方志刚 作品数:4 被引量:49 H指数:3 供职机构: 南京农业大学生命科学学院 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 江苏省科技支撑计划项目 更多>> 相关领域: 农业科学 环境科学与工程 更多>>
柳枝稷Hsp70家族基因鉴定与生物信息学分析 被引量:3 2022年 热激蛋白70 (Hsp70)是生物体内分布最广和研究最多的一类蛋白,在植物非生物胁迫响应中发挥着重要调控作用。柳枝稷(Panicum virgatum)是多年生暖季型能饲兼用草,且被视为生物能源模式植物。本研究利用隐马尔科夫模型文件PF00012鉴定到了柳枝稷41个Hsp70基因,分别将属于Dank亚家族的33个基因命名为PvHsp70-1~PvHsp70-33(包括4个分子伴侣BiP基因),将属于Hsp110/SSE亚家族的8个基因命名为PvHsp110-1~PvHsp110-8。41个Hsp70基因不均衡地分布在柳枝稷12条染色体上,在09K染色体上分布最多(11个),04K和04N染色体上分布最少(1个)。应用系统进化树进化分析表明,41个基因可聚类为6个组,每组基因的结构、基序(数量、类型、顺序)相似。柳枝稷、水稻(Oryza sativa)和拟南芥(Arabidopsis thaliana)的91个直系同源Hsp70基因聚类分析显示,共聚为4类,分别定位于细胞质、内质网、线粒体和质体。此外,32个PvHsp70基因具有基因组共线性关系,存在一对串联复制基因PvHsp110-4和PvHsp110-5。PvHsp70基因的启动子区主要是包含HSE等响应非生物胁迫相关作用元件和激素应答顺式作用元件。在柳枝稷不同组织的不同发育时期,PvHsp70s基因的表达水平也存在差异。镉胁迫下,有29个PvHsp70基因上调表达。本研究结果为理清PvHsp70基因在柳枝稷响应逆境胁迫中的功能奠定了基础。 宋刚 方志刚 王玉龙 蔡庆生 蔡庆生关键词:柳枝稷 生物能源 HSP70 生物信息学 镉胁迫 14份柳枝稷种质资源苗期耐镉性综合评价 被引量:16 2019年 镉(Cd)是环境中常见的非生物胁迫因子,从种质资源中筛选出不同耐镉型的植物材料有利于能源植物在重金属污染土地上的高效开发利用。基于此,本研究以14个能源植物柳枝稷品种为供试材料,外源施加浓度为10μmol·L^(-1)镉,结合形态和生理指标,采用隶属函数及标准差系数权重法综合评价了柳枝稷幼苗对Cd的耐受性。结果表明:10μmol·L^(-1) Cd胁迫显著降低了柳枝稷根长、根表面积、根尖数、总生物量、净光合速率及根系活力,且品种间差异显著(P<0.01)。根据隶属函数法得到柳枝稷对镉耐受性综合评价值(D),其中Kanlow最高,Forestburg最低。采用系统聚类法对D值进行聚类分析,结果表明,14份柳枝稷可分为3组不同耐镉型材料,其中强耐镉型材料1份,为Kanlow;中等耐镉型材料9份,分别为Alamo、BoMaster、Carthage、Cave in Rock、Longisland、Newyork、Shawnee、Sunburst、Trailblazer;镉敏感型材料4份,分别为Blackwell、Dacotah、Forestburg、Shelter。结合柳枝稷对Cd的吸收,进一步分析发现耐镉性较强的品种镉富集能力也较强。可为选择适宜的柳枝稷材料种植于镉污染土地上提供理论依据,同时为丰富评价植物耐镉种质资源提供可操作性的方法。 胡冰钰 方志刚 娄来清 娄来清关键词:柳枝稷 隶属函数 综合评价 两个多花黑麦草品种对镉胁迫的生理响应及其镉耐性差异 被引量:15 2020年 以多花黑麦草(Lolium multiflorum)‘IdyⅡ’和‘Harukaze’两个品种为材料,采用梯度镉(Cd)处理的液培实验,比较两个品种幼苗吸收、转运Cd及植株响应Cd胁迫的生理生化指标。结果表明,‘IdyⅡ’和‘Harukaze’根中Cd浓度范围分别为1.26~6.89和2.09~9.89 mg·g-1;地上部Cd浓度峰值分别为0.7和1.28mg·g-1。相同处理条件下,‘IdyⅡ’根中和地上部富集的Cd浓度均低于相应的‘Harukaze’。‘Harukaze’中Cd的转运随溶液中Cd浓度增加持续升高。Cd胁迫下黑麦草对Zn、Fe、Mn、Mg的吸收、转运差异取决于品种、Cd浓度及组织部位。过量的Cd抑制了两个品种幼苗生长和光合色素含量,抑制效应‘Harukaze’强于‘IdyⅡ’。Cd浓度高于25μmol·L-1时,‘IdyⅡ’根部和叶片中膜脂过氧化水平均显著低于相应的‘Harukaze’,非蛋白巯基(NPT)含量趋势与此相反。综合上述指标,‘IdyⅡ’耐Cd性强于‘Harukaze’,‘IdyⅡ’具有低Cd吸收、转运、膜脂过氧化水平及高NPT含量的特点,其中Cd吸收和转运差异是影响两个品种耐Cd差异的因素之一。 方志刚 方志刚 蔡庆生关键词:镉 多花黑麦草 生理响应 耐受性 转运 耐镉根际促生菌的筛选及其对一年生黑麦草镉吸收积累的影响 被引量:15 2017年 利用含不同镉(Cd)浓度的LB(Luria-Bertani)培养基,从植物根际土壤分离得到32株耐镉根际菌,测定了这些菌株产吲哚乙酸、ACC脱氨酶活性、溶磷能力并根据培养皿促生试验的复筛结果,选取A02,Oj06和Ps08作为供试菌株。以一年生黑麦草(Lolium multiflorum Lam.)为材料,开展了耐镉根际促生菌调控镉胁迫下幼苗生长的试验。当土壤中镉含量为20±0.33mg·kg-1时,分别接种A02,Oj06和Ps08菌株,结果表明:与未接种菌株相比,接种3种菌株后一年生黑麦草地上部生物量和镉积累量皆显著提高,叶片中膜脂过氧化水平(MDA含量)则显著降低(P<0.05),土壤镉有效态含量增加,其中A02处理达显著水平(P<0.05)。因此,接种耐镉根际促生菌株可显著促进镉胁迫下一年生黑麦草幼苗生长,并且能通过增加土壤中镉的有效态,促进植株对镉的吸收与积累。 赵会会 方志刚 马睿 娄来清 蔡庆生关键词:镉 根际促生菌 一年生黑麦草 生物量 积累量