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为深入研究金花葵花朵开花前后基因和代谢物的变化,利用转录组学和代谢组学技术相结合的方法对金花葵花蕾和花朵进行检测。结果显示,通过转录组分析鉴定了206 636个Unigenes,筛选出42 618个差异表达Unigenes,其中包括63个差异表达转录因子家族,24个转录调节因子家族。GO分析结果显示,差异表达基因主要富集于囊泡介导的逆行运输等生物学过程。KOG功能注释显示,差异表达基因功能以通用功能预测居多,其次是信号转导机制、翻译后修饰蛋白周转以及碳水化合物的转运和代谢。差异表达基因KEGG富集分析表明,差异基因主要富集于代谢、植物激素和信号转导、淀粉和蔗糖代谢等代谢通路。通过代谢组学检测,筛选到差异显著代谢物135个,主要包括脂类、氨基酸及衍生物和黄酮类等,KEGG富集分析表明,差异代谢物主要富集于甘油磷脂代谢、糖基磷脂酰肌醇(GPI)-锚定生物合成和次生代谢产物的生物合成-未分类等过程,其中,缬氨酸,亮氨酸和异亮氨酸的降解代谢通路同时出现在了基因和代谢物KEGG代谢通路富集Top 20中。 相似文献
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牛肉大理石花纹特征是由多基因调控的重要肉质性状,是衡量高档牛肉品质的条件之一。LncRNA是一种重要的非编码RNA,在调节脂肪沉积的相关生物学过程中发挥重要作用。为了解lncRNA在肉牛不同大理石花纹表型中的潜在生物学作用,采集高(A5)、低(A1)2种极端等级大理石花纹的杂交和牛背最长肌组织,利用高通量测序方法检测与肉质大理石花纹相关的差异lncRNA,预测差异lncRNA反式作用靶基因,并对其进行功能富集分析。结果表明,在2个等级大理石花纹牛肉组织中共筛选出45个显著差异lncRNA,其中在高等级大理石花纹组织中分别有21,24个显著上调及下调的lncRNA,包括MSTRG.9509.3、ENSBTAT00000077612、ENSBTAT00000072841等与脂肪沉积相关的lncRNA。对反式作用靶基因的功能富集分析表明,预测靶基因显著富集到脂多糖结合、脂肪分解等脂肪沉积相关的生物学过程。差异lncRNA可能通过反式作用靶向脂肪沉积相关基因(FABP4、PLIN1、LIPE等)参与调节肉牛大理石花纹表型特征。检测到的牛肉大理石花纹相关差异lncRNA、预测靶基因及其富集通路将... 相似文献
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本研究旨在探讨灵芝马酮联合有氧运动对高脂血症大鼠的影响及其潜在机制。通过评估脂质代谢、肝脏形态、氧化应激、炎症因子和脂质代谢基因转录等指标,我们发现灵芝马酮联合有氧运动能够显著改善高脂血症大鼠的体重和脂质代谢异常。此外,联合干预还能减少肝脏脂肪积聚、炎症反应和氧化应激,恢复肝脏形态接近正常水平。脂质代谢基因转录分析进一步表明,联合干预对SREBP1c、FAS、HMGCR、CD36和CYP7A1等基因的表达产生调节作用。这些发现揭示了灵芝马酮联合有氧运动在改善高脂血症和相关肝脏疾病方面的潜力。 相似文献
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为探明藏黄牛对低氧适应的相关差异表达基因并分析差异表达基因功能和代谢通路,以藏黄牛和三江黄牛心脏组织为研究对象,提取总RNA,建立测序文库后利用Illumina HiSeqTM 4000进行测序,经生物信息学分析筛选出差异表达转录本,并对差异表达基因进行GO富集和KEGG通路分析,最后采用荧光定量PCR(RT-qPCR)验证测序数据的准确性。结果表明:藏黄牛相比于三江黄牛得到显著差异表达基因608个,其中上调基因467个,下调基因141个,推测表达量较高的B2M、COX7C、NFATC1、ECE1、CAST基因是与低氧适应性相关的基因;差异转录本GO功能富集分析可知,在分子功能、细胞组分、生物过程分别富集到327,253,2 191个条目,其中富集程度最高的条目分别是细胞发育过程、结合与转录因子活性、细胞前缘。KEGG分析结果表明,差异转录本显著富集在8条通路,筛选低氧适应性候选基因NFATC1是MP-PKG信号通路与T细胞受体信号通路成员,推测其通过cGMP-PKG通路与T细胞受体信号通路参与低氧适应性调控。采用高通量测序技术对藏黄牛和三江黄牛心脏组织进行转录组测序分析,获得大量差异表达基因,为研究动物低氧适应性机制奠定基础。 相似文献
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利用数字基因表达谱对小尾寒羊高繁性状相关基因的筛选研究 总被引：1，自引：0，他引：1
为了筛选小尾寒羊母羊FecBBFecBB型与FecB+FecB+型卵巢组织差异表达基因,探讨小尾寒羊品种内两者繁殖力差异的分子生物学机理。本实验利用数字基因表达谱技术分别检测了处于自然发情期的FecBBFecBB型与FecB+FecB+型小尾寒羊卵巢组织的基因表达情况,对两者卵巢组织基因表达谱进行了差异分析,并通过分子注释系统平台DAVID对差异表达基因进行了GO功能显著性富集类分析和Pathway显著性富集分析。结果表明：处于自然发情期FecBBFecBB型比FecB+FecB+型小尾寒羊卵巢组织差异表达基因为238条,主要涉及类固醇生物合成与代谢过程、甾醇生物合成与代谢过程、脂质运输与定位、泛素特异的蛋白酶活性、GTP酶调节活性和Ras蛋白信号转导调节等显著GO功能类和细胞内吞过程、Notch信号通路和嘧啶代谢等显著调控通路。结合已有文献报道,文章初步认为基因STAR、FLCN、TGFI1、INHA、INHBA与Notch信号通路可能是参与调控FecBBFecBB与FecB+FecB+小尾寒羊高低繁殖性状差异的重要基因和调控通路。 相似文献
6.
《分子植物育种》2020,(13)
为研究间作甘蔗对花生相关基因的表达调控及响应机制,以花生叶片作为材料,使用Illumina NovaSeq 6000高通量测序技术,对间作花生离甘蔗较近的边行(IPA_leaf)、间作花生离甘蔗较远的中间行(IPB_leaf)及单作花生(MP_leaf)叶片进行转录组的测序分析。将各样本获得的转录组数据进行两两比较,MP_leaf_vs_IPA_leaf、MP_leaf_vs_IPB_leaf和IPB_leaf_vs_IPA_leaf的差异表达基因数分别是1 806个、968个、1 302个,其中上调表达基因分别占61.13%、48.24%、65.05%。GO功能富集分析显示差异表达基因主要涉及细胞壁组织或生物合成、碳水化合物生物合成与代谢过程、细胞多糖生物合成与代谢过程、细胞葡聚糖生物合成与代谢过程、催化活性、氧化还原酶活性及过程等。KEGG富集分析表明差异表达基因主要涉及的代谢通路有苯丙素类生物合成、α-亚麻酸代谢、淀粉和蔗糖的代谢、类黄酮生物合成等。本研究通过花生叶片转录组分析,为研究间作花生叶片基因的表达调控机制提供基础数据资料。 相似文献
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《华北农学报》2021,36(3)
为了解析棉花种子质量突变体ims-15千粒质量降低的相关机制,以该突变体和其近等基因系Ji737系为试验材料,利用Illumina平台测定了开花后30 d种胚的转录组,并利用实时荧光定量PCR技术对测序结果进行验证。共筛选获得4 239个差异表达基因,其中,在ims-15中上调表达基因2 229个(52.6%),下调表达基因2 010个(47.4%)。GO功能富集分析表明,差异表达基因显著富集在生物过程中的细胞壁高分子代谢、光合作用-光能捕获、细胞壁高分子代谢、光合作用等7个条目,分子功能中的叶绿素结合、四吡咯结合、铁离子结合等4个条目和细胞组分中的光系统、类囊体、光合膜等9个条目,其中光合作用相关条目注释到的差异基因中下调基因占比达85.11%,且光能捕获、叶绿素结合和光系统Ⅰ等3个条目注释到的差异基因均为下调基因。KEGG富集分析表明,光合作用-天线蛋白、类黄酮生物合成、植物激素信号转导、苯丙素的生物合成、MAPK信号途径、糖酵解/糖异生、淀粉和蔗糖代谢等20个代谢通路显著富集,其中光合作用-天线蛋白通路的富集程度最高且该通路注释到的18个差异表达基因均在ims-15中下调表达,植物激素信号转导通路中富集到的差异基因最多。此外,发现有大量转录因子如WRKY、Dof和AP2/EREBP等家族成员影响种子粒质量的形成。qRT-PCR和RNA-seq数据相关系数R~2=0.955 9,验证了RNA-seq结果的可靠性。基于各项分析结果,明确了一些与种子质量发育密切相关的代谢途径,尤其胚性光合作用途径在种子质量形成中起重要作用;发现了植物激素信号转导途径和转录因子在种子质量形成中起着重要调控作用。 相似文献
8.
《华北农学报》2021,36(5)
为了研究紫甘薯叶片响应UV-B辐射增强的分子机理,以滇紫甘薯24(DZS24)的叶片为试验材料,通过高通量测序技术对自然光照与人工增补UV-B辐射(T=7.2 kJ/(m~2·d))下DZS24的叶片进行转录组测序分析。结果表明,477个基因表达发生显著变化,其中382个上调表达,95个下调表达,GO功能分析显示,差异表达基因主要显著富集在生物过程的氧化还原过程和分子功能的氧化还原酶活性中,KEGG代谢通路分析共富集到9条显著差异通路,其中次生代谢产物生物合成通路所包含的差异表达基因数量最多。紫甘薯叶片响应UV-B辐射增强的差异表达基因主要为类黄酮合成通路中的CHS(Tai6.1732、Tai6.53503、Tai6.45381)和DFR(Tai6.3019)及芥子油苷生物合成中的CYP83B1(Tai6.44115、Tai6.18064、Tai6.41206)和油菜素内酯生物合成中的CYP85A1(Tai6.2806、Tai6.19253、Tai6.15801),转录因子主要为C2H2、NAM、bHLH和RR-A-type。综上所述,紫甘薯叶片响应UV-B辐射增强的关键基因可能为IbCHS、IbDFR、IbCYP83B1和IbCYP85A1,主要转录因子可能为C2H2、NAM、bHLH和RR-A-type。 相似文献
9.
《分子植物育种》2020,(17)
为研究辣椒果实不同发育时期着色的基因表达差异,探究参与或调控辣椒果实类胡萝卜素合成的基因或转录因子。本研究采用RNA-Seq技术对辣椒果实青果期(G)、转色期(B1,果实表面30%左右变色)、转色期(B2,果实表面50%左右变色)和成熟期(R)的辣椒果实进行了转录组测序分析。结果表明,G-vs-B1、B1-vs-B2和B2-vs-R上调和下调的差异表达基因(DEGs)分别为924个和2 188个;DEGs经GO富集分析主要集中在生物调控、应激反应、信号、代谢过程和生长等的生物过程;DEGs经KEGG富集分析主要富集在类胡萝卜素生物合成和淀粉、蔗糖代谢等信号通路,DEGs共注释到3 079个转录因子,包括AP2、MYB、MADS和ERF等类型,转录因子AP2在调控植物类胡萝卜素的生物合成方面已得到证实,但在辣椒果实着色过程中的作用还有待研究。本研究为进一步挖掘辣椒果实着色过程中的关键调控因子,解析调控类胡萝卜素生物合成提供理论基础。 相似文献
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油菜种子发育是产量和品质形成的关键发育阶段,包含了复杂的发育过程和调控网络,有效地解析种子发育的转录调控机制具有重要的意义。以甘蓝型春油菜品种青杂5号为研究材料,利用RNA-seq技术对种子发育的后期(30-DAF,40-DAF)2个发育时间进行转录组测序,筛选差异基因,并利用GO数据库和KEGG数据库注释差异基因功能和可能参与的调控途径。结果表明,从油菜种子灌浆后期的2个时间点的转录组中分别检测到70 850和65 193个表达基因,筛选得到2 654个差异表达基因,其中1 941个基因下调表达,713个基因上调表达,29个基因表达差异倍数|log2Ratio|≥10。GO基因功能分析显示,生物学途径中富集最显著的条目是染色质组装相关的等生物学过程,分子功能方面富集最显著的条目依次是蛋白质代谢、营养库活性等功能类别,而在细胞组件方面富集最显著的条目是染色体相关的等细胞组件。Pathway显著性富集分析显示注释基因最多的途径是次生代谢途径,其次是淀粉、蔗糖代谢途径、苯丙素生物合成途径中的、碳代谢途径和氨基酸生物合成途径。甘蓝型油菜种子发育后期的转录组分析表明,种子发育30-DAF时期次生代谢物、脂质代谢等表达活跃,40-DAF时期逐渐转变为蛋白质、氨基酸生物合成、光合碳代谢、碳代谢等表达活跃,提示油菜种子灌浆后期仍处于复杂的物质与能量代谢调控过程。 相似文献
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为了解7月龄、12月龄的槐猪和杜洛克猪5个不同部位脂肪组织LEP和LEPR基因的表达差异。采用荧光定量PCR技术,使用2-△△Ct方法计算LEP和LEPR基因的相对表达量,结果表明：LEP基因在背部皮下脂肪下层的表达量最高,其次是背部皮下脂肪上层、腹部皮下脂肪和板油,在冠状动脉脂肪中表达最低;7月龄槐猪脂肪组织LEP基因的表达量与12月龄槐猪、7月龄杜洛克猪差异显著(P＜0.05),12月龄槐猪脂肪组织LEP基因表达量与7月龄杜洛克猪差异极显著(P＜0.01)。7月龄槐猪脂肪组织LEPR基因的表达量与12月龄槐猪相比,只有冠状动脉脂肪差异显著(P＜0.05)。 相似文献
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为了进一步阐述花青素在植物体内的合成机制,了解影响花青素合成的各类因子及其互作方式,本文归纳了调控花青素合成的内部因子和外部因素,总结了光、温度、糖类和激素等调控花青素生物合成的环境因素。围绕花青素的合成通路,就通路中的结构基因及其上游转录因子相关研究进行了总结。研究得出在植物中,各类外部因素和内在因子,通过主要的转录因子调控结构基因,影响花青素在植物体内合成与积累,维持植物体内花青素的动态平衡,这种调节机制既包括正向调控也包括负向调控。指出花青素的代谢途径逐渐完善,越来越多结构基因和转录因子的功能将被验证并被应用到观赏植物性状的基因工程改良的实践中。 相似文献
13.
MYB类转录因子是植物中最大的转录因子基因家族之一,广泛参与植物生长发育全过程,对植物次生代谢等具有重要的调控作用。本研究对大豆GmMYB042基因的表达特性和功能进行了系统的研究,针对该基因C端的保守氨基酸基序(PDLNLELTIS)和锌指结构进行了一系列的序列删除突变,并将各缺失突变体在烟草中进行了过表达,以验证目的基因及其特殊基序的功能。表达特性分析结果表明GmMYB042基因在大豆的根瘤、根、茎、叶、花、荚果皮和种子中均有表达,且在茎、种子和花中的表达量相对较高;GmMYB042基因在大豆中的表达受PEG、高盐、低温和UV-B辐射的诱导。过表达分析结果表明,GmMYB042基因的过表达使转基因烟草类黄酮代谢途径部分关键酶基因(如PAL、CHS和FLS)的表达量明显上升,转基因烟草总黄酮的含量明显高于对照;各缺失突变体的转基因烟草类黄酮代谢途径相应酶基因的表达量发生相应的变化,进一步证明目的基因对类黄酮生物合成的调控作用;各缺失突变体的转基因烟草的叶缘有明显的皱褶,说明目的基因可能还参与调控叶的形态建成。 相似文献
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构建真菌基因敲除突变体的传统方法周期较长,为了快速检测和高通量筛选具有特定功能的目标基因,本研究利用小分子RNA干涉技术,沉默了黄曲霉毒素生物合成关键基因,有效降低了黄曲霉毒素B1(AFB1)的生物合成。通过设计合成人工小干涉RNA(artificial siRNA),特异靶向黄曲霉毒素合成路径的关键基因aflR,将siRNA直接转化黄曲霉原生质体,有效沉默了黄曲霉毒素合成的关键调控基因aflR,并导致AFB1的合成明显减少。利用特异靶向黄曲霉毒素合成路径中其他11个靶标基因的siRNAs,通过原生质体转化方法可直接沉默这些基因,沉默后这些基因的转录水平均显著降低,其中hypC和aflW两个基因沉默后AFB1的生物合成量与对照相比下降显著。此外,利用特异靶向黄曲霉毒素合成基因簇外基因的siRNA,如pks-nrps基因,通过siRNA干涉技术沉默该基因同样可显著降低AFB1的合成。因此,本研究借助小分子RNA干涉技术,建立了一种快速检测和高通量筛选黄曲霉毒素生物合成路径相关基因的反向遗传学方法。 相似文献
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去势对淮南猪皮下脂肪PPAR信号通路基因表达量的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
为了研究PPAR信号通路在猪去势诱导的脂肪沉积中的作用,采集去势和非去势淮南猪(共6头,每组各3头)的皮下脂肪组织,提取总RNA后构建文库,利用高通量测序技术检测PPAR通路相关基因表达量,表达差异基因的筛选阈值为P0.05且|log2差异倍数|1。基于mRNA的差异分析以及KEGG富集分析发现,PPAR信号通路中17个基因表达差异达到显著水平,其中14个基因表达量上调、3个基因表达量下调。脑型脂肪酸结合蛋白基因(FABP7)、甘油水孔蛋白基因(AQP7)、视黄素X受体γ基因(RXRγ)等基因上调,而磷酸烯醇丙酮酸羧激酶1基因(PCK1)、过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活因子1α基因(PPARGC1α)、胆固醇7α-羟化酶1基因(CYP7A1)参与分解代谢的基因显著下调。 相似文献
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本研究以木薯花芽与叶芽为材料,通过Illumina HiSeqTM4000测序平台对其进行转录组测序,结果获得高质量序列45 010 506个、碱基数13.46 Gb,GC含量在43.5%以上、比对效率在78%以上。筛选得到3 782个差异表达基因(DEGs),其中上调2 409个、下调1 373个。DEGs涉及的主要功能有一般功能预测,翻译,复制、重组与修复,信号传导机制,次生产物合成、运输与代谢,翻译后修饰、蛋白质周转和分子伴侣,氨基酸运输与代谢,碳水化合物运输与代谢。DEGs显著富集的KEGG通路主要有植物激素信号传导、苯丙烷类生物合成、淀粉和蔗糖代谢、苯丙氨酸代谢、氨基酸的生物合成和碳代谢。获得植物开花相关基因47个,其中39个上调表达、8个下调表达。研究结果在一定程度上解析了木薯花芽分化的分子机制,并为后续的深入研究提供了基础数据。 相似文献
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转录因子是植物生长发育及其对外界环境的应答反应中起重要作用的蛋白调控因子,一般含有DNA结构域、转录调控域、寡聚化位点和核定位信号。WRKY蛋白是一类具有重要作用的转录调控因子。在水稻的基因组中预测到的WRKY基因多达103个,对这些基因的功能加以注释具有重要的意义。SUSIRI 基因是前人从粳稻日本晴中克隆的一个WRKY家族的转录因子。其开放阅读框长度为1755 bp,可编码584个氨基酸,具有典型的双WRKY结构域。为了进一步研究SSUSIRI 基因,阐明它在水稻中的生物调控功能。通过应用生物信息学的方法,对该基因的预测蛋白进行了结构与功能的分析。利用EBI的interpro数据库分析SUSIRI 基因序列的基序(motif),并结合NCBI的CDD(conserved domains)数据库分析该蛋白的保守结构域,用DNAMAN软件和CBS的TMHMM软件分析蛋白氨基酸残基的亲（疏）水性特点和跨膜结构域,用CBS的Protcomp version9.0软件和Protfun软件分别分析了蛋白的亚细胞定位和功能预测;通过实验设计把SUSIRI基因与GFP基因相融合,构建了由actin启动子驱动的SUSIRI 基因的荧光表达载体pNSUGFP。通过采用基因枪法把该载体转入洋葱表皮细胞进行亚细胞定位鉴定。结果表明,生物信息学预测值显示：SUSIRI 基因具有转录、转录调控、信号转导类功能的可能性最高,预测值分别为0.973、1.598和0.602;同时,其参与翻译功能、中间代谢功能和脂肪酸代谢功能的可能性也较大,预测值分别为4.800、1.490和1.265;由于SUSIRI 蛋白中含有的亲水性氨基酸残基较多,该蛋白不具有跨膜性,是一种非跨膜类蛋白。对其亚细胞定位预测表明：在其氨基酸序列中含有较强的核定位信号,所以定位于细胞核内的可能性很大。进一步用荧光显微镜对基因枪轰击的洋葱表皮细胞的观察发现：对照的GFP蛋白主要沿细胞壁表达,而SUSIRI -GFP融合蛋白在细胞核中有很强的表达。通过试验研究得出：SUSIRI 基因可能是一个参与中间代谢调控功能的基因,主要在基因转录环节发挥作用,是一种核定位蛋白。 相似文献
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采用PCR-SSCP、克隆测序和生物信息学等方法对烟台黑猪SLA-DQA基因多态性进行研究,预测其蛋白质结构并分析其功能特征。结果显示:SLA-DQA基因exon 2、exon 3、exon 4分别检测出4种等位基因,5种基因型、6种等位基因,8种基因型、4种等位基因,7种基因型,包括3种新等位基因。SLA-DQA基因共编码255个氨基酸,编码区共发现32个核苷酸突变和13个氨基酸变异,exon 2多态性最为丰富。蛋白质结构预测结果显示二级结构中无规则卷曲和延伸链比例最高,α螺旋数量多且集中,β折叠最少。功能预测结果显示,SLA-DQA基因蛋白质在能量代谢、结构蛋白和生长因子等方面几率较高。本研究结果可为SLA-DQA基因在猪抗病分子育种中的应用提供理论依据。 相似文献
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旨在筛选高山植物喜马拉雅紫茉莉调控类黄酮等次生代谢产物合成的MYB转录因子(MhMYB)基因家族。基于喜马拉雅紫茉莉愈伤组织低温转录组测序数据库,利用PlantTFDB 3.0和BLASTP等软件对MhMYB序列进行筛选与鉴定,使用Web Logo 3.0、MEGA 7.0和Mev等生物信息学软件对MhMYB转录因子进行结构域、系统进化及低温诱导表达水平分析。研究筛选出34个喜马拉雅紫茉莉MhMYB家族成员,分别为1R-MYB（2个）、R2R3-MYB（30个）和3R-MYB（2个）3类转录因子;亚细胞定位预测大多数定位于细胞核中;进化分析显示,MhMYB家族成员可分为15个亚类,基于拟南芥AtMYB家族成员的生物学功能,预测MhMYB的S2、S7、S20亚家族成员可能参与调控类黄酮等次生代谢产物合成;转录组数据分析显示,低温可诱导MhMYB6、MhMYB15、MhMYB62基因表达水平增加;共表达分析发现,MhMYB6、MhMYB15、MhMYB62对类黄酮合成途径基因起到一定调控作用。初步研究表明,MhMYB6、MhMYB15、MhMYB62可参与调控低温诱导喜马拉雅紫茉莉类黄酮的累积。 相似文献