检索结果-内蒙古大学图书馆

生物技术通报 2024年第2期40卷 99-108页

作者：张超王子瑞孙亚丽毛馨晨唐家琪于恒秀江苏省作物基因组学和分子育种重点实验室植物功能基因组学教育部重点实验室扬州大学农学院扬州225009

【目的】维生素B_(1)(vitamin B_(1), VB_(1))是生物所必需的微量元素,其作为多个酶的辅因子,参与重要的细胞代谢途径,而水稻中维生素B_(1)合成途径还有待深入研究。本研究旨在解析水稻维生素B_(1)合成相关基因OsTHIC的生物学功能。【... 详细信息

【目的】维生素B_(1)(vitamin B_(1), VB_(1))是生物所必需的微量元素,其作为多个酶的辅因子,参与重要的细胞代谢途径,而水稻中维生素B_(1)合成途径还有待深入研究。本研究旨在解析水稻维生素B_(1)合成相关基因OsTHIC的生物学功能。【方法】综合运用诱变技术、色素测定、Mutmap+、基因编辑及非靶向代谢组分析等手段克隆目的基因并解析其功能。【结果】从EMS诱变的水稻突变体库中发现一个心叶白化致死突变体wll1(white leaf and lethal 1)。wll1从四叶期开始出现心叶白化表型,白化表型逐渐扩展到其他叶片并导致幼苗死亡。与野生型相比,wll1的叶绿素含量与类胡萝卜素含量显著降低。利用Mutmap+及基因编辑技术,确定目的基因为维生素B_(1)合成相关基因OsTHIC。OsTHIC在叶片具有较高表达量,OsTHIC蛋白定位于叶绿体。wll1及OsTHIC的敲除突变体中维生素B_(1)含量均显著低于野生型,外施维生素B_(1)可以恢复wll1的突变表型。外施维生素B_(1)及OsTHIC突变均会影响维生素B_(1)合成相关基因的表达。非靶向代谢组测序分析表明,野生型与wll1差异代谢物在氨基酸的生物合成、辅因子的生物合成、ABC转运器及氨酰基-tRNA的生物合成等方面显著富集。【结论】OsTHIC通过调控维生素B_(1)含量,参与氨基酸合成等代谢过程,在水稻生长发育过程中发挥重要作用。

关键词： OsTHIC 维生素B_1 叶色 Mutmap+ 水稻

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谷物糊粉层发育的调控机制及其育种应用

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中国水稻科学 2023年第5期37卷 459-469页

作者：王腾蛟陈忱扬州大学、江苏省作物基因组学和分子育种重点实验室/植物功能基因组学教育部重点实验室扬州225009

植物最外层胚乳细胞在种子发育过程中分化为糊粉层细胞,其在形态和生理功能上均显著区别于内胚乳细胞。与淀粉胚乳不同,糊粉层富含蛋白质、脂类、维生素、膳食纤维、矿质元素和抗氧化物等多种营养物质。同时,在种子萌发过程中,糊粉层细... 详细信息

植物最外层胚乳细胞在种子发育过程中分化为糊粉层细胞,其在形态和生理功能上均显著区别于内胚乳细胞。与淀粉胚乳不同,糊粉层富含蛋白质、脂类、维生素、膳食纤维、矿质元素和抗氧化物等多种营养物质。同时,在种子萌发过程中,糊粉层细胞能够分泌淀粉酶和蛋白酶分解种子内积累的储藏物质,为种子萌发提供能量。目前利用突变体材料,克隆了一些控制糊粉层细胞分化的关键基因,相关研究极大深化了我们对糊粉层细胞命运决定的认识。同时,由于糊粉层富含各种营养物质,增加糊粉层细胞层数可以作为改良谷物营养品质的一个重要手段。本文主要以水稻及其他谷类作物为例,系统介绍了糊粉层细胞分化和发育的过程,并对其遗传调控机制进行总结梳理,同时对利用糊粉层相关性状进行稻米品质改良可能存在的问题及其对策进行了探讨。

关键词：糊粉层糊粉层细胞分化遗传调控营养品质改良

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植物有性生殖对高温胁迫的响应机制

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作物学报 2023年第12期49卷 3143-3153页

作者：陈赛华仲伟杰薛明江苏省作物基因组学和分子育种重点实验室/植物功能基因组学教育部重点实验室/江苏省作物遗传生理重点实验室扬州大学农学院江苏扬州225009

极端高温天气频发,严重威胁农作物的生产。高温胁迫对有性生殖过程的影响与作物减产密切相关,解析其中的分子机制对于指导作物耐高温遗传改良具有重要意义。然而,与模式植物拟南芥相比,目前有关作物有性生殖过程中耐高温的相关研究十分... 详细信息

极端高温天气频发,严重威胁农作物的生产。高温胁迫对有性生殖过程的影响与作物减产密切相关,解析其中的分子机制对于指导作物耐高温遗传改良具有重要意义。然而,与模式植物拟南芥相比,目前有关作物有性生殖过程中耐高温的相关研究十分有限。本文从植物有性生殖过程出发,概述了在减数分裂、花粉绒毡层降解、小孢子发育、花粉管萌发与授精以及籽粒发育等一系列生殖发育过程中响应高温胁迫的分子机制。据此,我们提出了作物耐高温改良的可行策略,以期为耐高温品种的遗传改良提供理论依据。

关键词：植物有性生殖热胁迫响应分子机制耐热

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敲除DTH8和Ghd2基因缩短优良食味粳稻品种南粳46抽穗期

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中国水稻科学 2024年

作者：陈伟叶元妹赵剑华冯志明陈宗祥胡珂鸣左示敏植物功能基因组学教育部重点实验室/江苏省作物基因组学和分子育种重点实验室/扬州大学农学院江苏瑞华农业科技有限公司

【目的】抽穗期是决定水稻品种种植区域和生态适应性的关键农艺性状。本研究通过对优良食味中熟晚粳品种南粳46（简称NJ46）的抽穗期基因进行编辑，以缩短NJ46的生育期，扩大其种植区域。【方法】利用CRISPR/Cas9技术，以DTH8和Ghd2为... 详细信息

【目的】抽穗期是决定水稻品种种植区域和生态适应性的关键农艺性状。本研究通过对优良食味中熟晚粳品种南粳46（简称NJ46）的抽穗期基因进行编辑，以缩短NJ46的生育期，扩大其种植区域。【方法】利用CRISPR/Cas9技术，以DTH8和Ghd2为靶基因，构建pCAMBIA1305-Actin:Cas9-sgRNADTH8与pCAMBIA1305-Actin:Cas9-sgRNAGhd2编辑载体，用农杆菌介导的植物转化方法转化NJ46，筛选不含外源成分的纯合编辑系，并考查其抽穗期、农艺性状及品质相关性状。【结果】对DTH8的编辑获得了3个比NJ46抽穗期提早22-36天的无外源成分纯合突变系（NJ46-dth8-1～-3），对Ghd2的编辑获得了3个比NJ46抽穗期提早14-15天的无外源成分纯合突变系（NJ46-ghd2-1～-3）。分别在苏中和苏北不同区域测定了各基因纯合突变系的抽穗期、主要农艺性状及品质性状，与相应生态区推广品种南粳9108、南粳518进行比较，发现NJ46-ghd2-1单株产量显著高于南粳9108，但抽穗期和品质性状与之相当，好于另外2个敲除系；NJ46-dth8-1与南粳518在单株产量、主要品质性状上均无显著差异，好于另外2个敲除系。【结论】定向编辑南粳46中的DTH8和Ghd2基因，获得分别适宜苏北和苏中生态区种植的优良食味粳稻新种质，有助于扩大优良食味水稻品种的推广种植区域。

关键词：水稻 CRISPR/Cas9 基因编辑抽穗期 DTH8 Ghd2

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玉米花序发育基因AFP1的定位及功能研究

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作物学报 2024年第3期50卷 603-612页

作者：薛明汪晨晨姜露光刘浩张路遥陈赛华江苏省作物基因组学和分子育种重点实验室/植物功能基因组学教育部重点实验室/江苏省作物遗传生理重点实验室扬州大学农学院江苏扬州225009 作物杂种优势与利用教育部重点实验室/国家玉米改良中心/中国农业大学农学院与生物技术学院北京100193

玉米花序的正常发育是玉米产量的根本保证。鉴定和挖掘调控花序模式建成的基因和代谢通路将有助于揭示花序发育的分子机制,为提高玉米产量提供理论指导。本研究从Mo17背景的EMS突变体库中筛选到一个玉米花序发育模式改变的材料,命名为al... 详细信息

玉米花序的正常发育是玉米产量的根本保证。鉴定和挖掘调控花序模式建成的基因和代谢通路将有助于揭示花序发育的分子机制,为提高玉米产量提供理论指导。本研究从Mo17背景的EMS突变体库中筛选到一个玉米花序发育模式改变的材料,命名为altered flower pattern 1(afp1)。表型鉴定结果发现,afp1雌穗产生一系列侧生分枝、且无花丝形成;雄穗上侧生小穗数量显著增多。遗传学分析表明,afp1性状受一对隐性核基因控制。利用afp1与B73构建的F2分离群体进行连锁分析,该基因被定位在第7号染色体分子标记M150~M176之间。利用该区间内新开发的14对多态性标记进行精细定位,afp1被限定在分子标记M1722和M1725间约300 kb的范围内,其间包含一个已知调控玉米花序发育基因BD1(Branched silkless1)。通过测序发现,afp1的BD1发生一处C-T的变异,引起BD1蛋白的第67位精氨酸(R)变为色氨酸(W),该突变位于保守的功能域ERF/AP2上。对发育早期的野生型与afp1雌穗进行RNA-seq分析后发现,afp1相比野生型存在274个差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs),其中56.20%基因表达下调,43.80%基因表达上调。通过KEGG分析发现,差异表达基因富集到多种代谢通路,其中富集到植物激素信号转导途径中的83.30%基因表达量都显著下调,说明afp1可能通过影响激素信号从而改变花序发育模式。

关键词：玉米花序发育 BD1 激素信号转导

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基因组编辑技术在水稻产量和品质改良中的应用及展望

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科学通报 2024年

作者：谭文琛梁帅南顾雪琪裔传灯梁国华张昌泉周勇扬州大学农学院江苏省作物基因组学和分子育种重点实验室/植物功能基因组学教育部重点实验室/江苏省作物遗传生理重点实验室扬州大学江苏省粮食作物现代产业技术协同创新中心

水稻(Oryza sativa L.)是我国最重要的粮食作物之一,是全国一半以上人口的主食,提高产量和改良稻米品质一直是水稻育种工作的重要目标.随着水稻基因组学、分子生物学等学科的快速发展,科学家们在过去几十年成功克隆了许多水稻产量和品... 详细信息

水稻(Oryza sativa L.)是我国最重要的粮食作物之一,是全国一半以上人口的主食,提高产量和改良稻米品质一直是水稻育种工作的重要目标.随着水稻基因组学、分子生物学等学科的快速发展,科学家们在过去几十年成功克隆了许多水稻产量和品质性状相关的基因,为水稻种质创新提供了丰富的基因资源,但是通过传统育种方法利用这些基因耗时且费力.近年来出现的以CRISPR/Cas系统为代表的基因组编辑技术极大地拓宽了生物育种的方式方法,可以精准、高效、定向地对目标基因及其调控的性状进行改良,从而揭开了动植物育种的新篇章.本文就近年来基因组编辑技术在水稻产量和品质改良方面的应用以及所取得的进展进行了综述,以期为通过基因组编辑技术创制高产优质水稻新种质提供新思路.

关键词：水稻基因组编辑产量稻米品质种质创新

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栽培模式及生态条件对弱筋小麦籽粒品质的影响

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麦类作物学报 2025年第1期45卷 80-88页

作者：陈松朱娟吕超王菲菲郭宝健许如根江苏省作物基因组学和分子育种重点实验室/植物功能基因组学教育部重点实验室/江苏省作物遗传生理重点实验室/扬州大学农学院/江苏省粮食作物现代产业技术协同创新中心江苏扬州225009

为研究不同栽培模式及生态条件对弱筋小麦籽粒品质的影响,以8个扬麦系列和宁麦系列弱筋小麦品种及2个中筋小麦品种为材料,分析参试小麦品种在不同栽培模式及生态条件下籽粒容重、蛋白质含量及淀粉含量的稳定性及差异性。结果表明,小麦... 详细信息

为研究不同栽培模式及生态条件对弱筋小麦籽粒品质的影响,以8个扬麦系列和宁麦系列弱筋小麦品种及2个中筋小麦品种为材料,分析参试小麦品种在不同栽培模式及生态条件下籽粒容重、蛋白质含量及淀粉含量的稳定性及差异性。结果表明,小麦籽粒品质既受品种遗传因素的控制,也受栽培模式及生态条件的影响。在弱筋小麦优质栽培模式[基本苗2.40×10^(6)株·hm^(-2),施用纯氮180 kg·hm^(-2),磷、钾肥以基苗肥为主,氮肥运筹按基肥∶苗肥∶拔节肥(倒3.5叶前)=7∶1∶2],弱筋小麦籽粒蛋白质含量较低,容重大,淀粉品质较高,中筋品种扬麦25和扬麦28也能够达到优质弱筋的要求。在中筋小麦高产栽培模式(基本苗1.80×10^(6)·hm^(-2),施用纯氮240 kg·hm^(-2),磷、钾肥以基苗肥为主,氮肥运筹按基肥∶苗肥∶拔节孕穗肥=5∶2∶3)下,参试品种籽粒蛋白质含量均较高,多数品种不能达到弱筋小麦的标准。要保证弱筋小麦品质,应选择适宜良种,在常规大田栽培措施的基础上,采用第一种栽培模式,并根据当地当年气候生态条件作适当调整。

关键词：弱筋小麦栽培模式生态条件品质

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杂交水稻育种技术的发展与创新

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江苏农业科学 2024年第19期52卷 1-8页

作者：张超徐成毛馨晨于恒秀江苏省作物基因组学和分子育种重点实验室/植物功能基因组学教育部重点实验室/扬州大学农学院江苏扬州225009

近期,水稻无融合生殖研究取得了系列进展。通过对水稻减数分裂基因和配子发育相关基因的编辑或表达调控,初步实现了水稻杂交种的自交传代,为一系法杂交水稻成功实现奠定了重要基础。本文对三系法、两系法、智能不育系及一系法4种杂交水... 详细信息

近期,水稻无融合生殖研究取得了系列进展。通过对水稻减数分裂基因和配子发育相关基因的编辑或表达调控,初步实现了水稻杂交种的自交传代,为一系法杂交水稻成功实现奠定了重要基础。本文对三系法、两系法、智能不育系及一系法4种杂交水稻制种技术的历史、现状进行综述,重点介绍了各技术的分子生物学研究进展及各自的优缺点,并对各育种技术的发展进行了展望,为后续创制优良杂交水稻种子繁殖体系及进一步发挥杂交水稻潜力提供参考。

关键词：杂交水稻细胞质雄性不育系光/温敏核雄性不育系智能不育系无融合生殖

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一种筛选水稻Mutmap+突变位点的简易方法

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扬州大学学报（农业与生命科学版） 2024年第1期45卷 27-32页

作者：王延妍李颖颖王子瑞毛馨晨唐家琪于恒秀张超扬州大学农学院/江苏省作物基因组学和分子育种重点实验室/植物功能基因组学教育部重点实验室江苏扬州225009

利用基因组重测序技术进行基因定位目前已在水稻功能基因组学研究中得到广泛应用。其中,Mutmap+技术因无需进行杂交操作,且无需背景亲本的基因组信息,具有更广阔的应用前景。然而,目前Mutmap+技术筛选候选突变位点的方法依赖于复杂的数... 详细信息

利用基因组重测序技术进行基因定位目前已在水稻功能基因组学研究中得到广泛应用。其中,Mutmap+技术因无需进行杂交操作,且无需背景亲本的基因组信息,具有更广阔的应用前景。然而,目前Mutmap+技术筛选候选突变位点的方法依赖于复杂的数据计算,要求研究者具有较高的生物信息学知识。根据Mutmap+的实验原理,设计一种简单的筛选候选突变位点的方法。该方法对混池测序的表型池与非表型池的突变指数分别加以限定,即表型池突变指数等于1,非表型池突变指数小于0.5。对测序所得突变位点进行简单排序,即可得到候选突变位点。运用该筛选方法,从6个水稻不育突变体成功克隆突变基因,并对其中1个突变体进行了细胞学表型的验证。该方法可简化Mutmap+技术的数据分析流程,便于将Mutmap+技术更好地运用到水稻功能基因组学研究中。

关键词：水稻 Mutmap+ 突变位点筛选基因克隆

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水稻类病斑突变体lm52的基因图位克隆及其广谱抗病性分析

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中国水稻科学 2024年

作者：黄涛魏兆根陈玘程泽刘欣王广达胡珂鸣谢文亚陈宗祥冯志明左示敏扬州大学农学院/江苏省作物基因组学和分子育种重点实验室/生物育种钟山实验室/植物功能基因组学教育部重点实验室扬州大学江苏省粮食作物现代产业技术协同创新中心/江苏省作物遗传生理重点实验室

【目的】类病斑突变体是研究植物细胞死亡和抗病机制的理想材料，将为植物抗病育种提供新思路。【方法】本研究通过图位克隆方法对水稻类病斑突变体lm52的突变基因进行了定位克隆，利用CRISPR/Cas9敲除技术对候选基因进行了功能验证，... 详细信息

【目的】类病斑突变体是研究植物细胞死亡和抗病机制的理想材料，将为植物抗病育种提供新思路。【方法】本研究通过图位克隆方法对水稻类病斑突变体lm52的突变基因进行了定位克隆，利用CRISPR/Cas9敲除技术对候选基因进行了功能验证，同时分析了lm52对水稻不同病原菌的抗性及可能的抗性机制。【结果】突变体lm52从4叶期开始逐渐出现褐色小点状病斑，到成熟期病斑分布至整张叶片；ATP酶基因LOC＿Os06g03940上的单碱基突变(G1440A)是lm52产生类病斑表型的原因；lm52显著增强了对水稻三大主要病害稻瘟病、纹枯病和白叶枯病的抗性，并发现这与突变体中ROS的过度积累和防御基因的激活表达有关。【结论】ATP酶基因LM52的突变增强了水稻对不同类型病原菌的抗性，为水稻抗病分子育种提供潜在的靶标基因。

关键词：水稻类病斑突变体图位克隆抗病性

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