科研产出
基于CRISPR/Cas9技术创制木薯MeSTP7和MeSTP15双基因突变体
《热带作物学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：木薯(Manihot esculenta Crantz)是一种热带、亚热带重要的粮食与能源作物,提高木薯的产量对木薯产业发展至关重要.木薯块根的发育直接影响其产量情况,而不同逆境胁迫会影响木薯块根的发育情况.因此解析木薯块根的发育机制有助于通过分子育种手段实现木薯高产,以及获得具备一定抗逆品质的优良种质,增强木薯的适应性,从而扩大木薯种植的推广面积.己糖转运蛋白(STPs)是一类MSTs亚家族蛋白,通过转运糖类物质调节植物生长发育及非生物胁迫.本实验室前期鉴定出MeSTP7和MeSTP15基因在块根发育时期的糖分累积、应对非生物胁迫过程中起到重要作用,因此获得木薯MeSTP7和MeSTP15双突变体将有助于解析木薯块根发育机制及创制抗逆新种质.为了得到MeSTP7和MeSTP15木薯双突变体,利用在线软件CRISPR-P v2.0同时设计靶标基因MeSTP7和MeSTP15的sgRNA,成功构建了MeSTP7和MeSTP15的CRISPR/Cas9双基因编辑载体.将编辑载体转化农杆菌LBA4404后,侵染'华南8号'(SC8)木薯脆性胚性愈伤组织,经过Sanger测序分析MeSTP7和MeSTP15成功发生编辑,而潜在的脱靶位点未发生编辑,说明双编辑载体可对MeSTP7和MeSTP15基因进行编辑,且不造成脱靶现象,然后将侵染后的脆性胚性愈伤组织诱导出子叶,经过15 mmol/L的潮霉素B筛选出生根植株,生根植株再经过分子检测,成功获得带有双编辑载体表达框的转基因阳性植株.以阳性植株的基因组作为模板,分别用PCR扩增2个基因的靶位点前后各100 bp核苷酸序列,经过Hi-TOM测序后,结果显示有26个株系发生突变,其中MeSTP7/15双基因突变体有23个,MeSTP7单基因突变体2个,MeSTP15单基因突变体1个,编辑类型多为单碱基缺失或插入,大片段碱基的缺失所占比率小.初步在组培瓶中观察突变体的变型,发现单突变体和双突变体的根系生长均受抑制,植株矮小,且MeSTP7和MeSTP15双突变体受损更严重.该研究结果不仅为进一步解析木薯块根发育机制奠定基础,还为获得木薯抗病、抗逆新种质提供材料.
关键词： 木薯;己糖转运蛋白;CRISPR/Cas9;双基因编辑
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初榨椰子油品质特征及健康功效的研究进展
《中国油脂 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：初榨椰子油（VCO）是近年来备受关注的功能性油脂。随着VCO市场的增长，对VCO功效的报道也越来越多，然而近年来对椰子油的功效有一定的争议。为了正确认识椰子油，促进VCO在大健康领域的推广应用，介绍了VCO的加工工艺、感官特征、质量指标、脂肪酸组成及微量活性成分，并对VCO的抗氧化、抗菌、抗病毒、抗炎等健康功效及其在心血管疾病、糖尿病、阿尔茨海默病、肥胖、肿瘤等疾病防治方面的研究进展进行了综述。VCO是一种具有一定健康功效的功能性油脂。
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近自然管理方式对橡胶林根际土壤真菌群落结构和多样性的影响
《南方农业学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：[目的]探究近自然管理后橡胶林土壤、根际和根表中真菌物种组成和多样性变化,为橡胶林生物多样性恢复和天然橡胶的可持续发展提供理论基础.[方法]在试验场内建立1 ha橡胶林固定样地进行近自然管理,同时建立常规处理和除草剂处理的样地进行对比,基于高通量测序的方法分析土壤、根际及根表中真菌群落结构、多样性和群落功能.[结果]橡胶林进行近自然管理和除草剂处理后,其土壤有机质和全磷含量降低,近自然管理后pH和含水率升高.常规林、近自然管理林和除草剂处理林土壤、根际和根表的主要优势真菌类群是子囊菌门(Ascomycota)和担子菌门(Basidiomycota);近自然管理后橡胶林土壤中子囊菌门减少,根际和根表中子囊菌门增加.在OTU水平上进行PCoA分析,土壤和根表中物种组成存在显著差异(P<0.05).3种橡胶林土壤、根际和根表中真菌的α多样性无显著差异(P>0.05);在OTU水平上的γ多样性分析,根表中近自然管理林的真菌物种总量高于常规林和除草剂处理林;RDA分析结果表明土壤、根际和根表中主要环境影响因子分别为pH、全氮和有机质.通过FUNGuild功能预测,3种橡胶林土壤、根际及根表真菌群落的营养型以腐生营养型为主,土壤中腐生营养型真菌含量高于根际和根表,近自然管理后橡胶林土壤中腐生营养型真菌减少.[结论]近自然管理方式后橡胶林土壤理化性质和养分发生改变,在一定程度上影响真菌的群落结构和多样性,同时增加了土壤中真菌在根表上的富集.
关键词： 橡胶林 真菌 多样性 物种组成 群落结构 近自然管理
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中国海南省木生大型真菌多样性研究（英文）
《菌物学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：本研究于2010至2021年对海南省各自然保护区、森林公园和植物园内的木生大型真菌进行了调查，共采集标本2212份，经形态和分子系统研究，发现木生大型真菌702个种，根据最新分类系统隶属于19个目、68个科、256个属。其中多孔菌科、锈革菌科、炭角菌科、炭团菌科和丝齿菌科等16个科为优势科，共529个种，约占总数的75%；炭角菌属、锈革菌属、木层孔菌属、环纹炭团菌属、褐孔菌属、多年卧孔菌属、栓菌属和灵芝菌属等32个属为优势属，共357个种，约占总数的51%。此外，共有3个新属和92个新种是本研究根据采自海南省的模式标本发现发表的。这些物种中22种为食用菌，71种是药用菌，6种是有毒菌类。
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妃子笑荔枝LcSAI启动子的克隆及其生物信息学分析
《广东农业科学 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：【目的】酸性转化酶在荔枝糖代谢中具有重要作用，克隆和分析荔枝酸性转化酶基因（LcSAI）启动子，以期为LcSAI调控荔枝糖代谢的功能研究提供理论依据。【方法】以妃子笑荔枝果肉为材料，根据荔枝基因组序列信息，克隆LcSAI上游约1 500 bp的启动子序列，并利用生物信息学工具对启动子序列中的转录起始位点、顺式作用元件及CpG岛进行预测分析。【结果】克隆得到1 514 bp的LcSAI启动子序列，启动子顺式作用元件除了存在大量的启动子核心元件如TATA-box和增强元件CAAT-box外，还存在光响应顺式元件、激素应答元件、厌氧诱导响应元件、MYB结合位点、MYC结合位点及一些未知功能的顺式作用元件。LcSAI启动子序列可能存在3处核心启动子区域，LcSAI启动子区没有预测到符合限定条件的CpG岛。【结论】LcSAI基因启动子与逆境胁迫有关，推测酸性转化酶在荔枝抵御逆境胁迫的生理过程中具有重要作用。
关键词： 妃子笑荔枝 酸性转化酶基因 启动子 克隆 生物信息学
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巴西橡胶树HbRPW8基因克隆与表达分析
《热带作物学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：RPW8(resistance to powdery mildew locus 8)是对植物多种病害,尤其白粉病具有抗性的广谱抗病基因位点,通过对橡胶树RPW8基因进行克隆及表达分析,为橡胶树抗白粉病机制解析和分子育种等方面打下基础.以橡胶树'热研73397'为材料,采用RT-PCR克隆HbRPW8基因编码区(CDS)序列;对其进行生物信息学分析,并利用qRT-PCR方法,测定7种激素和白粉菌侵染不同时间、不同病害等级处理后RPW8基因表达量.该基因cDNA全长570 bp,编码189个氨基酸,该蛋白的分子量为21.73 kDa,等电点为9.23,脂肪系数为86.30,总平均亲水性指数为-0.404,为亲水性蛋白,共有8个磷酸化位点,无跨膜域和信号肽,定位于细胞核,具有RPW8的保守结构域,α-螺旋和无规则卷曲是HbRPW8蛋白二级结构的主要元件,分别占氨基酸序列的70.90%和22.22%.亲缘关系显示,HbRPW8基因与木薯RPW8基因相似性最高.过氧化氢(H2O2)、水杨酸(SA)、乙烯利(ETH)、赤霉素(GA)和脱落酸(ABA)能迅速诱导HbRPW8转录本的表达,并在处理后0.5 h达到最高水平,分别约为对照的14倍、6倍、75倍、2.5倍和4倍;茉莉酸甲酯(MeJA)处理后6 h达到最高水平,是对照的10倍左右;生长素处理后HbRPW8转录本显著下调;随着白粉菌侵染时间和病害等级的增加,HbRPW8的表达量均呈现先上升后下降的趋势.研究结果初步表明,HbRPW8可能参与橡胶树的抗病反应机制,为橡胶树抗病育种的研究提供参考.
关键词： 巴西橡胶树 HbRPW8基因 qRT-PCR 生物信息学 RPW8
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参薯miR172基因与靶基因AP2特征分析
《分子植物育种 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：参薯是热带和亚热带的重要薯类作物，其块茎中富含淀粉。由于miR172是调控马铃薯块茎形成的关键基因，为分析miR172及其靶基因AP2的基因特征和不同发育时期的表达模式，本研究开展参薯miR172及靶基因预测分析和验证。基于参薯转录组和基因组序列，找到8个DalmiR172基因，并预测到其靶基因主要为AP2基因家族。通过多序列比对，发现8条DalmiR172成熟序列高度保守，其前体序列有一定差异。通过RT-qPCR分析参薯miR172在不同生长阶段中的表达情况，发现参薯已结薯植株中的表达量显著高于参薯幼苗期，表明miR172的表达水平在参薯幼苗到结薯时期呈增加趋势，推测miR172可能对参薯块茎形成具有促进作用。通过农杆菌介导的烟草瞬时表达实验验证了参薯miR172负调控AP2的转录水平。本研究为miR172-AP2调控模块在参薯生长发育过程中的功能分析提供实验依据。
关键词： 参薯（Dioscorea alata） miR172 AP2 特征分析
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赤霉素生物合成抑制剂促进杧果成花的作用和对顶芽代谢谱的影响
《果树学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：【目的】探明赤霉素合成抑制剂缩节胺、调环酸钙和烯效唑组合物（简称SPD）诱导杧果成花效应机制。【方法】利用超高效液相色谱串联质谱（UPLC-MS/MS）的广泛靶向代谢组学研究方法,分析杧果成花诱导不同阶段顶芽代谢物差异。【结果】与清水处理相比,应用SPD处理,检测到的582种代谢物中有372种存在差异（变量重要性投影VIP≥1,差异倍数FC≥2或≤0.5）。其中,在SPD处理80～100 d后,随着顶芽的休眠解除,顶芽中脂质、酚酸、氨基酸、碳水化合物和维生素等代谢物含量随着时间推移发生了显著的变化。18种脂质包括12种溶血磷脂酰乙醇胺（LPE）、7种溶血磷脂酰胆碱（LPC）和1种游离脂肪酸（FA）在80～100 d显著上调,脯氨酸、抗坏血酸、碳水化合物和单宁含量持续增加。而L-半胱氨酸、L-组氨酸和L-高甲硫氨酸,在SPD处理30～100 d后相对含量变化超过10倍,但在对照组中没有显著变化。【结论】研究结果为亚热带地区杧果开花管理提供一种潜在的方法,并为应用赤霉素生物合成抑制剂促进杧果成花内在机制的解析提供理论依据。
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杧果转录因子BES1s家族全基因组鉴定及生物信息学分析
《浙江农业学报 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：BES1/BZR1是植物中特有的一类转录因子且是油菜素内酯(BR)信号转导途径的唯一转录因子,为探讨其在植物抗病抗逆反应中的作用,本研究通过运用生物信息学研究方法分析了杧果BES1s家族成员的理化性质、结构域、蛋白质结构和在不同胁迫条件下的基因表达.研究表明,杧果BES1s家族理化性质预测结果显示,成员外显子个数相差较大;结构域预测结果显示,杧果BES1s成员均具有BES1_N结构域;系统进化分析和二级结构表明,成员可分成3组,不同组之间成员存在较大差异、蛋白质三级结构预测结果显示,存在3种结构.在qRT-PCR法测定基因表达量中发现,在胶孢炭疽菌(Cg)侵染过程中MiBES1.1和MiBES1.5持续上调表达;MiBES1.12和MiBES1.13持续下调表达.在细菌性黑斑病菌(Xcm)侵染过程中,在12 h时除MiBES1.7和MiBES1.9,其他成员上调表达;在3 h时MiBES1.1~MiBES1.5和MiBES1.11下调表达.在茉莉酸甲酯(MeJA)处理过程中,MiBES1.7、MiBES1.9和MiBES1.2持续下调表达;在48 h时,除MiBES1.5和MiBES1.11~MiBES1.13其他成员下调表达.本研究结果可为杧果BES1s家族成员基因的功能研究提供依据.
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不同林龄橡胶林土壤细菌群落组成及多样性研究
《中国农学通报 》 2022 CSCD
摘要：为了了解不同林龄橡胶树土壤细菌群落的组成及多样性,以5点取样法采集土壤样品,用高通量测序测得3种龄林土壤细菌群落组成、多样性及季节变化数据.酸杆菌门、绿弯菌门、放线菌门、厚壁菌门、拟杆菌门呈显著性差异,硝化螺旋菌门呈极显著性差异.酸杆菌纲、放线菌纲、γ-变形菌纲、鞘脂杆菌纲呈显著性差异,纤线杆菌纲、OPB35_soil_group、芽孢杆菌纲呈极显著性差异.norank_c_Acidobacteria、变异性杆菌属、Candidatus_koribacter、norank_o_JG30-KF-AS9 呈显著性差异,norank_c_OPB35_soil_group、醋酸杆菌杆菌属呈极显著性差异.3种林龄土壤细菌群落Simpson指数、Sobs指数、Ace指数和Shannon指数无显著性差异.季节对微生物群落解释度为24.60%.变形菌和酸杆菌是最丰富的细菌群,多样性指数无显著性差异,季节是影响群落结构及多样性的重要因素.
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