竹含有32个基因编码SBP转录因子,依次命名为PeSBP1... SBP是一类植物特有的转录因子,在调节花发育、信号转导和抗逆反应中均具有重要作用。为研究毛竹(Phyllostachys edulis)中SBP的分子特征和表达模式,开展了全基因组序列分析。结果表明,毛竹含有32个基因编码SBP转录因子,依次命名为PeSBP1~PeSBP32,各基因的结构差异明显,外显子数量2~11个不等,其中15个SBP基因具有mi R156的结合位点。蛋白结构分析显示,PeSBPs具有2个典型的保守锌指结构域结合位点,且具有核定位信号。系统进化分析表明,32个PeSBPs隶属于8个亚类,且与水稻的亲缘关系最近。表达模式分析表明,32个PeSBPs在叶、鞭、根、20 cm笋、50 cm笋、早花期花序和晚花期花序等7个组织中的表达差异明显,呈现出不同的表达模式。本研究为深入研究毛竹SBP转录因子家族的功能提供了参考依据。 展开更多

关键词 毛竹 SBP转录因子基因 表达模式

原文传递

毛竹基因组测序及数据应用研究现状 被引量：8

6

作者 赵广枝 孙化雨 +1 位作者 赵韩生 高志民 《世界竹藤通讯》 2015年第3期8-13,共6页

文章介绍了毛竹基因组学测序研究的时代背景,该研究是解决我国竹产业发展瓶颈中育种基础工作的需求,是组学时代促进竹类植物基础研究的结果,符合人类社会发展绿色经济的潮流。总结了该研究取得的成果,并对基因组数据的深度挖掘与应用研... 文章介绍了毛竹基因组学测序研究的时代背景,该研究是解决我国竹产业发展瓶颈中育种基础工作的需求,是组学时代促进竹类植物基础研究的结果,符合人类社会发展绿色经济的潮流。总结了该研究取得的成果,并对基因组数据的深度挖掘与应用研究进展进行了概述,包括数据库平台的构建、功能基因挖掘、分子标记开发、mi RNA的检测与鉴定等。最后,对竹类植物组学的发展提出了前景展望。 展开更多

关键词 毛竹 基因组测序 组学数据 研究现状

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胁迫条件下毛竹miR164b及其靶基因PeNAC1表达研究 被引量：9

7

作者 王丽丽 赵韩生 +3 位作者 孙化雨 董丽莉 娄永峰 高志民 《林业科学研究》 CSCD 北大核心 2015年第5期605-611,共7页

MicroRNAs(miRNAs)在植物生长发育以及抗逆等过程中起着重要的调控作用。miR164作为植物特有的miRNA,其主要的靶基因是植物NAC转录因子。为揭示毛竹miR164对其靶基因的调控机制,通过茎环引物法和RT-PCR技术,从毛竹(Phyllostachys edulis... MicroRNAs(miRNAs)在植物生长发育以及抗逆等过程中起着重要的调控作用。miR164作为植物特有的miRNA,其主要的靶基因是植物NAC转录因子。为揭示毛竹miR164对其靶基因的调控机制,通过茎环引物法和RT-PCR技术,从毛竹(Phyllostachys edulis)中克隆出miR164b成熟序列及其靶基因Pe NAC1。序列分析表明miR164b的靶点位于Pe NAC1编码区,RLM-5'RACE PCR产物测序结果证实切割位点位于靶点的第10-11位碱基之间。组织特异性表达分析表明,毛竹miR164b和Pe NAC1在根、茎、叶及鞘中均表达,其中miR164b在根中表达丰度最高,在茎中表达丰度最低;而Pe NAC1的表达丰度恰好与miR164b相反。实时定量PCR结果显示,Na Cl(250 mmol·L-1)、低温(4℃)和强光(1 500μmol·m-2·s-1)处理后毛竹叶片中miR164b的表达均明显下调,GA3(100μmol·L-1)处理后miR164b表达量明显上调;而在同样处理条件下,Pe NAC1的表达恰好呈现出与其完全相反的趋势。由此表明,miR164b对靶基因Pe NAC1具有表达调控作用,可能与毛竹响应非生物胁迫的抗逆过程密切相关,这为利用miRNA开展竹子抗逆分子育种提供了参考。 展开更多

关键词 毛竹 MIRNA NAC转录因子 非生物胁迫

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麻竹转录因子DlSCL6的基因克隆及在拟南芥中异位表达 被引量：8

8

作者 杨丽 陈东亮 +2 位作者 彭镇华 赵韩生 高志民 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期52-57,共6页

GRAS家族HAM(Hairy Meristem)亚家族是一类转录因子,对植物的生长发育和形态建成具有重要作用。利用RT-PCR和RACE技术从麻竹中得到一个HAM同源基因,命名为DlSCL6。该基因全长2 006 bp,含有5'非编码区129 bp,3'非编码区266 bp,... GRAS家族HAM(Hairy Meristem)亚家族是一类转录因子,对植物的生长发育和形态建成具有重要作用。利用RT-PCR和RACE技术从麻竹中得到一个HAM同源基因,命名为DlSCL6。该基因全长2 006 bp,含有5'非编码区129 bp,3'非编码区266 bp,编码区1 611 bp。DlSCL6蛋白具有LHRⅠ,VHIID,LHRⅡ,PFYRE,SAM 5个保守域,且与某些单子叶植物的SCL6蛋白有较高的一致性,与拟南芥有部分一致性,为43%。DlSCL6基因在大肠杆菌中表达,获得分子量约为60 kDa的重组蛋白。在拟南芥中正义表达DlSCL6基因的植株营养期延长,开花延迟,植株粗壮,莲座叶数量增加;而转反义基因的植株开花提前,植株瘦弱,且莲座叶数量明显减少。由此表明,DlSCL6基因能影响转基因植株茎端分生组织的分生状态,从而导致形态建成的变化。 展开更多

关键词 麻竹 转录因子 拟南芥 异位表达

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麻竹同源异型盒基因DlKNOX1的克隆及功能初步分析 被引量：7

9

作者 刘青 汪玉凤 +2 位作者 赵韩生 陈颖 高志民 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期56-62,共7页

同源异型盒基因在决定植物的形态建成中发挥着重要作用。采用RT-PCR和RACE技术,从麻竹中分离到1个同源异型盒基因,其cDNA全长1 452 bp,编码1个330个氨基酸的蛋白,包含1个KNOX1区、1个KNOX2区、1个ELK区和1个Homeobox区,属于KNOX蛋白,该... 同源异型盒基因在决定植物的形态建成中发挥着重要作用。采用RT-PCR和RACE技术,从麻竹中分离到1个同源异型盒基因,其cDNA全长1 452 bp,编码1个330个氨基酸的蛋白,包含1个KNOX1区、1个KNOX2区、1个ELK区和1个Homeobox区,属于KNOX蛋白,该基因命名为DlKNOX1(GenBank No.KF709955)。组织表达特异性分析表明,DlKNOX1在节中的表达量最高,茎和鞘中次之,而在叶片中最低。将DlKNOX1置于35S启动子控制下,构建到载体pPZP的多克隆位点并转化拟南芥。RT-PCR分析表明,DlKNOX1已在转基因植株中表达。转基因植株表型变化明显,花期比野生型延迟,果荚着生部位明显发生变化,这意味着DlKNOX1基因可能参与麻竹形态建成的调控。 展开更多

关键词 麻竹 同源异型盒基因 组织特异性表达 异位表达 形态建成

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毛竹赤霉素合成相关酶基因的全基因组鉴定和表达分析 被引量：7

10

作者 杨意宏 王思宁 +4 位作者 徐浩 孙化雨 赵韩生 陈段芬 高志民 《基因组学与应用生物学》 CAS CSCD 北大核心 2018年第9期3966-3977,共12页

赤霉素（GA）参与调节植物多种生长发育过程,其生物合成在体内受到严格的控制。研究毛竹（Phyllostachys edulis）赤霉素合成通路相关的酶基因,对于揭示其在毛竹生长发育中的作用具有重要价值。对毛竹全基因组进行分析发现,涉及赤霉素... 赤霉素（GA）参与调节植物多种生长发育过程,其生物合成在体内受到严格的控制。研究毛竹（Phyllostachys edulis）赤霉素合成通路相关的酶基因,对于揭示其在毛竹生长发育中的作用具有重要价值。对毛竹全基因组进行分析发现,涉及赤霉素生物合成的酶基因有7类共50个,包括4个CPS、3个KS、5个KAO、1个KO、10个GA20ox、20个GA2ox、和7个GA3ox。不同酶基因的各个成员虽是比较保守的,但其基因结构、基本理化性质均存在着一定的差异。亚细胞定位预测表明,PeCPSs和PeKSs定位在叶绿体上,PeKAOs位于内质网上,PeGA20oxs、PeGA2oxs和PeGA3oxs定位于细胞质基质中。进化分析显示,毛竹GA生物合成通路相关酶与来自水稻的相应酶均具有较高的一致性,亲缘关系较近。利用转录组数据分析基因表达的组织特异性,结果表明不同类酶基因以及同一类酶基因的不同成员的表达均存在一定的差异。例如：PeCPS-1、PeCPS-4和PeKO为组成型表达,PeKAO-5主要在笋幼芽中表达,PeGA20ox-10仅在幼芽和根中表达;PeGA2oxs中有9个为组成型表达,7个为特异性表达,而PeGA3oxs中分别有5个和2个。本研究为深入了解毛竹内源GA生物合成奠定了基础,为利用GA生物合成酶基因人为调控植物生长发育提供了参考。 展开更多

关键词 毛竹 赤霉素生物合成 分子特征 基因表达模式

原文传递

毛竹TIPs基因家族成员组织表达模式研究 被引量：6

11

作者 孙化雨 娄永峰 +2 位作者 李利超 赵韩生 高志民 《林业科学研究》 CSCD 北大核心 2016年第4期521-528,共8页

[目的]通过研究毛竹TIPs的分子特征和表达模式,为揭示逆境胁迫条件下TIPs在竹子中的作用提供证据,为培育抗逆的植物新品种提供新的基因资源。[方法]以毛竹为对象,利用生物信息学方法对毛竹基因组中的TIPs基因进行了全面分析,采用实时荧... [目的]通过研究毛竹TIPs的分子特征和表达模式,为揭示逆境胁迫条件下TIPs在竹子中的作用提供证据,为培育抗逆的植物新品种提供新的基因资源。[方法]以毛竹为对象,利用生物信息学方法对毛竹基因组中的TIPs基因进行了全面分析,采用实时荧光定量PCR技术分析基因在不同组织及干旱、水淹和Na Cl胁迫下的表达模式。[结果]毛竹基因组中含有6个TIPs同源基因,分别隶属于3个亚类(TIP1、TIP2和TIP4)。基因结构预测显示,Pe TIP1;1、Pe TIP1;2、Pe TIP2;2和Pe TIP4;2由2个外显子和1个内含子组成,而Pe TIP2;1和Pe TIP4;1由3个外显子和2个内含子组成。蛋白结构分析显示,毛竹6个TIPs均具有2个典型的NPA结构域和4个ar/R模体。通过转录组数据分析基因的组织表达特异性,结果表明Pe TIP1;1在各组织中的表达丰度均较高;Pe TIP1;2主要在花中表达;Pe TIP2;1在根和鞭中表达量较高;Pe TIP2;2在根中特异表达;Pe TIP4;1在叶片中表达丰度最高;Pe TIP4;2在笋和鞭中表达水平较高,在根中最低。实时定量PCR结果分析证明,干旱处理后毛竹根中Pe TIP4;1的表达量显著升高(p<0.01),Pe TIP2;1、Pe TIP2;2和Pe TIP4;2表达受到抑制(p<0.01);水淹处理后根中Pe TIP1;1和Pe TIP4;1表达量显著增加(p<0.01),Pe TIP1;2、Pe TIP2;2、和Pe TIP4;2则显著降低(p<0.01);Na Cl处理后根中6个Pe TIPs的表达量均显著增加(p<0.01)。干旱处理后毛竹叶片中Pe TIP1;1、Pe TIP1;2和Pe TIP4;1表达量均显著增加(p<0.01);水淹处理后叶片中Pe TIPs表达量均显著提高(p<0.01);Na Cl处理后叶片中Pe TIP2;1表达受到明显抑制(p<0.01)。[结论]Pe TIPs可能在毛竹抵抗干旱、水淹和Na Cl等非生物胁迫中发挥着不同程度的作用。 展开更多

关键词 毛竹 液泡膜内在水通道蛋白 表达分析

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毛竹PeSCL3基因表达特征及其启动子活性研究 被引量：6

12

作者 董丽莉 赵韩生 +3 位作者 李利超 孙化雨 王丽丽 高志民 《热带亚热带植物学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期252-258,共7页

为探讨毛竹(Phyllostachys edulis)SCL3基因的表达特征及其启动子活性,采用同源克隆的方法从毛竹中分离到SCL3同源基因Pe SCL3的编码区(ORF)和上游启动子序列(Pe SCL3p)。序列分析表明,Pe SCL3的ORF为1335 bp,推测编码含444氨基酸的蛋白... 为探讨毛竹(Phyllostachys edulis)SCL3基因的表达特征及其启动子活性,采用同源克隆的方法从毛竹中分离到SCL3同源基因Pe SCL3的编码区(ORF)和上游启动子序列(Pe SCL3p)。序列分析表明,Pe SCL3的ORF为1335 bp,推测编码含444氨基酸的蛋白,该蛋白与水稻(Oryza sativa)的SCL3同源性高达93.9%。Pe SCL3p长度为1358 bp,含有脱落酸(ABA)应答元件ABRE、赤霉素(GA3)应答元件GARE-motif和P-box、干旱诱导MYB结合位点等多种作用元件。实时定量PCR分析结果表明,Pe SCL3在毛竹叶中的表达丰度最高,其次是茎和根,而鞘中的最低;Pe SCL3的表达受GA3的抑制,受ABA、Na Cl和干旱的诱导。转Pe SCL3p∷GUS拟南芥(Arabidposis thaliana)的GUS染色结果表明,根尖、顶端生长点和子叶叶柄均被染成蓝色,尤其根尖的染色最深。这表明Pe SCL3对毛竹的生长发育,尤其是根系,可能起着重要的调控作用。 展开更多

关键词 毛竹 PeSCL3 基因表达 启动子活性

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竹类植物茎秆生长发育研究进展 被引量：5

13

作者 孙化雨 娄永峰 +2 位作者 李利超 赵韩生 高志民 《世界林业研究》 CSCD 北大核心 2017年第4期18-23,共6页

竹子集经济、生态、文化价值于一身,是最具开发潜力的绿色植物资源之一,其茎秆是最具开发利用价值的部分。文中概述了竹类植物由笋到茎秆的生长发育研究进展,包括生长规律、形态解剖结构、激素和生理生化、分子生物学等4个方面。文中在... 竹子集经济、生态、文化价值于一身,是最具开发潜力的绿色植物资源之一,其茎秆是最具开发利用价值的部分。文中概述了竹类植物由笋到茎秆的生长发育研究进展,包括生长规律、形态解剖结构、激素和生理生化、分子生物学等4个方面。文中在分析和综述的基础上,指出竹类植物茎秆生长发育研究尚比较薄弱,认为培育符合工业化利用要求和具有高观赏价值的竹子新品种是今后的主要研究方向和重点;提出了除常规的培育和经营措施外,分子辅助育种和基因工程育种将是实现高产、优质、抗逆等竹子新品种培育的重要手段,是提高竹子工业化利用效率、实现竹产业可持续发展的重要途径。 展开更多

关键词 竹类植物 笋 茎秆 生长发育

原文传递

开花麻竹叶绿素荧光参数测定 被引量：5

14

作者 孙化雨 娄永峰 +1 位作者 赵韩生 高志民 《世界竹藤通讯》 2014年第3期12-16,共5页

叶绿素荧光是研究光合作用的有效探针。为了探讨开花对麻竹光合作用的影响,应用PAM-100分别测定了开花与未开化麻竹的叶绿素荧光参数。结果表明,随着光强的升高[0~2 000μmol/（m^2·s）],在开始阶段[0~200μmol/（m^2·s）]麻... 叶绿素荧光是研究光合作用的有效探针。为了探讨开花对麻竹光合作用的影响,应用PAM-100分别测定了开花与未开化麻竹的叶绿素荧光参数。结果表明,随着光强的升高[0~2 000μmol/（m^2·s）],在开始阶段[0~200μmol/（m^2·s）]麻竹叶片的NPQ、Y（NPQ）、Y（ND）、ETR（Ⅱ）和ETR（Ⅰ）均迅速升高,Y（Ⅱ）和Y（Ⅰ）却迅速下降,之后变化缓慢并趋于平稳,而Y（NA）和Y（NO）几乎一直维持平稳;其中未开花麻竹的NPQ、Y（Ⅰ）和ETR（Ⅰ）均高于开花麻竹,Y（Ⅱ）、Fv/Fm和ETR（Ⅱ）无明显差异。在本实验培养光照下[230μmol/（m2·s）],未开花麻竹的NPQ、Y（Ⅰ）和ETR（Ⅰ）也均高于开花麻竹。由此表明,开花引起麻竹PSⅠ的Y（Ⅰ）和ETR（Ⅰ）以及PSⅡ的NPQ降低,这意味着开花麻竹的光保护能力下降,使得PSⅠ受体侧电子积累,导致光合效率下降。 展开更多

关键词 麻竹 开花 光系统Ⅰ 光系统Ⅱ 叶绿素荧光参数

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毛竹CCR基因家族成员生物信息学和表达模式分析 被引量：4

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作者 徐浩 孙化雨 +3 位作者 王思宁 杨意宏 赵韩生 高志民 《基因组学与应用生物学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期1168-1177,共10页

肉桂酰辅酶A还原酶(CCR)是木质素生物合成的关键酶之一,对木质素生物合成途径的碳流具有重要的调控作用。研究毛竹(Phyllostachys edulis) CCR基因的分子特征和表达模式对于揭示影响竹子材性的木质素调控机制具有重要意义。采用同源序... 肉桂酰辅酶A还原酶(CCR)是木质素生物合成的关键酶之一,对木质素生物合成途径的碳流具有重要的调控作用。研究毛竹(Phyllostachys edulis) CCR基因的分子特征和表达模式对于揭示影响竹子材性的木质素调控机制具有重要意义。采用同源序列比对的方法在毛竹基因组中获取13个CCR基因同源序列,其中9个具有完整的保守结构域,依次命名为PeCCR1～PeCCR9。PeCCRs基因的内含子数量、长度和位置均存在较大差异,如PeCCR2有5个内含子,而PeCCR5没有内含子;内含子最长的为4 090 bp,最短的仅为89 bp。PeCCRs编码的氨基酸序列长度范围为136～391 aa,推测分子量在14.97～43.05 kD之间,理论等电点介于5.60～8.31之间。PeCCRs的氨基酸序列在N-端和C-端均存在明显的差异,二级、三级结构进一步显示了其差异,但中部序列具有很高的一致性,都含有肉桂酰辅酶A还原酶家族蛋白特有的保守结构域和催化位点,表明其进化上是比较保守的。基于转录组数据的基因组织表达特异性分析表明,PeCCRs在各组织中的表达量差异明显,如PeCCR6在盛花期花序、鞭和笋中均未检测到基因表达,PeCCR9在盛花期花序中的表达是所有PeCCRs最高的,而PeCCR5在50 cm笋中则是所有检测到PeCCRs中最低的。本研究为进一步研究毛竹CCR基因家族成员的功能提供了参考,为利用基因工程调控竹子木质素提供了依据。 展开更多

关键词 毛竹 肉桂酰辅酶A还原酶 生物信息学 表达模式

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绿竹BoCOBL基因的分子特征及其表达分析 被引量：4

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作者 高志民 陈颖 +1 位作者 胡陶 赵韩生 《热带亚热带植物学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期560-565,共6页

为探讨COBRA相像蛋白(COBL)在竹子细胞发育过程中的作用,采用RT-PCR和RACE技术,从绿竹(Bambusa oldhamii)叶片中克隆到1个COBL同源基因BoCOBL(GenBank登录号:EU247930),cDNA全长为1743 bp。序列分析表明,BoCOBL编码含451个氨基酸的COBL... 为探讨COBRA相像蛋白(COBL)在竹子细胞发育过程中的作用,采用RT-PCR和RACE技术,从绿竹(Bambusa oldhamii)叶片中克隆到1个COBL同源基因BoCOBL(GenBank登录号:EU247930),cDNA全长为1743 bp。序列分析表明,BoCOBL编码含451个氨基酸的COBL蛋白,其N端具有1个明显的跨膜螺旋结构,C端具有1个糖基磷脂酰肌醇锚定蛋白信号序列,属于糖基磷脂酰肌醇锚定蛋白家族,为典型的膜蛋白。通过构建BoCOBL::GFP融合表达载体,并转化到烟草(Nicotiana tabacum)悬浮细胞中,表达分析表明BoCOBL::GFP融合蛋白定位于细胞膜上,而对照GFP的分布无特异性,证明BoCOBL基因编码的蛋白为膜蛋白。组织特异性表达分析表明,BoCOBL基因的表达模式为组成型,在根、茎、叶片和叶鞘中均有表达,但在茎中的表达丰度略低。这为深入研究BoCOBL基因在竹子中的功能奠定了基础。 展开更多

关键词 绿竹 COBRA相像蛋白基因 分子特征 亚细胞定位 组织特异性表达

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北京地区3种观赏竹叶绿素荧光参数F_v/F_m年变化规律 被引量：4

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作者 孙化雨 李利超 +2 位作者 娄永峰 赵韩生 高志民 《世界竹藤通讯》 2015年第5期8-11,共4页

叶绿素荧光是光合作用能量转换的探针,叶绿素荧光参数F_v/F_m(PSⅡ反应中心的最大光量子产量)能够有效地反映植物受胁迫的程度。为了探讨金镶玉竹(Phyllostachys aureosulcata f.spectabilis)、黄杆金竹(Phyllostachys aureosulcata f.a... 叶绿素荧光是光合作用能量转换的探针,叶绿素荧光参数F_v/F_m(PSⅡ反应中心的最大光量子产量)能够有效地反映植物受胁迫的程度。为了探讨金镶玉竹(Phyllostachys aureosulcata f.spectabilis)、黄杆金竹(Phyllostachys aureosulcata f.aureocaulis)和菲黄竹(Sasa auricoma)3种观赏竹在北京地区的适应性,应用Dual-PAM-100和Imaging-PAM分别测定了3种观赏竹F_v/F_m的年变化规律,并获取了叶绿素荧光图像。结果表明:3种观赏竹的F_v/F_m均在夏季7月份达到最高,之后均呈下降趋势,其中金镶玉竹的F_v/F_m值在1月份达到最低(0.42),黄杆金竹在2月份达到最低(0.40),黄秆金竹和菲黄竹在6—9月份的F_v/F_m值均大于正常生长值(0.80),而金镶玉竹仅在7月份大于0.80。由此表明,3种观赏竹在北京地区多数时间为在受胁迫环境下生长,其中黄秆金竹和菲黄竹比金镶玉竹更适合在北京地区生长。 展开更多

关键词 观赏竹 最大光量子产量 年变化 叶绿素荧光参数 北京

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毛竹KNOX基因家族全基因组鉴定和组织表达特异性分析 被引量：4

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作者 徐秀荣 王思宁 +2 位作者 刘青 赵韩生 高志民 《分子植物育种》 CAS CSCD 北大核心 2018年第19期6261-6268,共8页

为了探究KNOX基因在竹子快速生长中的作用,本研究以毛竹(Phyllostachys edulis)为对象,通过同源比对从毛竹基因组中获得12条KNOX同源基因序列。序列分析表明,PeKNOXs的基因结构差异较大,内含子数目1～6个不等,且长度差异较大(30～3 801 ... 为了探究KNOX基因在竹子快速生长中的作用,本研究以毛竹(Phyllostachys edulis)为对象,通过同源比对从毛竹基因组中获得12条KNOX同源基因序列。序列分析表明,PeKNOXs的基因结构差异较大,内含子数目1～6个不等,且长度差异较大(30～3 801 bp),但都符合GT-AG剪切原则。PeKNOXs编码蛋白的长度为145～355 aa,分子量为92～130 k D。系统进化分析表明,毛竹PeKNOXs被聚类到2个较大的分支,分别属于Ⅰ、Ⅱ类KNOX亚家族,Ⅰ类中包含PeKNOX1-1～PeKNOX1-5,其中PeKNOX1-1与OSH71、PeKNOX1-2与OSH10、PeKNOX1-3与OSH15均聚类到一起,而PeKNOX1-4和PeKNOX1-5与OSH43聚类到较近的分支;Ⅱ类中包含PeKNOX2-1～PeKNOX2-7,其中PeKNOX2-1和PeKNOX2-2聚类到一个分支,与其它PeKNOXs距离较远,而且PeKNOXs与已知拟南芥的KNATs距离均较远。利用毛竹转录组数据构建热图进行分析,表明除了PeKNOX2-1外,其余PeKNOXs均检测到表达,但2个亚家族不同成员的表达均存在着一定的差异,如PeKNOX1-3的相对表达量最高,PeKNOX1-5的最低。实时定量PCR验证表明,PeKNOX1-3和PeKNOX1-5在不同组织中均有表达,其中在节中表达量最高,其次是茎,而在叶片和叶鞘中的表达量均较低,这与转录组数据相类似。由此表明,PeKNOXs可能在竹子生长发育中起重要调控作用,为进一步利用PeKNOXs开展竹子基因工程研究提供了参考。 展开更多

关键词 毛竹 KNOX基因 分子特征 表达模式分析

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麻竹miR172a靶基因DlAP2的克隆及其表达 被引量：4

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作者 高志民 娄永峰 +3 位作者 王丽丽 杨丽 赵韩生 陈东亮 《热带亚热带植物学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期245-251,共7页

为了解开花麻竹（Dendrocalamus latiflorus）的DlAP2基因功能，采用RT-PCR和RACE技术克隆了miR172a靶基因AP2同源序列cDNA全长，命名为DlAP2。结果表明，DlAP2基因cDNA全长为1729 bp，包含5′端非编码区81 bp、开放阅读框1464 bp、3′... 为了解开花麻竹（Dendrocalamus latiflorus）的DlAP2基因功能，采用RT-PCR和RACE技术克隆了miR172a靶基因AP2同源序列cDNA全长，命名为DlAP2。结果表明，DlAP2基因cDNA全长为1729 bp，包含5′端非编码区81 bp、开放阅读框1464 bp、3′端非编码区160 bp和24个碱基的Poly A尾巴，在编码框靠近3′端130 bp处有1个高度匹配miR172a的结合位点（CTGCAGCATCATCAGGATTCT）。DlAP2编码487个氨基酸的蛋白，具有两个AP2结构域，属于AP2/ERF家族AP2亚家族的AP2组，与来自其它单子叶植物的AP2蛋白均有较高同源性。RLM-5′ RACE分析表明，miR172a主要在靶序列的第11~12个碱基之间剪切靶基因DlAP2的miRNA。qRT-PCR结果表明，麻竹花芽中DlAP2基因的表达规律与miR172a表达变化正好相反，证明miR172a对DlAP2基因的表达具有调控作用。 展开更多

关键词 麻竹 AP2基因 miR172a 基因表达

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毛竹miR164b前体的克隆及其在叶形态建成中的功能分析 被引量：3

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作者 王丽丽 李利超 +2 位作者 孙化雨 赵韩生 高志民 《植物科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期551-557,共7页

microRNA(miRNA)参与植物多种生理代谢过程,在调控植物形态建成中发挥着重要作用。miR164作为植物特有的miRNA,其主要的靶基因是NAC转录因子,参与调控植物茎、叶顶端分生组织的建立、器官的分化和植株衰老等过程。本研究以毛竹(Phyllost... microRNA(miRNA)参与植物多种生理代谢过程,在调控植物形态建成中发挥着重要作用。miR164作为植物特有的miRNA,其主要的靶基因是NAC转录因子,参与调控植物茎、叶顶端分生组织的建立、器官的分化和植株衰老等过程。本研究以毛竹(Phyllostachys edulis(Carr.)Lehaie)为材料,从中分离出miR164b的前体序列(82 bp),二级结构分析结果发现该前体序列能够形成稳定的茎环结构,其成熟序列(21 bp)产生于茎环结构5'端的臂上,且碱基具有较高的保守性。本研究还构建了由Ca MV 35S启动,包含毛竹miR164b前体序列的植物表达载体,并转化野生型拟南芥(Arabidopsis thaliana(L.)Heynh),获得了转基因植株。结果表明,转基因植株生长瘦弱,莲座叶数量明显减少,叶片变小且叶片边缘锯齿减少,更加光滑。实时定量PCR分析结果显示,转基因拟南芥中毛竹miR164b的表达量极显著上升,而拟南芥内源靶基因CUC1与CUC2的表达量极显著下降。表明毛竹miR164b通过调节CUC1和CUC2的表达来参与植物叶形态建成过程。研究结果可为利用miRNA开展竹子分子育种提供参考。 展开更多

关键词 毛竹 miR164b 前体 叶形态建成

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