检索结果-内蒙古大学图书馆

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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茄子果实相关农艺性状全基因组关联分析研究进展与展望

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生物工程学报 2024年第1期40卷 94-103页

作者：黎成杨婷庄彬贤温永仙福建农林大学计算机与信息学院福建福州350002 福建农林大学农学院福建福州350028 福建省作物设计育种重点实验室福建福州350003 福建农林大学统计及应用研究所福建福州350002

茄子是重要的园艺作物,也是茄科植物中种植最广泛的蔬菜之一。茄子果实相关农艺性状是一种复杂的数量性状,传统育种选育效率低、周期长。高通量测序技术与生物信息学技术的快速发展,使得全基因组关联分析(genome-wide association study... 详细信息

茄子是重要的园艺作物,也是茄科植物中种植最广泛的蔬菜之一。茄子果实相关农艺性状是一种复杂的数量性状,传统育种选育效率低、周期长。高通量测序技术与生物信息学技术的快速发展,使得全基因组关联分析(genome-wide association study,GWAS)在解析茄子果实相关复杂农艺性状的遗传规律方面展现出巨大的应用前景。本文对全基因组关联分析在茄子的果形、果色等果实相关农艺性状中的研究进展进行了综述;针对茄子数量性状遗传研究中普遍存在的“丢失遗传力”(missing heritability)问题,从4个GWAS策略在茄子果实相关农艺性状研究中的应用热点出发,提出了未来茄子GWAS的发展对策;并结合当前茄子遗传改良的实践需求,展望了GWAS策略在茄子分子育种领域的广阔应用前景。本文为今后利用GWAS解析各种茄子果实相关性状的遗传基础以及选育符合消费者需求的果实材料提供了理论依据和参考。

关键词：全基因组关联分析系统遗传学遗传结构丢失遗传力分子育种

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水稻抗褐飞虱基因QBPH1和QBPH4的精细定位与聚合效应分析

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中国农业科学 2024年第23期57卷 4619-4631页

作者：熊尚烨张翔梁宝慧叶仰东李浴阳朱晓朱志鸿官华忠张帅吴建国胡杰福建农林大学植物保护学院/闽台作物有害生物生态防控国家重点实验室/媒介病毒研究中心福建农林大学农学院/福建省作物设计育种重点实验室福建农林大学未来技术学院/遗传改良研究中心

【目的】利用遗传群体发掘新的水稻抗褐飞虱QTL，并评估其聚合效应，为抗虫育种提供重要的遗传材料和基因资源。【方法】利用日本晴（感虫型）和佳辐占（抗虫型）的重组自交系（RILs）群体，结合苗期抗性评价和极端混池测序法（BSA-seq... 详细信息

【目的】利用遗传群体发掘新的水稻抗褐飞虱QTL，并评估其聚合效应，为抗虫育种提供重要的遗传材料和基因资源。【方法】利用日本晴（感虫型）和佳辐占（抗虫型）的重组自交系（RILs）群体，结合苗期抗性评价和极端混池测序法（BSA-seq）定位抗褐飞虱QTL。进一步通过QTL精细定位、候选基因鉴定、聚合效应分析及混池转录组测序（BSR-seq），揭示QTL介导的抗性生理和分子机制。【结果】BSA-seq分析，在水稻第1(30—32 Mb区段)和第4(5—7 Mb区段)染色体上定位到2个主效抗性QTL，分别命名为QBPH1和QBPH4。通过区间连锁的分子标记，验证了这些QTL的真实性。QBPH4与已克隆的BPH3和BPH15位于同一位置，而QBPH1为一个新发现的QTL。通过加密标记和重组单株分析，将QBPH1的位置精确到30.61—30.65Mb。在此区域内，Os01g53294和Os01g53330分别编码呼吸爆发氧化酶蛋白B和花青素5,3-O-葡萄糖基转移酶，被认为是QBPH1的可靠候选基因。此外，通过对比QBPH1和QBPH4单基因及其聚合家系在苗期的抗性、褐飞虱蜜露面积和重量、虫增重、致死率、偏好性等指标，发现双基因聚合家系的抗性未显著增强。QBPH1和QBPH4均介导了抗生性和趋避性的生理机制，但其效应存在差异。BSR-seq分析揭示了QBPH1的不同等位基因型在转录调控、蛋白质氨基酸磷酸化和氧化还原过程中的差异表达基因（DEGs）显著富集。此外，与茉莉酸（jasmonic acid,JA）合成和信号传导路径相关的基因在抗虫材料中得到显著上调，并通过RT-qPCR试验得到了验证。【结论】成功在水稻第1染色体上鉴定了一个新的抗褐飞虱QTL——QBPH1。该QTL介导了水稻对褐飞虱的抗生性和趋避性，但与另一QTL的聚合效应并不显著。QBPH1可能通过参与JA通路来介导对褐飞虱的防御机制。在此基础上，Os01g53294和Os01g53330被确定为QBPH1的可靠候选基因。

关键词：水稻褐飞虱抗性 QTL定位基因聚合转录组测序

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水稻粒长基因GS3的鉴定及利用分析

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福建农业学报 2024年第11期39卷 1213-1217页

作者：郑长林官华忠赵锦祥毛大梅陈志伟杨德卫福建省农业科学院水稻研究所福建福州350018 福建农林大学农学院/福建农林大学作物分子设计育种重点实验室福建福州350002

【目的】水稻粒长是水稻粒型构成因素之一,直接影响籽粒产量,挖掘更多粒型相关基因对水稻粒型遗传改良具有重要意义。【方法】以构建的水稻籼粳亚种间组合佳辐占×日本晴构建的499个重组自交系群体为研究材料,以水稻粒长性状为鉴定... 详细信息

【目的】水稻粒长是水稻粒型构成因素之一,直接影响籽粒产量,挖掘更多粒型相关基因对水稻粒型遗传改良具有重要意义。【方法】以构建的水稻籼粳亚种间组合佳辐占×日本晴构建的499个重组自交系群体为研究材料,以水稻粒长性状为鉴定指标,通过图位克隆的方法,对水稻长粒性状数量性状基因座进行鉴定,并对该长粒性状在育种中的应用进行分析。【结果】在重组自交系群体中检测到一个主效粒长基因GS3,并将该基因定位在物理距离16310~18161 kb,长度约为1851kb。通过测序分析发现,佳辐占与日本晴相比,该基因仅有1个碱基的差异,为第2个外显子的第48个碱基由C突变为A,造成蛋白翻译提前终止。进一步分析发现研究者利用粒长基因GS3选育的佳早1号和佳福香占在粒长、粒宽及长宽比上与野生型佳辐占无显著差异。【结论】佳辐占×日本晴重组自交系中可检测到长粒基因GS3,并可稳定遗传应用。本研究为后期GS3基因的功能研究以及水稻高产优质的遗传改良提供优异的基因资源和理论依据。

关键词：水稻长粒 GS3 基因鉴定

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三系紫色杂交水稻新组合农紫优1131的选育与应用

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杂交水稻 2024年第3期39卷 86-88页

作者：夏法刚官华忠潘明章清杞潘润森毛大梅陈志伟福建农林大学农学院/福建省作物设计育种重点实验室/作物遗传育种与综合利用教育部重点实验室福建福州350028

农紫优1131是福建农林大学农学院用自主选育的籼型三系紫色不育系农紫A与自主育成的抗稻瘟病恢复系金恢1131配组育成的紫色杂交水稻新组合,于2021年通过福建省农作物品种审定委员会审定。

关键词：杂交水稻紫色稻黑米农紫优1131 选育

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茄子TCP基因家族全基因组的鉴定与分析

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生物工程学报 2022年第8期38卷 2974-2988页

作者：杨婷黎成申佳瑜庄彬贤温永仙福建农林大学农学院福建福州350028 福建省作物设计育种重点实验室福建福州350003 福建农林大学计算机与信息学院福建福州350002 福建农林大学统计与应用研究所福建福州350002

TCP(teosinte branched1/cincinnata/proliferating cell factor)转录因子是植物特有转录因子家族,在植物整个生长发育过程中都有着很重要作用。目前,在茄子(Solanum melongena L.)中还没有关于TCP转录因子的相关报道。本研究利用生物... 详细信息

TCP(teosinte branched1/cincinnata/proliferating cell factor)转录因子是植物特有转录因子家族,在植物整个生长发育过程中都有着很重要作用。目前,在茄子(Solanum melongena L.)中还没有关于TCP转录因子的相关报道。本研究利用生物信息学方法在茄子基因组数据库中鉴定出分布于11条染色体上的29个茄子TCP家族基因(eggplant TCP,SmTCP)。研究结果显示,该家族所有成员均含有编码TCP保守结构域的序列。这些成员氨基酸长度范围为201–538 aa,外显子数为1或2。亚细胞定位显示,有3个SmTCP(SmTCP02/03/21)蛋白位于细胞质中,其他SmTCP蛋白都位于细胞核中。系统发育树和序列特征分析均将29个SmTCP基因分成ClassⅠ(PCF)和ClassⅡ(CIN和CYC/TB1)两大类。共线性分析发现,17对(21个)SmTCP基因存在共线性关系,且这些存在共线性关系的基因都属于片段复制。基因表达模式分析显示,29个SmTCP基因家族成员在15个组织或器官中都有表达,但是不同成员的表达模式存在差异,其中CIN亚家族的4个基因(SmTCP18/19/20/25)在3个不同生长期的叶片中均较高表达。SmTCP启动子区域的顺式作用元件分析共发现4类顺式作用元件。本研究从多个角度分析了SmTCP基因分子基础,研究了TCP转录因子对茄子生长发育的影响,为茄子分子育种提供理论参考。

关键词：茄子 TCP基因家族基因结构进化分析组织表达

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一种TMV抗性离体快速鉴定方法及其在烟草育种上的应用

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分子植物育种 2023年第24期21卷 8144-8150页

作者：殷宁宁余文巫升鑫程崖芝赖聚贤陈顺辉吴为人高文霞福建农林大学农学院福建省作物设计育种重点实验室福州350002 福建省烟草专卖局烟草科学研究所福州350003 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州350002 福建农林大学农学院闽台作物生物育种农业农村部重点实验室福州350002

烟草普通花叶病,由烟草花叶病毒(tobacco mosaic virus,TMV)引起,是烟草生产中的常见病害之一,培育和种植抗病品种是解决该病害的主要途径,育种材料的抗性鉴定是抗病育种的关键环节。为提高TMV抗性鉴定效率,本研究根据TMV与N基因作用的... 详细信息

烟草普通花叶病,由烟草花叶病毒(tobacco mosaic virus,TMV)引起,是烟草生产中的常见病害之一,培育和种植抗病品种是解决该病害的主要途径,育种材料的抗性鉴定是抗病育种的关键环节。为提高TMV抗性鉴定效率,本研究根据TMV与N基因作用的原理设计了一种烟草苗期离体接种快速鉴定TMV抗性的方法。该方法为研磨病害严重程度为5级的新鲜病叶(10 g)并过滤,往过滤液中加纯净水(100 m L)稀释为病毒液;摘取6~7叶期烟苗的叶片(从上往下数第3叶)进行离体摩擦接种;3 d后观察坏死斑发生情况。应用此鉴定方法对20份烟草材料的TMV抗性进行鉴定,结果表明13份材料出现免疫斑;同时,对20份烟草材料的N基因进行了检测,结果表明13份材料含有N基因。出现免疫斑的材料与含N基因的材料相一致,证明了苗期离体接种方法鉴定TMV抗性的可行性。将此方法应用于21524份育种中间材料(7047株BC_(1)F_(3)、10013株BC_(1)F_(4)、4464株BC_(1)F_(5))的TMV抗性鉴定中,结果得到9829株(3103株BC_(1)F_(3),4762株BC_(1)F_(4),1964株BC_(1)F_(5))抗性植株。鉴定结果基本符合10761株抗性植株(3523株BC_(1)F_(3),5006株BC_(1)F_(4),2232株BC_(1)F_(5))的理论值,进一步证明了此方法的可靠性。本研究对大量烟草育种中间材料的TMV抗性鉴定具有重要的应用价值。

关键词： TMV抗性 N基因离体接种快速鉴定方法育种应用

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烟-稻轮作下减氮配施生物炭对水稻茎鞘同化物转运和产量形成的影响

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中国水稻科学 2024年第5期38卷 555-566页

作者：杨铭榆陈志诚潘美清张汴泓潘睿欣尤林东陈晓艳唐莉娜黄锦文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福州350002 作物生态与分子生理学福建省高校重点实验室福州350002 福建省烟草专卖局烟草科学研究所福州350003

【目的】在烟-稻复种连作系统中,探讨烟后作水稻茎鞘物质转运及其产量对减氮配施生物炭处理的响应,以期为复种连作土壤改良提供科学依据。【方法】以杂交水稻甬优1540为材料,常规施氮栽培为对照(T0),在烤烟收获后全土层施用30t/hm2生物... 详细信息

【目的】在烟-稻复种连作系统中,探讨烟后作水稻茎鞘物质转运及其产量对减氮配施生物炭处理的响应,以期为复种连作土壤改良提供科学依据。【方法】以杂交水稻甬优1540为材料,常规施氮栽培为对照(T0),在烤烟收获后全土层施用30t/hm2生物炭的前提下,设置纯氮不减施(T1)、纯氮减施10%(T2)、纯氮减施20%(T3)和纯氮减施30%(T4)处理,分析了水稻产量变化与茎鞘同化物积累、转运的关系及其调控机制。【结果】结果表明,2年田间试验各处理产量均表现为T1>T2>T3>T0>T4,其中减氮10%~20%处理(T2和T3)与未减氮处理(T1)之间差异不显著,但均显著高于T0和T4,T2与T3处理2年平均实际产量分别比对照提高了13.94%和13.46%。收获指数方面,T2和T3处理均显著高于其他处理,各处理谷草比表现为T3>T2>T4>T1>T0。生物炭处理并适当减氮下抽穗期叶片净光合速率及SPAD值均显著高于对照。T1处理分蘖数峰值最高,但其分蘖成穗率却显著低于T2和T3处理。在茎鞘物质输出率和茎鞘物质转化率上,T3与T2处理差异不显著,但均显著高于其他处理;茎鞘非结构性碳水化合物(Non-StructuralCarbohydrate,NSC)转运量、转运率及籽粒贡献率与茎鞘物质输出率和茎鞘物质转化率表现一致。茎鞘蔗糖相关酶活性分析表明,T3和T2处理水稻灌浆早中期α-淀粉酶、β-淀粉酶、蔗糖合成酶(SS)、蔗糖磷酸合成酶(SPS)活性均最高,但抽穗后20d这些酶活性则以T1处理最高。【结论】生物炭可改善水稻灌浆期叶片光合性能,减施10%~20%氮肥有利于提高水稻抽穗期茎鞘蔗糖合成与转运酶活性,促进茎鞘物质的积累与转运,提高水稻收获指数,实现“减氮保产”的栽培目标。

关键词：烟-稻轮作生物炭水稻减氮 NSC

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OsSAMS1在水稻稻瘟病抗性中的功能研究

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作物学报 2022年第5期48卷 1119-1128页

作者：杨德卫王勋郑星星项信权崔海涛李生平唐定中福建农林大学农学院/福建省作物设计育种重点实验室/福建农林大学植物免疫研究中心福建福州350002 福建省农业科学院水稻研究所福建福州350018

稻瘟病是水稻最重要的病害之一,对农业生产造成巨大的经济损失。研究表明,水稻中S-腺苷-L-甲硫氨酸合成酶OsSAMS1参与了水稻衰老相关的进程,我们实验室前期利用转录组测序分析发现,OsSAMS1基因的表达水平受稻瘟病菌诱导后明显提高。然而... 详细信息

稻瘟病是水稻最重要的病害之一,对农业生产造成巨大的经济损失。研究表明,水稻中S-腺苷-L-甲硫氨酸合成酶OsSAMS1参与了水稻衰老相关的进程,我们实验室前期利用转录组测序分析发现,OsSAMS1基因的表达水平受稻瘟病菌诱导后明显提高。然而,OsSAMS1是否参与水稻的免疫反应,尚未明确。基于此,本研究选取野生型ZH11为背景材料,通过构建OsSAMS1基因敲除突变体来探究该基因在水稻抗病中的功能。结果表明,OsSAMS1主要在水稻叶片中表达;且其表达明显受稻瘟病菌侵染所诱导。亚细胞定位结果显示,OsSAMS1在细胞膜、细胞质和细胞核内均有表达。通过接种稻瘟病菌发现,与对照相比,2个等位敲除突变体ossams1-1和ossams1-2均表现为更加感病,且体内病程相关基因的表达也明显更低,同时突变体中乙烯合成相关基因的表达也受到明显抑制。综上所述,Os-SAMS1参与了水稻的免疫反应,且正调控水稻稻瘟病的抗性。本研究为深入揭示OsSAMS1在稻瘟病免疫反应的分子机理奠定了基础,并为稻瘟病抗病育种研究提供了基因资源。

关键词：水稻稻瘟病 OsSAMS1基因乙烯功能研究

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多基因聚合改良杂交稻恢复系福恢676的稻瘟病抗性

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科学通报 2023年第21期68卷 2812-2823页

作者：朱永生蔡秋华官华忠魏毅东陈丽萍谢华安陈志伟张建福福建省农业科学院水稻研究所福州350018 农业农村部华南杂交水稻种质创新与分子育种重点实验室/国家水稻改良中心福州分中心/福建省作物分子育种工程实验室/福建省水稻分子育种重点实验室/福建省作物种质创新与分子育种省部共建国家重点实验室培育基地/杂交水稻国家重点实验室华南研究基地/水稻国家工程实验室福州350003 福建农林大学农学院福州350007

福恢676是一个综合性状优良但稻瘟病抗性不强的杂交水稻恢复系,该父本已测配育成的18个杂交稻品种通过了省级以上品种审定.为了改良其稻瘟病抗性,延长该恢复系在生产上的应用期限.以携带3个稻瘟病抗性基因(Pi-1、Pi-9和Pi-k^(h))的优质... 详细信息

福恢676是一个综合性状优良但稻瘟病抗性不强的杂交水稻恢复系,该父本已测配育成的18个杂交稻品种通过了省级以上品种审定.为了改良其稻瘟病抗性,延长该恢复系在生产上的应用期限.以携带3个稻瘟病抗性基因(Pi-1、Pi-9和Pi-k^(h))的优质恢复系金恢1059为供体亲本,以福恢676为轮回亲本,通过回交导入、分子标记辅助选择及田间稻瘟病抗性鉴定相结合的方法,选育出5个抗病的稳定株系,其中3个株系聚合了Pi-1、Pi-9和Pi-kh.对这5个株系的综合农艺性状、品质和配合力等进行系统比较,并结合稻瘟病抗性鉴定.结果表明,与福恢676相比,改良株系及其与广8A、荃9311A和广占63-4S等不育系配制的杂种F1均表现出稻瘟病抗性明显增强,而其中株系6综合表现最优,遗传背景恢复率为97.1%,且其生育期、株高等主要农艺性状与福恢676测配组合无显著差异,但产量有所提高,品质得到改善.改良的株系6保留了福恢676产量高、恢复力强、配合力好等优良特点,品质有所提升,具有较好的应用前景.

关键词：稻瘟病抗性基因聚合遗传改良分子标记配合力

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