甘蔗ScbHLH13基因的RT-PCR克隆与功能分析

bHLH转录因子是植物体内重要的调节因子,对植物的生长发育、次生代谢以及花青素生物合成等方面具有调节作用。本研究以高粱bHLH13(XM＿002440799.2)为探针序列,从甘蔗中通过RT-PCR克隆获得一个ScbHLH13基因,并对其在不同胁迫响应转录组数据中进行表达模式分析,同时对该基因及其所编码蛋白进行了理化性质预测以及系统进化、原生质体亚细胞定位和实时荧光定量PCR表达量分析。结果显示,ScbHLH13所编码蛋白包含586个氨基酸残基,以无规则卷曲和α螺旋为主,亲水且不稳定,呈弱碱性;具有典型核定位信号,无跨膜结构;其序列内包括bHLH-MYC、HLH 2个典型保守结构域,属于bHLH超家族成员。在系统进化中ScbHLH13属于Ⅲ (d+e)类组,与高粱亲缘关系最近。在转录组数据中, ScbHLH13的表达在甘蔗品种ROC22上受低氮胁迫和黑穗病菌侵染抑制,轻微受高粱花叶病毒侵染诱导;而在Badila受低氮、在YC05-179受甘蔗黑穗病菌侵染诱导。亚细胞定位结果显示,在烟草表皮细胞中瞬时表达ScbHLH13定位于细胞核和细胞膜,在甘蔗原生质体瞬时表达ScbHLH13则定位于...     

基于全基因组分析2017—2021年福建省猪繁殖与呼吸综合征病毒基因组特征

通过对福建地区规模化猪场猪繁殖与呼吸综合征病毒(porcine reproductive and respiratory syndrome virus, PRRSV)进行病毒分离及全基因组序列分析，从而了解PRRSV流行情况及基因组特征，为猪场防控PRRS提供理论基础。2017—2021年从福建地区规模化猪场采集疑似感染PRRSV的组织病料和血清，进行病毒分离鉴定，采用RT-PCR方法对PRRSV分离株进行全基因组序列扩增，应用DNAstar 7.0软件进行序列分析，使用MEGA 7.0软件邻近法进行遗传演化分析，并利用生物软件SimPlot 3.51和RDP4.10对PRRSV基因组序列进行重组分析。成功分离得到32株PRRSV-2,其全基因组大小为14 938～15 439 bp(不包括ployA),32株PRRSV之间基因组核苷酸相似性为82.4%～99.4%,与PRRSV-2代表毒株(VR-2332、JXA1、NADC30、QYYZ)和PRRSV-1代表毒株(LV)之间核苷酸相似性分别为81.4%～99%和59.8%～60.6%。分别基于PRRSV全基因组与ORF5基因构建的遗...     

水分条件和热浪频次对木荷苗木光合特性与生长速率的影响

【目的】探究木荷苗木光合特性与生长速率在控水和补水条件下对热浪频次的响应，为揭示木荷对极端高温事件的适应机制提供理论依据。【方法】以亚热带主要阔叶树种木荷苗木为试验材料，通过人工热浪模拟装置模拟自然热浪发生，构建控水和补水与不同热浪频次(无热浪、单次热浪、2次热浪)处理，分析木荷光合特性与生长速率在控水和补水条件下对不同频次热浪胁迫的抗性和恢复能力的差异。【结果】1)补水条件下，单次热浪对木荷光合特性影响较弱，木荷可通过增加蒸腾速率(Tr)降低叶片温度，水分利用效率(WUE)显著降低，净光合速率(P_n)未出现显著变化；2)控水条件下，单次热浪使木荷P_n在热浪阶段显著下降49%，未见Tr和WUE显著变化，但显著减缓热浪后木荷光合特性恢复过程；3) 2次热浪频次下，无论控水还是补水条件，木荷P_n在热浪阶段均显著下降(约46%和32%)，虽然热浪后可恢复，但恢复过程受阻；多次热浪的影响存在累加效应，木荷对热浪胁迫的抗性和恢复能力减弱。【结论】控水和补水条件下，木荷光合特性与生长速率对不同频次热浪胁迫的抗性和恢复能力存在差异。补...     

热浪对植物光合作用和水分传输与利用的影响研究进展

热浪是指持续一段时间的极端高温气候事件，其发生的频率和强度逐年增加。热浪持续时间虽相对较短，但会显著抑制植物的生长发育，甚至导致植物死亡，特别是热浪末期的高温与干旱的复合胁迫会严重抑制植物光合作用，造成水力障碍，加速植物死亡过程并增加其死亡率。其中，对植物的光合作用和水分传输与利用过程的研究是揭示热浪导致植物死亡机制的关键，不同植物应对热浪阶段高温干旱复合胁迫时会表现出不同的响应策略。目前，随着全球气候变化对陆地生态系统的影响加剧，有关热浪这种极端高温干旱气候事件对植物光合作用和水分传输与利用的影响研究已成为生态学和植物学领域研究的热点。对高温和干旱胁迫对植物，特别是林木光合系统、水力传输系统、水分利用效率和生长发育等影响的研究结果进行总结归纳，探讨了植物光合作用和蒸腾耗水对热浪下的高温与干旱胁迫的响应策略及其适应机制。同时，提出了已有研究存在的问题并对未来研究进行了展望，以期丰富植物光合作用和水分传输与利用等生理特征对极端气候事件的响应理论。     

甘薯羽状斑驳病毒和甘薯褪绿矮化病毒检测方法的建立

为了建立甘薯羽状斑驳病毒(Sweet potato feathery mottle virus, SPFMV)和甘薯矮化褪绿病毒(Sweet potato chlorotic stunt virus, SPCSV)的逆转录环介导等温扩增(RT-LAMP)检测方法，提高检测灵敏度，实现结果的可视化。根据SPFMV外壳蛋白基因(CP)的核苷酸序列和SPCSV的热休克蛋白基因(Hsp 70)的核苷酸序列设计4条RT-LAMP特异性引物，采取单因素优化试验，对RT-LAMP反应体系中的多个因素包括时间、温度、BST聚合酶、Mg²⁺、RNase抑制剂、dNTPs和Betaine浓度优化，恒温扩增60 min。经琼脂糖凝胶电泳分析，SYBR Green I可视化显色，结果表明：SPFMV的优化反应体系为：FIP/BIP 2μL、F3/B3 0.5μL、BST聚合酶1.0μL、dNTPs 0.6μL、MgSO₄ 1.5μL、RNase抑制剂1.0μL、Betaine 7μL,62℃60 min。SPCSV的优化反应体系为：FIP/BIP 2μL、F3/B3...     

不同发生期热浪及刈割对呼伦贝尔草甸草原羊草种子生产及重要值的影响

热浪是持续数天时间的极端高温天气事件，常伴随极端高温和水分匮缺双重胁迫，对草本植物生长和繁殖过程存在显著影响。基于此，本研究在内蒙古呼伦贝尔羊草草甸草原进行了为期3年的野外原位热浪模拟试验，关注不同发生期热浪(早期H₁,晚期H₂)及刈割(M)对群落优势种羊草(Leymus chinensis)种子的生产及羊草重要值的连续影响。结果表明：晚期热浪处理(H₂)显著降低了羊草的多度和重要值。刈割处理显著降低了2021年羊草的产量，多度，高度及重要值，分别为51.74%,69.39%,33.70%,45.60%。热浪和刈割的交互作用对羊草的千粒干重，含水率，穗长有显著影响。不同发生期的热浪对羊草的生产影响不一致，面对不同发生期的草地热浪灾害事件，草地管理措施上的重视度和关注点存在差异。在未来极端气候热浪频发背景下，草地刈割的频率应适当降低，以防止草地群落发生退化。     

甘蔗PIN-LIKES基因家族的鉴定与表达分析

PILS (PIN-LIKES)是一类新发现的生长素输出载体,协助生长素的极性运输。本研究立足甘蔗割手密基因组和栽培品种转录组数据,利用生物信息学分析技术,分别在割手密和栽培品种中鉴定到11个PILS(Saccharum spontaneum PIN-LIKES, SsPILS)基因和4个PILS (Saccharum spp. hybrid PIN-LIKES, ScPILS)基因。结果表明, 11个SsPILS基因家族成员分布于6条染色体上,基因内含子数量介于5～11个。系统进化树分析发现,割手密PILS与水稻PILS有较高同源性,归属于3个不同的系统发育分支。转录组数据分析显示, SsPILS1c的同源基因ScPILS1c在受高粱花叶病毒和黑穗病菌胁迫甘蔗栽培种中差异表达。通过RT-PCR扩增技术,克隆获得ScPILS1c基因序列(NCBI accession number:OM258732)。该基因全长cDNA为1332 bp,包含一个1233 bp的完整开放阅读框,编码410个氨基酸,理论等电点(pI)为6.17,不稳定系数为39.31,平均疏水性值为0.689,预测ScPI...