检索结果-内蒙古大学图书馆

植物学报 2021年第6期56卷 664-675页

作者：李占杰秦源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省海峡植物应用系统生物学重点实验室福州350002 福建农林大学生命科学学院福州350002

真核生物基因组上的核小体呈现不均匀分布,转录活跃区域的染色质结构相对松散且易被调节蛋白结合,这些区域的可接近程度称为染色质可及性。随着测序技术的发展,DNase-seq、ATAC-seq、MNase-seq和NOMe-seq等组学技术的应用,全基因组范围... 详细信息

真核生物基因组上的核小体呈现不均匀分布,转录活跃区域的染色质结构相对松散且易被调节蛋白结合,这些区域的可接近程度称为染色质可及性。随着测序技术的发展,DNase-seq、ATAC-seq、MNase-seq和NOMe-seq等组学技术的应用,全基因组范围内染色质可及性检测变得简便且高效。该文主要介绍了真核生物染色质可及性的4种基本检测方法的技术原理,总结了核小体定位、组蛋白修饰以及转录因子结合与染色质可及性的关系,并综述了染色质可及性参与植物生长发育和环境响应研究进展,以期为植物领域全基因组水平染色质可及性研究、顺式调控元件挖掘及发育和环境响应过程中基因表达调控网络的解析提供借鉴。

关键词：染色质可及性组蛋白修饰 DNase-seq ATAC-seq 调控元件

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主要麻类作物基因组学与遗传改良:现状与展望

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作物学报 2021年第6期47卷 997-1019页

作者：徐益张力岚祁建民张列梅张立武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福建福州350002 福建农林大学海峡联合研究院基因组与生物技术中心福建福州350002

随着测序技术的发展,主要麻类作物(黄麻、红麻、苎麻、亚麻和工业大麻)参考基因组从2011年至2020年陆续完成测序,这标志着麻类作物科学已经进入基因组时代。文章首先详细概述主要麻类作物基因组测序。其次,评述了基于基因组学的麻类作... 详细信息

随着测序技术的发展,主要麻类作物(黄麻、红麻、苎麻、亚麻和工业大麻)参考基因组从2011年至2020年陆续完成测序,这标志着麻类作物科学已经进入基因组时代。文章首先详细概述主要麻类作物基因组测序。其次,评述了基于基因组学的麻类作物重要应用价值基因挖掘。基于参考基因组和转录组测序,大量关于纤维发育、响应非生物胁迫的候选基因被挖掘,以促进麻类作物纤维的物种特性和“不与粮食争好地”的逆境农业。同时不同麻类作物特异性状候选基因陆续被报道,如红麻雄性不育、亚麻种子含油量和大麻大麻素相关候选基因等。再次,麻类作物基因组测序完成为基于组学的麻类作物遗传改良提供可能:有助于麻类作物种质资源形成和演化机制研究,系统解析纤维产量、纤维品质、抗病耐逆等农艺性状形成的分子基础;有助于建立高通量基因型-表型数据库,挖掘优异基因资源与创制新种质;有助于创新并集成分子标记辅助选择、基因组选择、转基因等技术,建立高效的快速育种技术体系。宜选育高产高效、抗逆抗病、适宜轻简化机械化、优质专用的多用途麻类作物新品种,以满足麻类作物相关产业的市场需求,适应麻类作物生产方式。尽管已经获得重要基因以及位点的信息,但如何高效率利用已有基因资源对麻类作物进行遗传改良仍需面临一系列挑战,如成熟稳定的遗传转化体系、麻类作物基因编辑体系构建及基因组选择育种等。

关键词：主要麻类作物基因组基因遗传改良

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藤茶查尔酮合成酶基因AgCHS1的克隆及功能鉴定

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中国农业科学 2020年第24期53卷 5091-5103页

作者：许明林世强倪冬昕伊恒杰刘江洪杨志坚郑金贵福建农林大学农学院/作物生物技术福建省高校重点实验室/作物遗传育种与综合利用教育部重点实验室

【目的】查尔酮合成酶(chalcone synthase,CHS)是植物类黄酮生物合成的第一个关键酶,从藤茶中克隆AgCHS1,分析其序列特征及其在藤茶中的组织表达特异性,通过体外酶活性检测和烟草遗传转化对其功能进行鉴定,为进一步研究藤茶类黄酮累积... 详细信息

【目的】查尔酮合成酶(chalcone synthase,CHS)是植物类黄酮生物合成的第一个关键酶,从藤茶中克隆AgCHS1,分析其序列特征及其在藤茶中的组织表达特异性,通过体外酶活性检测和烟草遗传转化对其功能进行鉴定,为进一步研究藤茶类黄酮累积的调控机理提供理论基础。【方法】根据藤茶转录组测序结果设计引物,以藤茶叶片c DNA和基因组DNA为模板,PCR扩增得到AgCHS1。利用生物信息学方法分析该基因的序列特征,使用MEGA6和DNAMAN软件进行多重序列比对,并构建系统进化树。通过原核表达系统获得AgCHS1的重组蛋白,分析该重组蛋白对底物的催化活性,并通过高效液相色谱-质谱(HPLC-MS)对酶促反应产物进行鉴定。利用qRT-PCR技术对AgCHS1在藤茶不同器官的表达水平进行分析,并采用硝酸铝比色法测定相应的总黄酮含量变化。构建植物过量表达载体,通过叶盘法转化烟草,筛选阳性转基因后代,对T代株系花瓣中的花青素和黄酮醇含量进行检测。【结果】AgCHS1的ORF长1 182 bp,编码393个氨基酸,基因组序列长1 315 bp,含2个外显子和1个内含子。生物信息学分析表明,AgCHS1为稳定的亲水蛋白。通过与其他物种的CHS蛋白多序列比对发现,AgCHS1含有查尔酮合成酶家族的特征序列和活性位点残基,包括丙二酰CoA结合位点和三联活性中心位点,与其他物种的CHS序列一致性较高。系统进化分析显示,AgCHS1与葡萄、山葡萄的CHS处于同一进化分支,亲缘关系最近。荧光定量PCR结果表明,AgCHS1在成熟叶和花中的表达量最高,在老叶中的表达量最低。藤茶不同器官的总黄酮含量与AgCHS1表达水平呈显著正相关。体外酶活性分析显示,重组的AgCHS1蛋白可以催化底物对-香豆酰辅酶A和丙二酰辅酶A生成柚皮素,说明该蛋白具有查尔酮合成酶活性。获得5株烟草转基因阳性株系,其中2株的花瓣颜色明显加深;与对照相比,转基因株系OE3、OE4花瓣中的花青素含量分别提高56.6%和25.3%,OE3的黄酮醇含量没有显著差异,OE4的黄酮醇含量提高39.1%。【结论】AgCHS1是藤茶中催化合成查尔酮的关键酶,过量表达AgCHS1可以提高转基因植物中花青素和黄酮醇的含量。

关键词：藤茶查尔酮合成酶酶活性花青素黄酮醇

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头季稻氮肥运筹对再生稻根际机能及产量的影响

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中国水稻科学 2021年第4期35卷 383-395页

作者：黄锦文吴珈谊陈鸿飞张志兴方长旬邵彩虹林伟伟翁佩莹林文雄作物遗传育种与综合利用教育部重点实验室/福建农林大学农学院/作物生态与分子生理学福建省高校重点实验室福州350002 江西省农业科学院土壤肥料与资源环境研究所南昌330200

【目的】再生稻是头季稻生长的延续。本研究尝试从根际微生态系统的变化来阐明机械化栽培下头季稻氮肥管理对头季-再生季水稻产量形成的影响,为再生稻高产高效栽培提供参考。【方法】以“甬优1540”为材料,通过2年的田间试验,在头季总... 详细信息

【目的】再生稻是头季稻生长的延续。本研究尝试从根际微生态系统的变化来阐明机械化栽培下头季稻氮肥管理对头季-再生季水稻产量形成的影响,为再生稻高产高效栽培提供参考。【方法】以“甬优1540”为材料,通过2年的田间试验,在头季总施氮量(225.00kg/hm^(2))不变的前提下,设置头季不同氮肥运筹处理,分析了机械化栽培下再生稻产量、根系伤流强度、根际土壤酶活性及其微生物多样性的变化特点。【结果】头季前氮后移施肥处理(N1、N2)有助于根系保持较高活力,尤其在头季生长中后期N1处理(基肥∶一次分蘖肥∶二次分蘖肥∶孕穗肥=3∶1∶2∶4)根系伤流强度比对照(N0)和当地常规施肥处理(N4)显著提高;N1处理两季总产量最高,2年平均达17351.23 kg/hm^(2),比当地常规施肥处理(N4)提高了23.00%。土壤酶活性分析表明,蔗糖酶活性在头季齐穗期表现为N2>N1>N3>N4>N0,之后则表现为N1>N2>N3>N4>N0;过氧化氢酶与硝酸还原酶活性在头季生长期均表现为N1>N2>N3>N4>N0;脲酶活性从头季齐穗期至再生季齐穗始终表现为N1>N2>N3>N4>N0;各生育时期土壤酶活性与根系伤流强度间均呈显著或极显著正相关。细菌16S rDNA测序表明,施肥与不施肥处理细菌群落结构多样性差异显著,N1处理细菌Chao1指数和香农指数显著高于其他处理。菌群结构分析表明,施肥处理增加了与土壤碳氮循环、有机质含量及抗逆性密切相关的细菌数量,尤其是N1、N2处理硝化螺旋菌属相对丰度较高,有利土壤氮素循环。【结论】机械化栽培下,头季氮肥适当后移有利于再生稻根际微生态系统的改善,从而提高根系活力,促进水稻生长,获得两季水稻的高产。

关键词：再生稻氮肥运筹根系活力根际土壤群落多样性

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甘薯基因组R2R3-MYB转录因子鉴定与分析

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分子植物育种 2021年第21期19卷 7000-7011页

作者：黄小芳毕楚韵黄碧芳许明杨志坚林世强陈选阳福建农林大学作物生物技术福建省高校重点实验室福州350002 福建农林大学农学院福州350002 福建农林大学生命科学学院福州350002 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福州350002

MYB是植物中数量众多且功能重要的转录因子家族。本研究通过生物信息学方法从未经注释的甘薯全基因组序列中筛选鉴定出MYB家族基因,分析了R2R3-MYB类基因的结构与功能。结果发现,甘薯基因组中含有R2R3-MYB转录因子基因88个,均含有完整... 详细信息

MYB是植物中数量众多且功能重要的转录因子家族。本研究通过生物信息学方法从未经注释的甘薯全基因组序列中筛选鉴定出MYB家族基因,分析了R2R3-MYB类基因的结构与功能。结果发现,甘薯基因组中含有R2R3-MYB转录因子基因88个,均含有完整的R2、R3保守结构域,且R2、R3保守结构域中分别含有8个和9个高度保守的碱性氨基酸。MEME分析结果表明,甘薯R2R3-MYB蛋白序列中含有10个保守基序,其中80%以上的R2R3-MYB序列中含有motif 1、motif 2、motif 3、motif 4、motif 5以及motif 7;利用circos软件定位R2R3-MYB序列在染色体上的分布情况,发现甘薯88个R2R3-MYB基因不均匀分布在15条染色体上,其中5号染色体上数量最多,达15个,4号和13号数量最少,仅2个,经序列比对分析,发现它们在染色体内和染色体间均存在复制关系,其中存在于染色体间潜在复制关系的基因有6对,染色体内有20对,且这20个基因对中有19对在染色体上成簇状分布。经序列功能预测与归类,有44个R2R3-MYB转录因子基因可归入拟南芥R2R3-MYB基因分类的13个亚组中,分别参与响应生物与非生物胁迫、花青素合成、花药发育等途径。进一步分析发现,甘薯中有36个R2R3-MYB转录因子基因可能在响应生物和非生物胁迫上发挥重要功能,其中9个基因在尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum ***,Fob)胁迫下表达量出现明显上调/下调变化,27个在低温胁迫下表达量出现明显上调/下调变化。甘薯R2R3-MYB转录因子结构域高度保守,R2和R3结构域中均含有较高的保守基序;进化树及转录组测序分析显示部分基因可能参与植物生长发育、代谢调控以及生物与非生物胁迫等途径,可为甘薯抗性育种提供参考。

关键词：甘薯 R2R3-MYB 转录因子生物信息学

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多胺代谢介导蓝光调控金针菇生长发育的分子机理

多胺代谢介导蓝光调控金针菇生长发育的分子机理

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中国菌物学会2024年学术年会

作者：陶永新李建杨亚永徐欣宇宋寒冰谢宝贵福建农林大学园艺学院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生命科学学院菌物研究中心农业农村部国家食用菌品种改良中心福建分中心

光照是地球上最重要的环境因子之一,影响几乎所有生物的生长发育。真菌虽然没有光合作用,但光照对大型真菌的形态建成和物质代谢起重要作用,尤以蓝光的作用效果最为显著。本研究以食用菌金针菇作为担子菌代表,系统研究了多胺代谢通路中... 详细信息

光照是地球上最重要的环境因子之一,影响几乎所有生物的生长发育。真菌虽然没有光合作用,但光照对大型真菌的形态建成和物质代谢起重要作用,尤以蓝光的作用效果最为显著。本研究以食用菌金针菇作为担子菌代表,系统研究了多胺代谢通路中的关键基因介导蓝光调控金针菇形态发育和赖氨酸生物合成的分子机理。研究结果显示:蓝光照射显著提高金针菇的整齐度和产量,以及赖氨酸的含量。构建金针菇赖氨酸生物合成通路,发现其通路第七步的酵母氨酸还原酶基因Sr与多胺代谢通路中亚精胺合酶基因Spds形成天然融合基因SpdsSr。经过PCR验证和转录本可变剪切分析,FfSpdsSr在金针菇中有唯一的转录本。进一步进化分析发现:担子菌中均为SpdsSr融合形式,而子囊菌、壶菌和卵菌中Spds和Sr为两个独立分开的基因。对粗糙脉孢菌15个RNA-Seq数据集进行分析,发现粗糙脉孢菌中Nc Spds和Nc Sr具有高度相似的共表达模式。通过遗传转化和酵母单杂交实验证明,蓝光通过光受体WCC调控C2H2转录因子,C2H2转录因子结合融合基因SpdsSr的启动子区直接调控其转录,进而协同调控胞内亚精胺和赖氨酸的生物合成,从而调控金针菇子实体的形成和菌柄伸长。本研究结果构建了"蓝光-光受体-C2H2转录因子-多胺和赖氨酸代谢-生长发育"的真菌光生物调控模型,为合理使用光照提高金针菇产量和品质提供理论依据。

关键词：金针菇形态发育多胺代谢赖氨酸代谢光调控

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果香味金针菇的香气成分鉴定及其代谢调控基因挖掘

果香味金针菇的香气成分鉴定及其代谢调控基因挖掘

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中国菌物学会2024年学术年会

作者：李建钟应丽陶永新福建农林大学园艺学院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生命科学学院菌物研究中心农业农村部国家食用菌品种改良中心福建分中心

香气作为影响食用菌观赏价值和食用感官的重要因素之一,是由挥发性次级代谢物决定的基本感官特征,具有高度复杂的特性。实验室前期采集到一株具有"果香味"金针菇(FYX),通过对普通金针菇(JHH)和FYX的RNA-seq和挥发性代谢组分析... 详细信息

香气作为影响食用菌观赏价值和食用感官的重要因素之一,是由挥发性次级代谢物决定的基本感官特征,具有高度复杂的特性。实验室前期采集到一株具有"果香味"金针菇(FYX),通过对普通金针菇(JHH)和FYX的RNA-seq和挥发性代谢组分析,共筛选到1749个DEGs和69种差异VOCs。其中,差异基因显著富集到萜类、氨基酸类、脂肪酸类等挥发性有机化合物合成途径;差异VOCs主要富集在萜类、醇类、醛类等物质合成通路。对RNA-seq和挥发性代谢组联合分析发现倍半萜、三萜生物、脂肪酸合成通路被显著富集,暗示它们可能是FYX呈现特殊气味主要物质。进一步,对相关通路中关键节点基因(v5-203091,v5-212765)进行沉默,结果显示许多差异VOCs含量降低,包括萜类和脂肪酸类等次级代谢物,证明萜类和脂肪酸类是FYX具有"果香味"重要组成物质。此外,还发现细胞色素P450基因(v5-213842)对挥发性代谢物起着全局调控的作用。该研究揭示"果香味"金针菇的香气物质及其生物合成的相关基因,为选育具有特殊香气金针菇或其它食用菌新品种提供分子标靶。

关键词：香气成分代谢调控金针菇萜类脂肪酸

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烟秆与木屑配方生物质燃料在烟叶烘烤中的应用

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福建农林大学学报（自然科学版） 2021年第1期50卷 10-15页

作者：邱志丹连宇昌卢雨王鑫林梅桂林清通余浩古力张重义福建省烟草公司龙岩市公司福建龙岩364030 福建农林大学烟草研究所福建农林大学遗传育种与综合利用教育部重点实验室福建福州350002

以木屑生物质颗粒燃料为对照,对不同配比烟秆和木屑生物质燃料的燃烧特性、烘烤过程温度拟合度以及能耗等方面进行比较分析.结果表明,烟秆与木屑配方生物质燃料在烟叶烘烤中具有一定应用可行性,最佳配比为15%烟秆+85%木屑,其低位热值为1... 详细信息

以木屑生物质颗粒燃料为对照,对不同配比烟秆和木屑生物质燃料的燃烧特性、烘烤过程温度拟合度以及能耗等方面进行比较分析.结果表明,烟秆与木屑配方生物质燃料在烟叶烘烤中具有一定应用可行性,最佳配比为15%烟秆+85%木屑,其低位热值为16731.25 J·g^(-1),烘烤过程中与目标温度的拟合度较高,能够满足烟叶烘烤需求.

关键词：烟秆生物质燃料燃烧特性烟叶烘烤

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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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不同地理种群紫萍对水体氮和磷的生理响应和吸收能力的差异

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生态学杂志 2021年第6期40卷 1734-1744页

作者：刘艳红吴磊林熠斌廖露赵义叶茂曾任森孙仲享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/农学院福州350002 福建农林大学生命科学学院福州350002 贵州大学昆虫研究所贵州省山地农业病虫害重点实验室贵阳550025

养殖场高浓度氮磷废水的排放对环境造成巨大污染。紫萍具有很强的净化水体污染物的能力,然而,不同地理种群紫萍对水体氮和磷吸收净化的研究还比较缺乏。本研究从中国南方不同地区采集15个紫萍种群,分析在高浓度氮和磷的水体中不同地理... 详细信息

养殖场高浓度氮磷废水的排放对环境造成巨大污染。紫萍具有很强的净化水体污染物的能力,然而,不同地理种群紫萍对水体氮和磷吸收净化的研究还比较缺乏。本研究从中国南方不同地区采集15个紫萍种群,分析在高浓度氮和磷的水体中不同地理种群紫萍的生理响应和对氮磷吸收能力的差异性。结果表明:不同地理种群紫萍之间的生长表型和生理指标(叶状体个数、鲜重、干重、根长和蛋白质含量)均达到极显著差异(P <0.001)。进一步研究发现,不同地理种群紫萍对水体中氮和磷的生理响应和吸收能力也存在较大差异。不同地理种群紫萍对高氮的耐受性不同,氮耐受指数范围为64.47%~119.42%,其中昆明和乐山两地紫萍的氮吸收能力最高,分别为0.12和0.11 mg·pot^(-1)·d^(-1)。不同地理种群紫萍对高磷的耐受性差异较大,磷耐受指数范围为81.22%~157.73%,磷吸收能力以大理和武汉种群最高,分别为0.06和0.05 mg·pot^(-1)·d^(-1)。为了鉴定与紫萍净化氮磷能力相关的生理指标,通过关联分析,发现不同地理种群紫萍的叶状体个数、生物量、耐受性与其对氮和磷的净化能力均呈显著正相关,说明叶状体个数、生物量、耐受性对于紫萍净化氮磷能力具有重要的作用。本研究从生长表型和生理层面揭示了不同地理种群紫萍对高浓度氮磷的生理响应以及对水体氮磷净化能力的差异,获得了对水体氮磷污染具有较理想净化效果的紫萍种群,研究结果可为合理利用紫萍资源进行水体净化提供科学依据。

关键词：紫萍地理种群氮和磷净化能力叶状体个数生理响应

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