科研产出
橡胶树CRISPR/Cas9编辑植株出现预期表型的突变阈值
《热带作物学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：本课题组前期在橡胶树原生质体中分别实现了基于CRISPR/Cas9-RNP及质粒介导的瞬时转化基因编辑，并以HbPDS基因为靶标，在橡胶树愈伤组织中实现了农杆菌介导的稳定转化基因编辑，并获得了出现白化表型的愈伤组织，但由于橡胶树愈伤诱导体胚的技术还不稳定，导致未能获得基因编辑植株。为了获得橡胶树基因编辑幼苗，本研究继续以HbPDS基因为靶标，改用橡胶树体胚为侵染受体，开展农杆菌介导的遗传转化，经潮霉素抗性筛选获得增殖的T0代抗性体胚，通过Cas9基因分子检测共挑选出116个阳性转化体胚，通过对靶点处的测序检测发现有5个胚块发生了基因编辑，编辑效率为4.3%。通过植株再生程序，获得了2株再生植株，表型观测均是嵌合体，表现为同一编辑植株上同时存在绿色及白化叶片。同时取白化叶片和绿色叶片进行高通量测序，发现二者均已发生了基因编辑，除了1个白化叶片发生了纯合双等位突变之外，其余叶片均为嵌合突变。其中，白化叶片编辑细胞的占比介于86%～100%之间，而绿色部位编辑细胞所占比例介于66%～69%之间，说明橡胶树CRISPR/Cas9编辑植株出现预期表型的突变阈值高于69%，介于70%～85%之间，为今后创制有表型的橡胶树基因编辑幼苗提供理论指导。同时，本研究证明了T0代转化体胚及其获得的再生植株嵌合比例太高，不宜作为植株再生的材料，为今后通过对T0代阳性体胚进行继代获得T1代纯合体胚，并以T1代体胚为转化受体获得纯合基因编辑植株提供思路。本研究首次公开报道获得了橡胶树基因编辑植株，尽管是嵌合植株，但也增进了对CRISPR/Cas9在橡胶树中作用的理解，为下一步在橡胶树中改进并应用基因编辑技术奠定基础。
关键词： 橡胶树 CRISPR/Cas9 HbPDS基因 基因编辑 突变阈值
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防御假单胞ZF509的分离鉴定及其对甜瓜细菌性果斑病的防治效果研究
《中国生物防治学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为了筛选对瓜类果斑病（acterialfruitblotch,BFB）具有良好拮抗效果的生防细菌，本研究从黑龙江马铃薯根际土壤中分离得到一株对西瓜噬酸菌Acidovorax citrulli具有显著抑制效果的生防菌株ZF509。经形态学观察、生理生化特征、Biolog测定和多基因系统发育树分析，鉴定菌株ZF509为防御假单胞Pseudomonasprotegens。经抑菌谱分析，菌株ZF509对4种病原细菌、8种病原真菌具有显著拮抗作用。经酶活检测和抑菌物质分析，ZF509具有溶磷能力，可分泌蛋白酶，合成生物膜，产生氢氰酸，具备2-羟基、2,4-DAPG、藤黄绿脓菌素以及吡咯菌素4种抑菌物质的合成编码基因。盆栽试验结果表明，接种ZF509的处理果斑病发病的病情指数显著降低，防效可达73.46%，显著优于对照药剂噻霉酮处理。综上所述，菌株ZF509对瓜类细菌性果斑病具有良好的生防潜力和应用前景。
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香蕉MaEIL4的分离鉴定及其在果实采后成熟过程中的差异表达分析
《分子植物育种 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：为了明确香蕉果实中参与乙烯信号转导的关键基因，本研究在转录水平上对香蕉中的9个Ethylene insensitive 3-like （MaEIL）基因在果实采后成熟过程中的差异表达特性进行分析，找到关键基因并克隆其全长，采用生物信息学方法对其理化特性，结构特征，亚细胞定位进行分析，采用荧光实时定量PCR方法对其果实采后不同处理条件下的差异表达特性进行了深入研究。结果表明，MaEIL4在果实采后成熟过程中高水平表达。MaEIL4全长4 314 bp，单一外显子。其开放阅读框全长1 908 bp，编码635个氨基酸，分子式为C3104H4837N883O970S34，分子量为71.13 kD，等电点为5.70，属于亲水性氨基酸。该基因具有典型的Ethylene insensitive 3 （EIN3）结构域。该基因编码蛋白质定位于细胞核中。MaEIL4在香蕉果实采后成熟过程中的表达明显受到外源乙烯的诱导，受1-MCP的抑制，表明MaEIL4参与了果实成熟早期乙烯信号的转导，在果实采后成熟过程中发挥着重要的作用。研究结果有助于深入解析香蕉果实采后成熟过程中乙烯信号转导的分子机制，丰富了果实成熟调控的理论，也为香蕉果实成熟与品质改良提供了靶基因，具有重要的应用价值。
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椰子CESA基因家族鉴定及生物信息学分析
《分子植物育种 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：中国加工椰糠与椰壳纤维所需的椰衣、椰壳主要从国外进口，国内原材料供给不足，市场潜力巨大，因此培育椰子高品质深加工新品种具有重要意义。本研究利用已发表的椰子基因组数据，共鉴定出10个椰子CESA基因家族成员并对其进行了基因结构分析、蛋白理化性质分析、亚细胞定位预测、蛋白质保守结构域预测、超二级结构预测分析、三级结构同源建模、蛋白跨膜螺旋预测、系统进化树构建及表达谱分析。蛋白理化性质与亚细胞定位分析显示，椰子CESA成员蛋白多为酸性蛋白，且主要定位于细胞质膜上。进化分析显示，椰子CESA基因家族成员可分为5组，组内基因同源性较高，组间差异较小，所有家族成员均含有N端锌指结构域和纤维素合酶结构域，基因结构相似。聚类及表达谱分析显示，CoCESA3、CoCESA4、CoCESA6、CoCESA8与已报道的拟南芥、水稻初生细胞壁合成相关CESA基因聚类在一起，并在成熟叶片、幼叶、胚、胚乳和愈伤组织中都有较高的表达量，其可能参与了初生细胞壁合成且在整个植物生长发育过程中发挥作用。本研究鉴定了10个椰子CESA基因家族成员并对其进行了生物信息学分析，为椰子CESA基因家族功能的进一步研究提供基础，并为高质量深加工椰子新品种的分子育种提供候选基因。
关键词： 椰子（Cocos nucifera L.） CESA基因家族 生物信息学
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香蕉黑星病研究现状及展望
《中国南方果树 》 2024 北大核心
摘要：由叶点霉属(Phyllosticta)多个种引起的香蕉黑星病是香蕉产区常见的叶部和果实病害之一.受害叶片及果实表面出现褐色或黑色斑,可致叶片早衰,果实外观品质变劣,耐贮性及商品价值下降,造成严重经济损失.本文基于国内外香蕉黑星病研究报道,概述了香蕉黑星病症状、分布与为害、病原菌及其生物学特性、流行规律、检测技术与防治方法等研究现状,并对存在问题及研究趋势进行了展望,以期为我国香蕉黑星病相关研究及防治提供参考.
关键词： 香蕉黑星病 叶点霉属Phyllosticta 发生规律 真菌 防治
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叶下珠黄化植原体和丛枝植原体的分子鉴定
《热带作物学报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：2022 年 8 月在海南省文昌市一个槟榔黄化病园内,分别发现叶片黄化和丛枝症状的叶下珠,前期检测均为植原体感染.为了明确叶下珠黄化植原体和丛枝植原体的分类鉴定,本研究通过克隆 16S rDNA基因和核糖体蛋白(rp)基因,并进行基因序列一致性、系统发育树及虚拟RFLP等分析.结果显示:克隆获得叶下珠黄化植原体 16S rDNA片段 1246 bp,rp基因 1212 bp;叶下珠丛枝植原体 16S rDNA片段 1827 bp,rp基因 1240 bp.基因序列一致性显示,叶下珠黄化植原体与丛枝植原体的 16S rDNA基因序列均与 16SrⅠ组的植原体一致性高达 98%以上,与槟榔黄化植原体海南株系的 16S rDNA序列一致性达 100%;而二者的rp基因序列均与rpⅠ组的植原体一致性高达 99%以上.系统发育树分析显示,叶下珠黄化植原体和丛枝植原体 16S rDNA基因均与翠菊黄化组(16SrⅠ)植原体聚于一个大分支,且与 16SrⅠ-B亚组的槟榔黄化植原体聚于同一个小分支,亲缘关系接近;而rp基因均与翠菊黄化组(rpⅠ)植原体集聚于一个大分支,且与rpⅠ-B亚组的翠菊黄化植原体聚于同一个小分支,亲缘关系接近.虚拟RFLP分析显示,叶下珠黄化植原体和丛枝植原体的 16S rDNA基因序列虚拟RFLP图谱与 16SrⅠ-B的洋葱黄化植原体的参考图谱相同,且相似系数为 1.00.综上表明,叶下珠黄化植原体和丛枝植原体均属于 16SrⅠ-B亚组成员.研究结果可对采用铲除槟榔黄化病中间寄主的防控手段提供理论依据.
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过表达MeERF72对C3木薯淀粉合成的影响
《分子植物育种 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：木薯蔗糖合酶1(MeSuSy1)是淀粉生物合成通路上第一个关键酶，而乙烯响应因子MeERF72可调控其转录活性。为探究MeERF72对木薯(Manihot esculenta Crantz)块根淀粉合成的影响，本研究在盆栽条件下，检测野生型、MeERF72过表达系和RNAi干扰系MeERF72和MeSuSy1在叶片和块根中的表达量，并测定木薯块根薯肉的淀粉、还原糖和总糖含量。结果显示，过表达株系的块根中MeERF72的表达量显著高于野生型C3，其MeSuSy1的表达量显著低于野生型C3，干扰植株反之；MeERF72干扰株系薯肉的淀粉和总糖含量显著高于野生型C3，过表达株系反之，表明MeERF72可能负调控MeSuSy1的转录活性，降低蔗糖分解效率，进而减少淀粉合成。本研究明确了MeERF72对MeSuSy1的调控机制和对木薯淀粉合成的影响，为进一步研究淀粉代谢通路的基因调控网络以及热带作物重要性状的遗传改良策略提供参考。
关键词： 木薯(Manihot esculenta Crantz) 淀粉生物合成 ERF基因 蔗糖合成酶
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山乌桕质量标准及急性毒性研究
《中国现代应用药学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：目的 建立山乌桕药材的质量标准并进行急性毒性研究.方法 对10批山乌桕药材进行性状鉴别、粉末显微鉴别、薄层色谱(thin-layer chromatography,TLC)鉴别研究,并采用HPLC建立特征图谱;采用电感耦合等离子体质谱(inductively coupled plasma-mass spectrometry,ICP-MS)法测定镉(Cd)、铅(Pb)、砷(As)、铜(Cu)、汞(Hg)5 种重金属元素含量;以最大给药量法进行急性毒性研究.结果 山乌桕药材外皮深褐色,内表面浅黄棕色,纤维性强.其粉末呈棕黄色,晶鞘纤维常见,草酸钙簇晶排列成行.供试品TLC图中,在对照品(东莨菪内酯、异秦皮啶)相应的位置上显相同颜色的荧光斑点;特征图谱中共标定5个共有峰,指认出3个特征峰(东莨菪内酯、异秦皮啶、白蜡树素).所测重金属元素含量低于国家限量标准,测定方法学考察其线性相关系数R2>0.999,精密度、稳定性、重复性RSD<10%,平均加样回收率为80%~120%,RSD<10%.急性毒性试验最大给药量为184.09 g·kg-1,14d内体质量、进食量、脏体比,大鼠血清中丙氨酸转氨酶、天冬氨酸转氨酶、尿素氮、肌酐水平与正常对照组比较无显著差异,未见明显毒性.结论 所建标准可为山乌桕药材的质量评价提供参考.10批药材重金属含量在安全范围内;急性毒性试验表明山乌桕药材口服无明显不良反应,安全剂量范围大,为山乌桕药材后续开发利用提供了参考.
关键词： 山乌桕 质量标准 电感耦合等离子体质谱 重金属 急性毒性
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农机农艺融合的高效割胶技术优化设计与应用
《中国农机化学报 》 2024 北大核心
摘要：割胶是橡胶树收获胶乳的重要途径,便携式机械化割胶是实现产业升级和节本增效的途径之一.为进一步提高机械割胶效果,根据采胶生理特殊性、割胶工况复杂多变性、橡胶树收获物胶乳黏弹特性、橡胶树生长差异性、割胶形式多样性等农机农艺融合问题对割胶机械的设计需求,优化设计便携式电动割胶装备的切割刀片、电子调速器、导向器等零部件.优化结果表明:采用刃高≥10 mm的刀片割胶,可以轻松切断旧胶线;电子调速器在电机转速为3 201~8 459 r/min区间调速时,灵敏度高,单次割胶轨迹连续平稳;导向器形状从"L"型优化为"T"型,减少旧胶线对割胶机械的干预.优化后的技术,提高便携式割胶机械对割胶农艺的适应性,降低操作技术难度和单株割胶时间,胶工更容易快速掌握.
关键词： 机械割胶 橡胶树 农机农艺融合 导向器 电子调速器
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绿色荧光蛋白(GFP)标记杧果细菌性角斑病病原菌及其定殖规律
《中国南方果树 》 2024 北大核心
摘要：为研究杧果细菌性角斑病病菌在杧果不同器官组织中的定殖规律.利用电击转化法将质粒pBBR1MCS2-Tac-EGFP导入野油菜黄单胞菌杧果致病变种(Xanthomonas citri pv.mangiferaeindicae)菌株Xcm003中,通过转化子生长表型和外源基因的PCR鉴定,成功获得带绿色荧光蛋白(GFP)标记的转化子Xcm003-EGFP,采用室内刺伤和盆栽苗灌根接种试验,结合组织学观察法,追踪该病原菌在不同杧果器官组织中的定殖规律.结果表明,病原菌通过伤口侵入杧果果实果皮外层细胞层,随着侵染时间推移,向内层果皮细胞层垂直扩散并定殖,后期病原菌在伤口处大量聚集,出现隆起开裂状病斑.在杧果叶片中,病原菌从伤口侵入叶片上表皮细胞层,随后迁移到叶肉细胞间隙,侵染后期,病原菌在气孔和伤口定殖,造成气孔和伤口堵塞,导致接种点出现黑褐色水浸病斑.盆栽苗灌根后发现,该病原菌可在土壤中定殖,入侵杧果根部,但并不扩散至其他杧果组织,不会为害整株幼苗.说明杧果细菌性角斑病病菌可在不同杧果组织中定殖,但仅表现为局部侵染特性.
关键词： 杧果细菌性角斑病 野油菜黄单胞菌杧果致病变种Xanthomonas citri pv.mangiferaeindicae GFP标记 质粒 定殖
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