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福建农林大学学报（自然科学版） 2025年第1期54卷 1-9页

作者：汪桦燕李静陈浩楠林荔辉方平平徐建堂张立武陶爱芬福建农林大学教育部作物遗传育种与综合利用重点实验室/福建省作物设计育种重点实验室福建福州350002 北京林业大学林木遗传育种全国重点实验室北京100083

【目的】分析土壤含水量对玫瑰茄萼片花青素含量以及二氢黄酮醇⁃4⁃还原酶(DFR)基因表达水平的影响,为玫瑰茄栽培时的水分管理以及进一步明确DFR基因在花青素合成中的功能提供参考。【方法】以玫瑰茄品种‘广东早熟’为试验材料,分别设置... 详细信息

【目的】分析土壤含水量对玫瑰茄萼片花青素含量以及二氢黄酮醇⁃4⁃还原酶(DFR)基因表达水平的影响,为玫瑰茄栽培时的水分管理以及进一步明确DFR基因在花青素合成中的功能提供参考。【方法】以玫瑰茄品种‘广东早熟’为试验材料,分别设置了33%(极度干旱)、55%(轻度干旱)、80%(渍涝)3个土壤含水量处理,分别测定各处理下开花后10(前期)、20(中期)、30 d(后期)玫瑰茄萼片中花青素的含量以及5个DFR基因的表达量,并对花青素含量与DFR基因表达量的相关性进行了分析。【结果】(1)不同土壤含水量下,随着开花时间的推移,玫瑰茄萼片花青素含量均呈下降趋势,且开花前期与开花后期的差异显著;含水量为80%时,花青素含量下降幅度最大;开花前、中期,土壤含水量为33%的花青素含量明显低于土壤含水量为55%、80%的含量;开花后期,3个土壤含水量处理的花青素含量差异不显著。(2)不同土壤含水量下,DFR基因的表达量随着开花时间的推移呈现不同的变化趋势。土壤含水量为33%时,5个DFR基因的表达量高于其他两个含水量处理,且在开花后30 d显著上调,达到最高值,其中,DFR4表达量最高,DFR5表达量最低;土壤含水量为55%、80%时,5个DFR基因的表达量均较低。(3)土壤含水量为55%时,DFR4、DFR5表达量与花青素含量显著相关,表明其为调控花青素合成的关键基因。【结论】严重的干旱和渍涝都不利于玫瑰茄萼片花青素的合成;干旱胁迫促进了DFR基因的表达,而渍涝情况下DFR基因的表达受到了抑制;DFR4、DFR5基因为调控玫瑰茄花青素合成的关键基因。

关键词：玫瑰茄土壤含水量花青素二氢黄酮醇-4-还原酶基因表达

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黄麻U6启动子克隆及其转录活性分析

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作物学报 2025年

作者：黄梦欣庄灵玲程佩佩李秦徐建堂陶爱芬方平平祁建民张立武福建农林大学作物遗传育种与综合利用教育部重点实验室/农业农村部闽台作物生物育种重点实验室/福建省作物设计育种重点实验室福建农林大学农业农村部东南黄红麻实验观测站/福建省麻类种质资源共享平台/福建省南方经济作物遗传育种与多用途开发国际科技合作基地

U6启动子是CRISPR/Cas9体系中驱动单向导RNA (single guide RNA， sgRNA)转录的重要元件，内源U6启动子相比外源U6启动子通常具有更高的启动效率。然而，目前黄麻内源U6启动子的研究还尚未见报道。本研究利用拟南芥保守的sgRNA AtU6-26... 详细信息

U6启动子是CRISPR/Cas9体系中驱动单向导RNA (single guide RNA， sgRNA)转录的重要元件，内源U6启动子相比外源U6启动子通常具有更高的启动效率。然而，目前黄麻内源U6启动子的研究还尚未见报道。本研究利用拟南芥保守的sgRNA AtU6-26序列，从黄麻“梅峰4号”基因组中克隆到相似性最高的CcU6.1与CcU6.3两个候选启动子。通过构建CcU6.1与CcU6.3分别驱动GUS报告基因的融合表达载体，利用农杆菌介导的转化法分别转染本氏烟草叶片和黄麻毛状根，通过GUS组织化学染色分析启动子的转录活性。同源比对结果显示，CcU6.1与CcU6.3启动子均具有影响U6启动子转录活性的2个必要元件USE和TATA box。GUS组织化学染色表明，黄麻这2个U6启动子均具有转录活性，但在烟草叶片和黄麻毛状根中CcU6.1启动子的转录活性均弱于CcU6.3启动子，荧光定量PCR进一步验证了这一结果。考虑到过长的U6启动子可能会削弱其转录活性，于是比较分析CcU6.3与AtU6-26启动子的顺式作用元件，发现CcU6.3启动子5′端截短后的序列即从转录起始位点至-550 bp位置，可能会进一步提高其转录活性。本研究率先在黄麻中克隆到具有较高转录活性的U6启动子CcU6.3，为构建黄麻属CRISPR/Cas9基因编辑系统提供了应用潜力的启动子。

关键词：黄麻 U6启动子 CRISPR/Cas9 本氏烟草毛状根转录活性

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黄麻U6启动子克隆及其转录活性分析

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作物学报 2025年第5期51卷 1156-1165页

作者：黄梦欣庄灵玲程佩佩李秦徐建堂陶爱芬方平平祁建民张立武福建农林大学作物遗传育种与综合利用教育部重点实验室/农业农村部闽台作物生物育种重点实验室/福建省作物设计育种重点实验室福建福州350002 福建农林大学农业农村部东南黄红麻科学观测实验站/福建省麻类种质资源共享平台/福建省南方经济作物遗传育种与多用途开发国际科技合作基地福建福州350002

U6启动子是CRISPR/Cas9体系中驱动单向导RNA (single guide RNA, sgRNA)转录的重要元件,内源U6启动子相比外源U6启动子通常具有更高的启动效率。然而,目前黄麻内源U6启动子的研究还尚未见报道。本研究利用拟南芥保守的sgRNA AtU6-26序列... 详细信息

U6启动子是CRISPR/Cas9体系中驱动单向导RNA (single guide RNA, sgRNA)转录的重要元件,内源U6启动子相比外源U6启动子通常具有更高的启动效率。然而,目前黄麻内源U6启动子的研究还尚未见报道。本研究利用拟南芥保守的sgRNA AtU6-26序列,从黄麻“梅峰4号”基因组中克隆到相似性最高的CcU6.1与CcU6.3两个候选启动子。通过构建CcU6.1与CcU6.3分别驱动GUS报告基因的融合表达载体,利用农杆菌介导的转化法分别转染本氏烟草叶片和黄麻毛状根,通过GUS组织化学染色分析启动子的转录活性。同源比对结果显示,CcU6.1与CcU6.3启动子均具有影响U6启动子转录活性的2个必要元件USE和TATAbox。GUS组织化学染色表明,黄麻这2个U6启动子均具有转录活性,但在烟草叶片和黄麻毛状根中CcU6.1启动子的转录活性均弱于CcU6.3启动子,荧光定量PCR进一步验证了这一结果。考虑到过长的U6启动子可能会削弱其转录活性,于是比较分析CcU6.3与AtU6-26启动子的顺式作用元件,发现CcU6.3启动子5′端截短后的序列即从转录起始位点至–550bp位置,可能会进一步提高其转录活性。本研究率先在黄麻中克隆到具有较高转录活性的U6启动子CcU6.3,为构建黄麻属CRISPR/Cas9基因编辑系统提供了应用潜力的启动子。

关键词：黄麻 U6启动子 CRISPR/Cas9 本氏烟草毛状根转录活性

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基于黄麻转录组序列SNP位点的CAPS标记开发与验证

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作物学报 2020年第7期46卷 987-996页

作者：陶爱芬游梓翊徐建堂林荔辉张立武祁建民方平平福建农林大学金山学院福建福州350002 福建农林大学教育部作物遗传育种与综合利用重点实验室/福建省分子设计育种实验室福建福州350002

黄麻CAPS分子标记的开发,可以为黄麻遗传多样性分析、种质资源鉴定和分子标记辅助选择等研究提供有效方法。本试验以黄麻179和爱店野生种为材料,采用IlluminaHiSeq4000测序技术进行转录组测序,对其SNP位点进行分析,设计了与木质素合成基... 详细信息

黄麻CAPS分子标记的开发,可以为黄麻遗传多样性分析、种质资源鉴定和分子标记辅助选择等研究提供有效方法。本试验以黄麻179和爱店野生种为材料,采用IlluminaHiSeq4000测序技术进行转录组测序,对其SNP位点进行分析,设计了与木质素合成基因4CL、COMT及转录因子MYB相兲的SNP引物,在此基础上,应用dCAPS Finder2.0软件开发了CAPS标记,并对其有效性进行了验证。结果表明:(1)组装后的黄麻unigene序列共72,674条,序列总长度为29,705,997 bp,检测到的SNP位点总数为67,567个,平均每440 bp有1个SNP。(2)获得了39对分别与4CL、COMT和MYB相兲的SNP引物,从中筛选获得26对CAPS标记引物,开发成功率为66.7%,其中11对CAPS标记具有多态性,多态性比例为43.2%。(3)开发的CAPS标记能较好地将12份不同类型的黄麻种质区分开来,表明CAPS是适用于黄麻研究的较理想的分子标记方法,为黄麻遗传基础研究提供了可靠工具。

关键词：黄麻转录组 SNP位点 CAPS标记开发

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一份水稻OsWOX3B基因敲除突变体的鉴定

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中国水稻科学 2021年第2期35卷 112-120页

作者：郑亚莉余林闯安肖肖程心乐任丽君苏子龙郑小雅兰涛福建农林大学作物遗传育种与综合利用省部共建教育部重点实验室福州350002 福建农林大学作物应用遗传学福建省高校重点实验室福州350002 福建农林大学福建省作物设计育种重点实验室福州350002

【目的】水稻OsWOX3B基因调控叶片形态和表皮毛发育,根据表型被命名为LSY1、DEP、NUDA和GLR1等。深入了解OsWOX3B基因对水稻发育调控的功能具有重要意义。【方法】利用CRISPR/Cas9基因编辑技术对籼稻品种R401的OsWOX3B进行基因敲除。对... 详细信息

【目的】水稻OsWOX3B基因调控叶片形态和表皮毛发育,根据表型被命名为LSY1、DEP、NUDA和GLR1等。深入了解OsWOX3B基因对水稻发育调控的功能具有重要意义。【方法】利用CRISPR/Cas9基因编辑技术对籼稻品种R401的OsWOX3B进行基因敲除。对所获材料进行突变位点分析和表型分析,同时进行相关基因的表达分析。【结果】所获材料的OsWOX3B基因的编码区第341位碱基由T变为C,第395-397位碱基缺失,其叶片和颖壳光滑,与突变体dep、nuda、glr1的表型相同,可确认其为Oswox3b突变体。除了与已报道的OsWOX3B的功能缺失突变表型相关外,Oswox3b突变体也有新表型出现。与野生型R401相比,突变体Oswox3b表现为生育期延长、分蘖数减少、叶片变宽、稻穗变长和每穗粒数增多。同时,突变体Oswox3b的剑叶维管束增多,小维管束间距增大,2个水稻侧生器官发育相关基因在突变体Oswox3b中的表达变化也与其表型变化一致。【结论】鉴定了一个新的水稻OsWOX3B基因突变体,其影响水稻侧生器官发育。

关键词：水稻侧生器官维管束生育期

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基于转录组测序的黄麻SSR分子标记开发与初步验证

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中国农业大学学报 2018年第6期23卷 24-32页

作者：陶爱芬陈婉婷祁建民徐建堂林荔辉林培清张立武方平平福建农林大学教育部作物遗传育种与综合利用重点实验室/福建省分子设计育种实验室福州350002

为开发黄麻SSR引物,为黄麻分子标记辅助育种等研究提供有利工具,在黄麻转录组测序的基础上,采用MicroSAtellite(MISA)软件进行SSRs搜索,并对部分SSR引物的多态性进行验证,结果表明:1)在1kb以上的13 718条unigene中,共检测到8 571个SSR位... 详细信息

为开发黄麻SSR引物,为黄麻分子标记辅助育种等研究提供有利工具,在黄麻转录组测序的基础上,采用MicroSAtellite(MISA)软件进行SSRs搜索,并对部分SSR引物的多态性进行验证,结果表明:1)在1kb以上的13 718条unigene中,共检测到8 571个SSR位点,占评估序列数目的62.47%,平均每3.47kb有1个SSR;2)所开发的SSR标记中,单核苷酸重复序列最多,占42.15%,二核苷酸和三核苷酸序列也较丰富,分别占14.80%和16.74%;3)利用Primer3.0软件设计了与木质素合成酶基因及MYB转录因子相关的880对引物,随机选取29对引物,以8份不同类型黄麻种质进行多态性验证,获得8对具有稳定多态性的引物,多态性引物比率为27.58%。结果表明,基于黄麻转录组序列的SSR标记开发是可行的,开发的SSR标记可为黄麻属遗传多样性分析、遗传图谱构建及功能基因的挖掘等研究提供有利工具。

关键词：黄麻转录组 SSR分子标记开发

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两种水稻短穗突变体的形态特征、遗传分析和基因定位

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基因组学与应用生物学 2016年第5期35卷 1183-1188页

作者：蔡正正陈学群唐唯其李文强吴为人段远霖作物遗传育种与综合利用教育部重点实验室福建农林大学福州350002 福建省作物设计育种重点实验室福建农林大学福州350002

通过辐射诱变籼稻品种明恢86,获得两种短穗突变体,分别命名为rpl1(reduced panicle length 1)和rpl2(reduced panicle length 2)。两突变体都表现为穗变短、枝梗数和穗粒数减少、枝梗缩短,但其再生植株的穗长有所恢复,与野生型的差异明... 详细信息

通过辐射诱变籼稻品种明恢86,获得两种短穗突变体,分别命名为rpl1(reduced panicle length 1)和rpl2(reduced panicle length 2)。两突变体都表现为穗变短、枝梗数和穗粒数减少、枝梗缩短,但其再生植株的穗长有所恢复,与野生型的差异明显减少。等位性测验表明,rpl1和rpl2是等位突变。利用M4分离群体和基于高通量测序的分离体混合分析(BSA-seq)方法,发现rpl2中LOC_Os11g12740基因的剪接位点发生了单碱基置换突变。进一步对rpl1测序分析,发现该基因完全缺失。这说明rpl1和rpl2都是LOC_Os11g12740突变引起的,由此证实它就是目标基因。该基因与已报道的SP1是同一个基因,因此rpl1和rpl2是SP1的新等位突变,但二者的表型与已报道的3种短穗突变体并不完全相同,说明不同突变和遗传背景会影响基因功能的表现。本研究进一步验证了SP1的功能,并为深入研究其分子作用机理提供新材料。

关键词：水稻穗长遗传分析基因定位

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植物GRAS蛋白研究的新进展

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分子植物育种 2016年第5期14卷 1159-1165页

作者：张文霞刁志娟吴为人教育部作物遗传育种与综合利用重点实验室福建农林大学福州350002 福建省作物设计育种重点实验室福建农林大学福州350002

GRAS蛋白是一个重要的植物特有的转录因子家族,它广泛存在于植物中,参与许多生物学过程,包括植株的生长发育、胁迫应答、信号转导、根瘤和菌根形成。本综述回顾了近几年对GRAS蛋白的最新研究成果,简要概述了GRAS蛋白的结构特点、分布情... 详细信息

GRAS蛋白是一个重要的植物特有的转录因子家族,它广泛存在于植物中,参与许多生物学过程,包括植株的生长发育、胁迫应答、信号转导、根瘤和菌根形成。本综述回顾了近几年对GRAS蛋白的最新研究成果,简要概述了GRAS蛋白的结构特点、分布情况、进化分类与调控机制,重点论述了GRAS蛋白的功能特性,尤其是在根瘤和菌根形成过程中所起的作用。本研究可为相关研究提供参考,促进对GRAS蛋白功能的深入研究,为作物育种利用提供理论依据。

关键词： GRAS 分生组织 GA信号转导胁迫根瘤菌根

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野生大豆肌醇磷酸水解酶Gs5PTase8的原核表达纯化及活性鉴定

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生物工程学报 2024年第10期40卷 3588-3602页

作者：陈媛范寒雨刘雨杭梁康迳林文雄贾琪福建农林大学农学院作物遗传育种与综合利用教育部重点实验室福建福州350002 福建农林大学作物生态与分子生理学福建省高校重点实验室福建福州350002

多磷酸肌醇-5-磷酸酶(inositol polyphosphate 5-phosphatase,5PTase)是肌醇信号传导途径中的关键酶,能水解肌醇磷酸(inositol phosphate,IP)或磷脂酰肌醇磷酸(phosphatidylinositol phosphates,PIP)的肌醇环5-磷酸。然而,大豆中该类基因研究较少。本研究从野生大豆(Glycine soja S.&Z.)中克隆出耐盐基因Gs5PTase8并对其底物进行探究。Gs5PTase8编码493个氨基酸。经序列比对与系统进化树分析,发现其在植物中具有保守性。利用实时荧光定量PCR对不同大豆组织分析该基因的表达,发现Gs5PTase8主要在大豆根中表达。为了探究其水解底物,分别构建了大肠杆菌表达载体pET28a-Gs5PTase8和pGEX4T1-Gs5PTase8,但只成功诱导表达了GST-Gs5PTase8重组蛋白。使用不同浓度异丙基β-D-硫代半乳糖苷(isopropyl beta-D-thiogalactopyranoside,IPTG),分别在16、30、37℃条件下进行诱导表达条件优化,发现重组蛋白在16℃、0.2 mmol/LIPTG过夜诱导时表达量最高。SDS-PAGE检测重组蛋白的相对分子量约为75 kDa,经纯化后条带单一,纯度达95%以上,二辛可酸法(bicinchoninic acid assay,BCA)检测出重组蛋白的得率为4.9 mg/L。体外底物酶活检测表明,Gs5PTase8蛋白可以水解IP3[inositol(1,4,5)trisphosphate]、IP_(4)[inositol(1,3,4,5)tetrakisphosphate]、PI(4,5)P_(2)[phosphatidylinositol(4,5)bisphosphate]和PI(3,4,5)P3[phosphatidylinositol(3,4,5)trisphosphate],本研究为进一步探索Gs5PTase8参与耐盐的分子作用机制提供了科学依据。

关键词：大豆 Gs5PTase8 原核表达蛋白纯化

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水稻“光身”突变体glr3的遗传分析及基因定位

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遗传 2016年第11期38卷 1012-1019页

作者：宋海冰汪斌陈壬杰郑小雅于世波兰涛福建农林大学作物遗传育种与综合利用省部共建教育部重点实验室福州350002 福建农林大学福建省作物设计育种重点实验室福州350002 福建农林大学生命科学学院福州350002

在籼稻品种R401辐射诱变的M2群体中筛选到一个叶片表皮光滑突变体,在正常条件下,突变体叶片和颖壳光滑无毛。以毛叶粳稻品种Nipponbare和"光身"突变体作为亲本,构建了一个F2群体,通过调查该群体在正常种植条件下的表现,发现Ni... 详细信息

在籼稻品种R401辐射诱变的M2群体中筛选到一个叶片表皮光滑突变体,在正常条件下,突变体叶片和颖壳光滑无毛。以毛叶粳稻品种Nipponbare和"光身"突变体作为亲本,构建了一个F2群体,通过调查该群体在正常种植条件下的表现,发现Nipponbare和"光身"突变体控制表皮毛性状的差异受单个主基因控制且"光身"为隐性,将该基因暂时命名为GLR3。利用该F2群体,采用BSA法将GLR3定位在第6染色体上,进一步对F2群体中417个典型的叶片光滑单株进行分子标记分析,将该基因定位在In Del标记ID27101和ID27199之间,与两标记相距皆为0.1 c M,两标记的物理位置相距98 kb。

关键词：水稻光身遗传分析基因定位

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