检索结果-内蒙古大学图书馆

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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黄麻与其他物种HD-ZIPⅠ和LEA14蛋白序列同源性及其盐胁迫表达分析

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福建农林大学学报（自然科学版） 2022年第3期51卷 298-306页

作者：陈毓娜 Manuel Sebastian Fiallos 李静李云清祁建民徐建堂方平平林荔辉张立武陶爱芬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/福建省作物设计育种重点实验室福建农林大学金山学院福建福州350002

利用黄麻与水稻、拟南芥和大豆等的HD-ZIPⅠ和LEA14蛋白的相似性构建系统进化树,并以耐盐性不同的两个黄麻品种福农1号(较耐盐)和中黄麻1号(较敏感)为材料,利用实时荧光定量PCR分析盐胁迫下HDZ4和LEA14基因的表达情况.结果表明:在黄麻... 详细信息

利用黄麻与水稻、拟南芥和大豆等的HD-ZIPⅠ和LEA14蛋白的相似性构建系统进化树,并以耐盐性不同的两个黄麻品种福农1号(较耐盐)和中黄麻1号(较敏感)为材料,利用实时荧光定量PCR分析盐胁迫下HDZ4和LEA14基因的表达情况.结果表明:在黄麻中鉴定到10个与其他作物具有同源性的HD-ZIPⅠ编码蛋白,其与大豆、拟南芥(双子叶)的蛋白序列相似度高于与水稻(单子叶)的相似度,与拟南芥的进化分歧时间明显短于与水稻的进化分歧时间,表明HD-ZIPⅠ家族基因在单子叶和双子叶植物中存在功能分化;鉴定到1个与其他作物同源性较高的LEA14编码蛋白,其与棉花的进化关系最近.在盐胁迫处理下,HDZ4在不同黄麻品种及不同时间点的表达量没有明显差异;而LEA14在中黄麻1号中的表达量随时间延长呈先下调再上调最后下调的趋势,在福农1号中的表达量呈先上调后下调的趋势,同时,在福农1号中的表达量整体高于在中黄麻1号中的表达量;LEA14在两个黄麻品种叶片中的表达量均高于在根部的表达量,并且在两个品种叶片和根部的表达量均在盐处理48 h时达到高峰.

关键词：黄麻 HD-ZIPⅠ LEA14 同源分析盐胁迫表达

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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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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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主要麻类作物的ITS序列分析与系统进化

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作物学报 2017年第6期43卷 862-874页

作者：张力岚王俊万雪贝徐益张列梅方平平祁建民张立武福建农林大学作物科学学院/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

比较主要麻类作物和测序植物间的ITS序列,可明确它们间系统位置和进化关系。本研究采用PCR扩增和搜索Gen Bank数据库,获得32份麻类作物和11份测序作物的核糖体内转录间隔区(internal transcribed spacers,ITS)序列,利用MEGE软件分析ITS... 详细信息

比较主要麻类作物和测序植物间的ITS序列,可明确它们间系统位置和进化关系。本研究采用PCR扩增和搜索Gen Bank数据库,获得32份麻类作物和11份测序作物的核糖体内转录间隔区(internal transcribed spacers,ITS)序列,利用MEGE软件分析ITS长度、G+C含量与同源性百分比差异。结果表明,黄麻属、红麻属、苎麻属和亚麻属的ITS基本序列全长分别为963、939、658和686 bp;G+C含量分别为57.87%、58.03%、59.05%和53.75%。黄麻属变异区域集中在220~386 bp间,红麻属变异区域集中在2个区段(206~347 bp,599~713 bp),苎麻属ITS变异区域分布在4个区段(158~163 bp、193~199 bp、288~333 bp和681~688 bp),亚麻属ITS变异区域分布在5个区段(219~229bp、235~240 bp、427~432 bp、468~484 bp和588~594 bp)。系统位置分析表明,红麻属与棉花亲缘关系最近,黄麻与棉花亲缘关系较近;亚麻与苎麻各为一小支。系统位置分析与传统的植物分类结果较一致。研究主要麻类作物比较基因组学时,红麻、黄麻可参考棉花,苎麻可参考杨树或蓖麻。推测红麻属的进化时间约为33.7百万年前(million years ago,MYA),黄麻属约为65.3MYA,苎麻属约为67.5MYA,亚麻属约为90.5MYA。主要麻类作物进化时间越久,同属不同种之间ITS变异区段越多。

关键词：麻类作物 ITS 系统位置进化关系

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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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胱硫醚-β-合成酶OsCBSX4调控水稻稻瘟病抗性的机理

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中国农业科学 2024年第23期57卷 4593-4607页

作者：刁志娟陈立喆王勋鲁玲刘燕张静夏娜唐定中李生平福建农林大学生命科学学院/植物免疫研究中心福建农林大学未来技术学院/福建省作物设计育种重点实验室

【目的】稻瘟病是影响水稻产量和品质的主要病害之一，OsBSK1-2在水稻稻瘟病抗性中发挥着重要作用。前期通过对OsBSK1-2进行互作蛋白筛选，获得候选蛋白胱硫醚-β-合成酶OsCBSX4。验证OsBSK1-2与OsCBSX4之间的相互作用，解析OsCBSX4在... 详细信息

【目的】稻瘟病是影响水稻产量和品质的主要病害之一，OsBSK1-2在水稻稻瘟病抗性中发挥着重要作用。前期通过对OsBSK1-2进行互作蛋白筛选，获得候选蛋白胱硫醚-β-合成酶OsCBSX4。验证OsBSK1-2与OsCBSX4之间的相互作用，解析OsCBSX4在水稻抵抗稻瘟病中的功能及作用机制，为水稻抗病育种提供重要的理论基础。【方法】利用免疫共沉淀、双分子荧光互补和荧光素酶互补试验验证OsBSK1-2与OsCBSX4之间的相互作用；利用实时荧光定量PCR和农杆菌介导的烟草瞬时转化，分析OsCBSX4的表达特征及蛋白定位；利用CRISPR/Cas9和农杆菌介导的遗传转化技术构建OsCBSX4敲除和过量表达植株，并通过接种稻瘟菌进行稻瘟病抗性鉴定；同时，通过ROS爆发测定和DAB染色分析，明确oscbsx4突变体中稻瘟菌和chitin诱导的免疫反应变化；此外，利用双分子荧光互补和荧光素酶互补试验验证OsCBSX4与OsRbohB之间的相互作用，用离体接菌法分析OsCBSX4的代谢产物对水稻抵抗稻瘟菌的影响，揭示OsCBSX4的免疫功能和作用机制。【结果】免疫共沉淀、荧光素酶互补及双分子荧光互补试验均表明OsBSK1-2与OsCBSX4之间存在相互作用。敲除OsCBSX4降低了水稻对稻瘟菌的抗性，喷雾接种稻瘟菌后，与野生型相比，oscbsx4突变体病斑数量更多；打孔接种稻瘟菌后，oscbsx4突变体较野生型病斑面积更大，稻瘟菌生长量更多。同时，OsCBSX4的功能缺失也降低了稻瘟菌侵染所诱导的病程相关基因OsRP5、OsPR10的表达和H2O2的积累，以及chitin诱导的ROS爆发。而过量表达OsCBSX4则提高了水稻的稻瘟病抗性，打孔接菌后，与野生型相比，过量表达OsCBSX4植株病斑面积更小，稻瘟菌生长更少。同时，OsCBSX4能够与介导水稻ROS产生的关键蛋白OsRbohB互作。此外，用OsCBSX4的代谢产物L-胱硫醚处理水稻，并不影响水稻的稻瘟病抗性。【结论】OsCBSX4为OsBSK1-2信号通路中的重要组分，正调控水稻的稻瘟病抗性及免疫反应，OsCBSX4可能是通过与OsRbohB互作而影响ROS的产生，进而调控水稻免疫。

关键词：水稻胱硫醚-β-合成酶 OsCBSX4 OsBSK1-2 OsRbohB 稻瘟病免疫共沉淀双分子荧光互补

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红麻EST-SSR标记的开发及其多态性评价

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作物学报 2017年第8期43卷 1170-1180页

作者：万雪贝李东旭徐益徐建堂张力岚张列梅林荔辉祁建民张立武福建农林大学作物科学学院/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

红麻是最重要的自然纤维作物之一,然而SSR标记的匮乏限制了其遗传改良。本研究从红麻90 175个EST序列中挑出含有转录因子的EST,开发了94对SSR引物。以24份不同红麻种质资源的DNA为模板,利用9%非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳检测多态性。结果... 详细信息

红麻是最重要的自然纤维作物之一,然而SSR标记的匮乏限制了其遗传改良。本研究从红麻90 175个EST序列中挑出含有转录因子的EST,开发了94对SSR引物。以24份不同红麻种质资源的DNA为模板,利用9%非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳检测多态性。结果表明,85对引物(占90.4%)至少在2个材料之间存在多态性,表明开发的EST-SSR具有很好的多态性。其中,三核苷酸重复所占比例最多,重复基元AAT和ATG的多态性较高。聚类分析表明,24份红麻种质资源的遗传相似系数变化在0.62~0.92之间,表现出丰富的遗传基础。这些结果不仅丰富了红麻的分子标记数量,而且为红麻的遗传分析提供资源。

关键词：红麻 SSR 遗传多样性标记开发

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甘薯β-淀粉酶家族基因的全基因组鉴定和表达分析

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华南农业大学学报 2021年第5期42卷 50-59页

作者：黄小芳毕楚韵黄伟群刘江洪胡韵卓黄碧芳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建福州350002 福建农林大学农学院福建福州350002 福建省种子总站福建福州350003 福建农林大学生命科学学院福建福州350002 福建省特种作物育种与利用工程技术研究中心福建福州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福州350002

【目的】挖掘甘薯Ipomoea batatas基因组中β-淀粉酶(Beta-amylase)基因家族序列信息,分析结构与功能信息。【方法】基于甘薯栽培种‘泰中6号’全基因组测序数据,利用生物信息学分析方法对鉴定到的12个甘薯β-淀粉酶家族成员进行结构域... 详细信息

【目的】挖掘甘薯Ipomoea batatas基因组中β-淀粉酶(Beta-amylase)基因家族序列信息,分析结构与功能信息。【方法】基于甘薯栽培种‘泰中6号’全基因组测序数据,利用生物信息学分析方法对鉴定到的12个甘薯β-淀粉酶家族成员进行结构域保守性分析、染色体定位、潜在重复基因筛查、保守基序分析和系统进化树构建,利用转录组数据进行低温胁迫下相关基因的表达分析。【结果】12个β-淀粉酶基因分布于甘薯第2、4、5、6、11、12、13和14号染色体上,含有8个具有潜在重复关系的基因对。多重比对和功能结构域搜索结果显示,甘薯β-淀粉酶家族的氨基酸序列中含有3个保守性较高的区域和10个保守基序。甘薯与其他物种β-淀粉酶蛋白的系统进化分析结果显示,62个β-淀粉酶家族成员被分为S1~S7等7个亚组,甘薯β-淀粉酶家族成员主要分布在S2、S4、S5、S6以及S7亚组中,且大多与拟南芥、马铃薯以及番茄的β-淀粉酶为同一分支。转录组测序数据分析结果显示,在低温贮藏的过程中有6个甘薯β-淀粉酶基因表达量出现变化,其中‘徐薯15-1’有2个基因上调表达、4个基因下调表达,‘徐薯15-4’仅有2个基因下调表达。【结论】β-淀粉酶是一类关键的淀粉水解酶,在甘薯生长发育和薯块贮藏阶段淀粉降解为还原糖的过程中发挥着重要作用,本研究鉴定得到的12个甘薯β-淀粉酶基因序列信息为进一步探讨甘薯β-淀粉酶基因家族的生物学功能提供数据参考。

关键词：甘薯 β-淀粉酶基因家族系统进化差异表达分析

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甘薯基因组NBS-LRR类抗病家族基因挖掘与分析

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作物学报 2020年第8期46卷 1195-1207页

作者：黄小芳毕楚韵石媛媛胡韵卓周丽香梁才晓黄碧芳许明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建福州350002 福建农林大学农学院福建福州350002 福建农林大学植物保护学院福建福州350002 福建农林大学生命科学学院福建福州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福州350002

NBS-LRR类基因家族是植物抗病R基因(Resistance gene)数量最多的一类,具有NBS(Nucleotide-binding site)和LRR(Leucine-leucine-repeat)结构域。甘薯(Ipomoea batatas)栽培种基因组已完成测序,但尚未注释,本研究对甘薯基因组序列进行外显子预测,得到甘薯染色体组全基因组蛋白序列,在此基础上进一步对NBS-LRR家族基因鉴定和分析表明,甘薯基因组中含有379个NBS-LRR家族基因,占全基因组基因总数的0.212%,其中N型亚家族120个,NL型103个,CNL型133个,TNL型22个,PN型1个。所有染色体上均有NBS-LRR家族基因分布,但数量明显不同,其中有60.9%的NBS-LRR基因序列呈簇状分布。NBS-LRR基因序列有15个保守结构域,在N端较为保守。研究结果为甘薯进一步开展NBS-LRR家族基因的功能研究和抗性育种提供了参考。

关键词：甘薯 NBS-LRR R基因基因家族生物信息学

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