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分子植物育种 2023年

作者：马福仙董洪进原晓龙耿云芬王毅丁淑金张汉尧黄冈师范学院生物与农业资源学院云南省林业科学院云南省森林植物培育与开发利用重点实验室国家林业局云南珍稀濒特森林植物保护和繁育重点实验室西南林业大学林学院西南地区生物多样性保育国家林业局重点实验室

西南桦(Betula alnoides)是重要的用材树种，且具有潜在的药用价值。本研究采用流式细胞术(以玉米(Zea mays)基因组为对照)和基于MGISEQ2000测序平台的基因组调查方法测定西南桦基因组大小。结果显示，流式细胞术测定的西南桦基因组大... 详细信息

西南桦(Betula alnoides)是重要的用材树种，且具有潜在的药用价值。本研究采用流式细胞术(以玉米(Zea mays)基因组为对照)和基于MGISEQ2000测序平台的基因组调查方法测定西南桦基因组大小。结果显示，流式细胞术测定的西南桦基因组大小约为1.00 Gb；高通量测序获得原始数据32.82 Gb，处理后得到约30.38 Gb的过滤数据(Clean data)，测序质量良好；数据约简法(K-monomeric unit， K-mer)分析预估西南桦是复杂基因组，为四倍体植物，基因组大小为924.00 Mb，杂合度为3.3%，GC含量约为36.14%。分析西南桦基因组的基本信息，为其后续研究物种进化、倍性水平和全基因组测序等提供科学依据。

关键词：西南桦流式细胞术数据约简法(K-mer)分析基因组大小

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牛樟逆境胁迫相关WRKY转录因子的鉴定及表达分析

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分子植物育种 2022年第21期20卷 7025-7035页

作者：张璋王毅罗玛妮娅郑元西南林业大学林学院昆明650224 云南省林业和草原科学院云南省森林植物培育与开发利用重点实验室国家林业局云南珍稀濒特森林植物保护和繁育重点实验室昆明650201

WRKY转录因子是植物逆境研究中最广泛的家族之一,在植物响应生物胁迫和非生物胁迫中具有重要作用。本研究利用本地BLAST对牛樟基因组进行比对分析得到58个牛樟WRKY基因序列,并对牛樟WRKY转录因子进行理化性质、保守基序、系统进化及表... 详细信息

WRKY转录因子是植物逆境研究中最广泛的家族之一,在植物响应生物胁迫和非生物胁迫中具有重要作用。本研究利用本地BLAST对牛樟基因组进行比对分析得到58个牛樟WRKY基因序列,并对牛樟WRKY转录因子进行理化性质、保守基序、系统进化及表达谱分析。保守结构域和基序预测发现,牛樟转录因子家族蛋白主要分为三大类,即Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类,多数蛋白较保守,其中Ⅰ、Ⅱ类中有两个蛋白(CkWRKY25,CkWRKY1)存在Q残基的变异;CkWRKY基因表达谱数据分析发现,有22个基因在受干旱、低温胁迫时上调表达,占牛樟WRKY家族的37.9%,其中18个基因受干旱胁迫呈高表达水平,占上调基因的81.8%,4个基因在4℃低温胁迫下表达量显著升高,占比18.2%。将牛樟中22个表达差异显著的基因与14个具有抗旱、抗寒WRKY基因共同建树,结果显示36个WRKYs蛋白聚为两大类,参与干旱及低温胁迫的蛋白主要集中在第一大类中,其中CkWRKY26、CkWRKY38、CkWRKY39、CkWRKY45、CkWRKY55分别和参与干旱胁迫的蛋白聚为一支,且C端锌指结构均为C2H2;CkWRKY20、CkWRKY54和参与低温胁迫中陆地棉的GhWRKY62、毛果杨的PtWRKY34、西洋参的PqWRKY7、旱地棉的GaWRKY28、陆地棉的GhWRKY73以及小麦的TaWRKY19和TaWRKY10聚为一支。本研究基于牛樟高通量转录组数据,探究牛樟WRKY转录因子家族生物学特性,为深入研究牛樟WRKY基因非生物胁迫调控提供科学依据。

关键词：牛樟 WRKY转录因子转录组分析干旱与低温胁迫

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油橄榄AP2/ERF转录因子鉴定及水胁迫表达分析

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广西植物 2022年第12期42卷 2032-2043页

作者：王丽娟王毅陆斌罗玛妮娅徐令文原晓龙李贤忠西南林业大学林学院昆明650224 云南省林业和草原科学院云南省森林植物培育与开发利用重点实验室国家林业局云南珍稀濒特森林植物保护和繁育重点实验室昆明650201

为探究油橄榄AP2/ERF基因家族对水胁迫的响应机制,该研究对受干旱及水淹胁迫的‘佛奥’和‘TYZ-1号’2个品种的根和叶进行转录组测序,并对油橄榄中AP2/ERF转录因子的蛋白理化性质、基因结构及系统进化进行分析,同时分析与水胁迫相关的AP... 详细信息

为探究油橄榄AP2/ERF基因家族对水胁迫的响应机制,该研究对受干旱及水淹胁迫的‘佛奥’和‘TYZ-1号’2个品种的根和叶进行转录组测序,并对油橄榄中AP2/ERF转录因子的蛋白理化性质、基因结构及系统进化进行分析,同时分析与水胁迫相关的AP2/ERF转录因子在2个油橄榄品种中的基因表达差异且进行RT-qPCR验证。结果表明:(1)在油橄榄中鉴定得到110个AP2/ERF基因家族成员,该110个蛋白质所含氨基酸大小为173~717 bp,均不存在信号肽,为非分泌蛋白。将油橄榄AP2/ERF与模式植物拟南芥AP2/ERF蛋白构建进化树发现,油橄榄AP2/ERF蛋白分为AP2、RAV、ERF和Solosist 4大类,其中ERF分为ERF和DREB 2个亚类,ERF包含ERF B1~ERF B66个子亚类,DREB包含DREB A1~DREB A66个子亚类,这与模式植物拟南芥AP2/ERF的分类一致,每个亚家族同时包含了油橄榄和拟南芥AP2/ERF蛋白,说明拟南芥和油橄榄的AP2/ERF家族在进化水平上有一定的相似性。(2)油橄榄AP2/ERF同一亚家族蛋白具有相同的基因结构及保守元件,结合基因表达和进化树中已知水分调控功能的基因初步推测OeAP2-75、OeAP2-97、OeAP2-101、OeAP2-23、OeAP2-13与油橄榄水分调节密切相关,OeAP2-13、OeAP2-28、OeAP2-104、OeAP2-75、OeAP2-80、OeAP2-50在2个品种中都有不同的表达量,推测可能是‘佛奥’和‘TYZ-1号’抗性不同的原因。(3)利用RT-qPCR技术检测油橄榄AP2/ERF基因在不同胁迫下的表达变化,OeAP2-101、OeAP2-28、OeAP2-42受水胁迫诱导显著上调,这与转录组分析结果一致。该研究结果为油橄榄AP2/ERF家族基因的抗逆性表达及基因功能研究奠定了基础,为油橄榄选育抗旱和耐涝砧木品种提供了方法和理论依据。

关键词：油橄榄 AP2/ERF转录因子生物信息学基因表达谱水分胁迫

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深纹核桃WRKY转录因子的全基因组鉴定与分析

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分子植物育种 2022年第23期20卷 7737-7750页

作者：徐令文王毅王丽娟郝佳波张雨李贤忠陆斌西南林业大学林学院昆明650224 云南省林业和草原科学院云南省森林植物培育与开发利用重点实验室国家林业局云南珍稀濒特森林植物保护和繁育重点实验室昆明650201

WRKY是一类存在于植物中的转录因子,参与激素调节通路,与植物生长发育有关。基于深纹核桃转录组测序数据,本研究利用NCBI在线工具筛选蛋白结构域,获得深纹核桃WRKY转录因子基因序列。通过生物信息学方法进行分析,结果表明,共发掘88个JsW... 详细信息

WRKY是一类存在于植物中的转录因子,参与激素调节通路,与植物生长发育有关。基于深纹核桃转录组测序数据,本研究利用NCBI在线工具筛选蛋白结构域,获得深纹核桃WRKY转录因子基因序列。通过生物信息学方法进行分析,结果表明,共发掘88个JsWRKY转录因子,根据结构域数目和锌指结构可以分为Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ类型,氨基酸大小为104~981 aa,平均分子质量为45 503.23,平均理论等电点(pI)值为7.334 5,其中88个转录因子脂肪系数(Aliphatic index)均小于100,均不具有信号肽和跨膜结构;87个WRKY转录因子为不稳定蛋白,除了JsWRKY7定位于细胞核和细胞质,其余87个JsWRKY转录因子均定位于细胞核。转录组测序分析显示JsWRKY转录因子在6年生的Juglans sigillata cv. Xixiang嫁接树进行环剥与不进行无环剥、结果的老树3种条件下,除了3个基因(JsWRKY19, Js WRKY75, JsWRKY84)不表达,其余基因在茎、叶中的表达均有变化,其中JsWRKY42、JsWRKY18、JsWRKY55、JsWRKY34、JsWRKY88、JsWRKY59、JsWRKY43、JsWRKY78基因只在结果的老树叶片中高表达;JsWRKY32、JsWRKY47、JsWRKY67、JsWRKY51、JsWRKY61、JsWRKY79、JsWRKY9、JsWRKY63、JsWRKY73、JsWRKY44、JsWRKY33、JsWRKY7、JsWRKY68、JsWRKY45仅于无环剥处理的茎中高表达;JsWRKY27、JsWRKY77、JsWRKY86、JsWRKY80只在环剥处理的茎中高表达;JsWRKY20、JsWRKY21、JsWRKY58只在老树的茎、叶中表达;JsWRKY46、JsWRKY65、JsWRKY56只在有环剥、无环剥处理下茎、叶中表达。本研究结果为进一步挖掘JsWRKY转录因子功能及其分子生物学研究奠定了基础,同时为进一步研究其他植物WRKY转录因子的家族特征提供理论依据。

关键词：深纹核桃(Juglans sigillata) 基因组 WRKY转录因子表达分析

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思茅松叶绿体基因组密码子偏好性分析

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基因组学与应用生物学 2021年第3期40卷 1278-1283页

作者：原晓龙陈伟王毅李江云南省林业和草原科学院云南省森林植物培育与开发利用重点实验室国家林业和草原局云南珍稀濒特森林植物保护和繁育重点实验室昆明650201

密码子偏好性(codon usage bias)是指同义密码子的使用频率不同的现象,该现象广泛存在于植物中。本研究利用CodonW1.4.2和CUSP软件分析思茅松(Pinus kesiya ***)叶绿体基因组的45条CDS,结果显示思茅松叶绿体基因组密码子第三位碱基的GC... 详细信息

密码子偏好性(codon usage bias)是指同义密码子的使用频率不同的现象,该现象广泛存在于植物中。本研究利用CodonW1.4.2和CUSP软件分析思茅松(Pinus kesiya ***)叶绿体基因组的45条CDS,结果显示思茅松叶绿体基因组密码子第三位碱基的GC含量为29.63%,偏好以AT碱基结尾;ENC值在37.66~60.30之间,且ENC值>45的CDS有37个,占总参试基因的82.22%;GC_(1)、GC_(2)、GC_(3)与GCall均为极显著相关,GC_(3)与ENC呈显著相关。中性绘图分析显示GC_(12)和GC_(3)的相关系数为-0.1114,回归系数为-0.1111;ENC-plot软件分析显示大部分基因与标准曲线的距离较远;PR2-plot软件分析显示思茅松叶绿体基因组在密码子的碱基使用频率方面,T>A,G>C。这些说明思茅松叶绿体基因密码子偏好性的主要影响因素为选择,突变的作用较小。本研究为思茅松种源选择、系统发育等研究提供科学依据。

关键词：思茅松叶绿体基因组密码子偏好性选择

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云南沟谷雨林建群种绒毛番龙眼居群的遗传多样性

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南方农业学报 2022年第3期53卷 850-858页

作者：陈少瑜李江陈伟冯弦云南省林业和草原科学院/国家林业局云南珍稀濒特森林植物保护和繁育重点实验室/云南省森林植物培育与开发利用重点实验室云南昆明650201 云南省林业和草原科学院林业研究所云南昆明650201 云南省林业和草原科学院林产化工研究所云南昆明650201

【目的】了解云南特有的沟谷雨林主要建群种绒毛番龙眼居群的遗传多样性及遗传结构特征,为雨林植被恢复的采种规划和恢复效果评估提供重要参考。【方法】采用SSR分子标记技术,检测分析云南省西双版纳州和普洱市思茅区的绒毛番龙眼3个天... 详细信息

【目的】了解云南特有的沟谷雨林主要建群种绒毛番龙眼居群的遗传多样性及遗传结构特征,为雨林植被恢复的采种规划和恢复效果评估提供重要参考。【方法】采用SSR分子标记技术,检测分析云南省西双版纳州和普洱市思茅区的绒毛番龙眼3个天然居群和1个人工居群共82个样本的SSR多态性,采用POPGENE v.1.32、GenAlEx 6.501和STRUCTURE 2.3.3等进行遗传多样性及遗传结构分析。【结果】19对SSR引物共检测到88个等位基因,每对引物平均4.632个,19个位点的Shannon’s信息指数(I)变化范围为0.264~1.687,平均为0.879;多态信息指数(PIC)变化范围为0.128~0.729,平均为0.422,期望杂合度(He)的变化范围为0.138~0.765,平均为0.473;4个居群I和He的均值分别为0.785,0.437。19个位点的遗传分化系数(F_(ST))均值为0.069,基因流(Nm)的均值为3.363。STRUCTURE分析将绒毛番龙眼4个居群82个样本分为4个类群,基于遗传距离的UPGMA聚类显示4个居群聚为2个分支,菜阳河天然林居群、普文人工林居群和普文天然林居群聚为一支,勐养镇天然林居群单独为另一支。【结论】绒毛番龙眼的遗传多样性处于中等水平;居群间的遗传分化较低,遗传变异主要来源于居群内;建议特别关注居群内个体的选择和保护,在沟谷雨林植被恢复中设定天然居群多样性水平的恢复目标,并通过科学的采种规划实现这一目标。

关键词：绒毛番龙眼 SSR分子标记珍稀濒危树种沟谷雨林建群种遗传多样性

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长瓣万代兰——中国万代兰属(兰科)一新记录种

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西部林业科学 2023年第6期52卷 128-131页

作者：念松华和凤美蒋宏云南农业大学园林园艺学院云南昆明650201 云南省林业和草原科学院云南昆明650201 云南省森林植物培育与开发利用重点实验/国家林业和草原局云南珍稀濒特森林植物保护和繁育重点实验室云南昆明650201 云南省高黎贡山生物多样性重点实验室云南昆明650201 高黎贡山森林生态系统云南省野外科学观测研究站云南保山678000

报道了在中国、印度发现的兰科万代兰属一新记录种——长瓣万代兰。该种与叉唇万代兰相似,但长瓣万代兰花瓣狭长圆形;唇瓣侧裂片三角形,先端渐尖,两侧裂片之间呈宽囊状较中裂片宽,中裂片卵形,顶端3裂与后者相区别。本文描述了新记录种... 详细信息

报道了在中国、印度发现的兰科万代兰属一新记录种——长瓣万代兰。该种与叉唇万代兰相似,但长瓣万代兰花瓣狭长圆形;唇瓣侧裂片三角形,先端渐尖,两侧裂片之间呈宽囊状较中裂片宽,中裂片卵形,顶端3裂与后者相区别。本文描述了新记录种的形态特征,并提供了彩色图版。同时,讨论了该种的地理分布和受威胁状况。

关键词：长瓣万代兰万代兰属兰科新记录种

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桑黄聚酮合酶基因的全基因组挖掘及表达分析

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分子植物育种 2022年

作者：余姣君原晓龙王毅李云琴毕玮杨焱黄冈师范学院生物与农业资源学院云南省林业和草原科学院云南省森林植物培育与开发利用重点实验室/国家林业和草原局云南珍稀濒特森林植物保护和繁育重点实验室上海市农业科学院食用菌研究所

聚酮类化合物是一类具有重要生物活性的天然次生代谢产物。本研究从桑黄基因组中挖掘得到4条PKS基因，克隆获得其全长cDNA后对它们进行生物信息学分析，并检测其在含不同碳氮源添加物培养基上的具体表达情况。结果显示，这4个蛋白序列... 详细信息

聚酮类化合物是一类具有重要生物活性的天然次生代谢产物。本研究从桑黄基因组中挖掘得到4条PKS基因，克隆获得其全长cDNA后对它们进行生物信息学分析，并检测其在含不同碳氮源添加物培养基上的具体表达情况。结果显示，这4个蛋白序列均含有β-酮基合成酶(DTACSSSL)、酰基转移酶(GHSXGET)、酰基载体蛋白(LGLDRAH)等3个保守的结构域基序。聚类分析显示SsPKS1、SsPKS2及其他真菌PKS聚为一支，它们的结构域顺序为SAT-KS-AT-ACP；SsPKS3与暴马桑黄、茶褐根腐菌的PKS，及其他小菇属的hispidin合成酶聚为一支，它们的结构域组成为CaiC-P-KS-AT-ACP；SsPKS4与其他锈革孔菌科、曲霉属等其它真菌聚为一支，其结构域组织顺序为SAT-KS-AT-ACP-ACP-TE。结合基因簇分析结果，SsPKS3基因簇的核心基因为Hispidin合成酶，其可能产物为hispidin；SsPKS4与暴马桑黄LNZH02000005.1 contig的基因簇基本一致，其可能化合物为真菌色素。基因表达结果显示桑树桑黄基因组中的SsPKS3基因在以乳糖为主要碳源、以麦芽浸粉为主要氮源的培养基上表达量最高，且高于其他3个PKS基因。本研究为桑黄中聚酮化合物与具体基因相互关联，化合物分离和异源表达奠定基础。

关键词：桑黄聚酮合酶生物信息学分析基因表达 Hispidin

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基于SSR技术的21个泡核桃品种遗传多样性和亲缘分析

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分子植物育种 2022年第7期20卷 2359-2365页

作者：徐令文王毅原晓龙陆斌郝佳波张雨马骏王飞西南林业大学林学院昆明650224 云南省林业和草原科学院云南省森林植物培育与开发利用重点实验室国家林业局云南珍稀濒特森林植物保护和繁育重点实验室昆明650201 昆明市林业技术推广总站昆明650033

为了解云南省核桃的种质资源信息,本研究以21个泡核桃品种资源为试验材料,使用SSR技术进行遗传多样性分析和聚类分析。结果表明,在21个泡核桃品种样本中使用的12对引物平均等位基因数目为7.9167,平均每个位点有效等位基因数目、香农指数... 详细信息

为了解云南省核桃的种质资源信息,本研究以21个泡核桃品种资源为试验材料,使用SSR技术进行遗传多样性分析和聚类分析。结果表明,在21个泡核桃品种样本中使用的12对引物平均等位基因数目为7.9167,平均每个位点有效等位基因数目、香农指数(Shannon wiener index)、多态信息含量(Polymorphism information content)分别为4.3516、1.6436、0.7055。12对引物多态信息含量(PIC)高于0.25,说明这12对引物对样本均有良好多态性。亲缘关系分析中,21个泡核桃品种被分为7个类群,说明这21个泡核桃品种遗传多样性较为丰富,在品种选育过程中基因交流广泛,遗传背景较为复杂。

关键词：核桃 SSR 遗传学分析聚类分析

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降香黄檀叶绿体基因组密码子偏好性分析

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广西植物 2021年第4期41卷 622-630页

作者：原晓龙李云琴张劲峰王毅云南省林业和草原科学院云南省森林植物培育与开发利用重点实验室国家林业和草原局云南珍稀濒特森林植物保护和繁育重点实验室昆明650201

为了解降香黄檀叶绿体基因组密码子使用模式,该文利用Codon W 1.4.2和在线软件CUSP对降香黄檀叶绿体基因组中的52条基因编码序列密码子进行中性绘图、ENC-plot和PR2-plot分析。结果表明:降香黄檀叶绿体基因组密码子的3个位置上GC含量依... 详细信息

为了解降香黄檀叶绿体基因组密码子使用模式,该文利用Codon W 1.4.2和在线软件CUSP对降香黄檀叶绿体基因组中的52条基因编码序列密码子进行中性绘图、ENC-plot和PR2-plot分析。结果表明:降香黄檀叶绿体基因组密码子的3个位置上GC含量依次为GC1(46.01%)>GC2(38.98%)>GC3(27.80%)。有效密码子数(ENC)范围为37.66~54.43,及ENC值>45的有37个;RSCU>1的密码子有29个,其中16个以U结尾、12个以A结尾。这些说明其偏好以A和U结尾,且偏性较弱。中性绘图分析显示GC12与GC3的相关系数为0.250,相关性不显著,回归系数为0.394;ENC-plot分析显示ENC比值位于-0.05~0.05区间外的基因有38个;PR2-plot分析说明在碱基的使用频率方面,U>A、G>C,说明降香黄檀叶绿体基因组密码子偏好性主要受选择的影响;19个密码子被确定为最优密码子。该研究为降香黄檀叶绿体基因工程、遗传多样性分析等研究提供了科学参考依据。

关键词：降香黄檀叶绿体基因组密码子偏好性选择

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