CRISPR-Cas技术用于核酸检测的现状和前景

李凯强; 李琦; 姚杰; 任红艳; 董发明; 毕延震; 《中国预防兽医学报 》 2021 北大核心 CSCD

摘要：高效、经济的核酸检测方法在基因分型和病原体检测等领域的需求在不断增长。研究人员利用人工合成的生物分子组分已经开发了许多用于核酸检测的方法^[1-3];但是,现有的检测方法无法同时满足特异性、灵敏度、速度、成本和简单性的需求,例如,最常用的检测方法实时定量逆转录聚合酶链反应（q PCR）,被推荐为新冠肺炎和非洲猪瘟的分子诊断金标准^[4-5],但是其需要精密的仪器和专业的操作人员,无法进行现场检测,限制了它的应用。近年,CRISPR-Cas系统为基因组编辑提供了新的工具^[6]。这些CRISPR-Cas技术大多依赖Cas蛋白和CRISPR RNAs（cr RNAs）来靶向和切割特定的核酸序列。然而,新发现的Cas蛋白质的"第二活性"打开了低成本、便携诊断新工具的大门^[7-9],并且大大提高了核酸检测的灵敏度。

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基于叶绿体基因trnL-trnF、trnH-psbA和trnT-trnL序列的甘薯种质遗传多样性分析

王崇; 焦春海; 杨新笋; 张文英; 雷剑; 柴沙沙; 王连军; 田小海; 《南方农业学报 》 2021 北大核心 CSCD

摘要：【目的】利用叶绿体基因组（cpDNA）的间隔区序列（trnL-trnF、trnH-psbA和trnT-trnL）对甘薯种质进行遗传多样性分析,为其种质保护及开发利用提供理论依据。【方法】以从我国12个省份收集的52份甘薯种质为材料,从10个cpDNA间隔区序列的引物中筛选出能扩增单一、清晰明亮且稳定的序列引物,利用其PCR扩增筛选出间隔区序列,并进行测序及序列拼接。利用DnaSP 5.0进行序列特征分析,采用MEGA X计算52份甘薯种质材料的遗传距离,并构建系统发育进化树。【结果】筛选获得7对扩增结果较理想的引物,其PCR扩增产物经测序分析,共获得3个有效标记（trnL-trnF、trnH-psbA和trnT-trnL）。三者的拼接序列长度为2239 bp,共有7个变异位点,2个单一突变位点,5个简约信息位点,11个插入/缺失位点。在52份甘薯种质材料中,trnL-trnF、trnH-psbA和trnT-trnL序列的变异位点数量（Vs）分别为1、1和5个,单倍型数目（H）分别为2、4和5个,拼接序列的单倍型数目为10个;核苷酸多样性（π）和单倍型多样性（Hd）最高的序列分别为trnT-trnL（π=0.00052）和trnH-psbA（Hd=0.535）。trnL-trnF、trnH-psbA和trnT-trnL序列的Tajima’s D、Fu and Li’s D*和Fu and Li’s F*均无显著差异（P>0.05）,符合中性进化模式。基于拼接序列构建的系统发育进化树显示,52份甘薯种质材料的遗传距离为0～1.1848,平均遗传距离0.1018,其分为五大类,其中第Ⅰ类～Ⅳ类仅含有少量种质,其余41份种质归为第Ⅴ类。【结论】52份甘薯种质材料的遗传变异较为丰富,但种质材料间的遗传多样性低,与cpDNA特性和甘薯遗传背景狭窄有关。基于trnL-trnF、trnH-psbA和trnT-trnL的拼接序列更能准确分析甘薯种质的遗传多样性,且有效划分不同类群,为甘薯集团育种提供候选材料。

关键词： 甘薯 叶绿体基因组（cpDNA） trnL-trnF trnH-psbA trnT-trnL 遗传多样性 系统发育进化树

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硒都黑猪OLR1基因多态性及其与产仔数的相关性分析

乔木; 周佳伟; 吴俊静; 武华玉; 梅书棋; 彭先文; 《河南农业科学 》 2021 北大核心 CSCD

摘要：为研究OLR1基因遗传多态性对硒都黑猪产仔数的影响,利用PCR扩增和直接测序法检测OLR1基因在硒都黑猪中的单核苷酸多态性（SNP）,并与母猪第一胎的产仔数性状进行相关性分析。结果显示,在基因的g.61808357处发现3种类型的碱基突变A>C、A>T和C>T,存在AA、AC、CC、AT和TC 5种基因型,AC、AA和CC基因型个体的总产仔数和产活仔数均极显著（P<0.01）高于TC和AT基因型个体。综上,OLR1基因g.61808357处SNP位点可作为影响硒都黑猪产仔数性状的分子标记。

关键词： 硒都黑猪 OLR1基因 多态性 产仔数 关联分析 分子标记

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孕穗期不同渍害时长对小麦生理特性及产量的影响

丁富功; 卢奕霏; 贾宝森; 朱旭东; 熊泽浩; 王超; 侯泽豪; 刘易科; 朱展望; 张迎新; 王书平; 方正武; 《福建农业学报 》 2021 CSCD

摘要：【目的】小麦渍害是长江中下游小麦生产中的主要非生物胁迫因素,研究孕穗期不同渍害时长对小麦生理特性及产量的影响,为小麦孕穗期的耐渍性机理研究和生产提供理论依据。【方法】以小麦品种扬麦16和中麦895为供试材料,采用盆栽控水方法,研究孕穗期渍害时长对小麦生长及产量的影响。【结果】（1）孕穗期发生渍害,小麦叶片的叶绿素含量显著降低,渍害时长越久,叶片SPAD值下降程度越大;受害越重的叶片SPAD值下降幅度越大,倒二叶较同期的旗叶受害严重。（2）小麦的CAT、SOD和POD等抗氧化物酶的酶活性在渍害期间呈现"∧"型变化趋势,活性氧（ROS）含量在渍害前期有降低或缓慢增加现象,而在渍害后期呈急剧升高趋势。（3）孕穗期短期内渍害有效穗数、穗粒数和千粒重等产量要素有小幅度增加现象,这可能是小麦的应激反应所致。（4）孕穗期渍害对小麦株高无显著影响,长期渍害导致小麦产量显著下降,有效穗数、穗粒数和千粒重的降低是引起小麦减产的主要因子;在渍害15 d后,中麦895和扬麦16的单株产量分别较CK降低了51.47%和43.99%。【结论】孕穗期渍害显著降低了小麦叶片叶绿素含量,破坏了植株体内活性氧代谢和抗氧化酶系统之间的平衡,过量积累的活性氧致使细胞脂膜过氧化,导致细胞结构和功能受损,进而影响植株光合作用和营养物质的传输和积累,使小麦生物量大幅降低,从而导致籽粒灌浆不足,造成空粒、瘪粒和无效穗数显著增多,最终造成小麦减产。此外,在整个渍害胁迫过程中,供试的2个小麦品种的耐渍性强弱表现为:扬麦16>中麦895。

关键词： 小麦 孕穗期 渍害胁迫 叶绿素含量 活性氧代谢 产量

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恩施产区湖北贝母乙酸乙酯组分挥发性成分与抗菌活性研究

李宇; 刘翠君; 艾伦强; 方昕悦; 刘玉; 袁名远; 冉亚兰; 何美军; 《浙江农业学报 》 2021 北大核心 CSCD

摘要：为了研究恩施产区湖北贝母乙酸乙酯组分的抗菌活性和挥发性成分,以恩施产区湖北贝母乙酸乙酯组分为研究对象,运用滤纸片法测试对11株供试菌的抑菌活性;采用微量肉汤稀释法测定对供试菌的MIC值;运用GC-MS鉴定挥发性成分;运用气相色谱外标法测定贝母素乙含量.研究结果显示:湖北贝母乙酸乙酯组分对苏云金芽孢杆菌、溶藻弧菌、鲍曼不动杆菌有中度敏感抑制活性,其MIC值分别为2.37、5.93、11.86 mg·mL-1;湖北贝母乙酸乙酯组分的抑菌活性与贝母素乙的抑菌活性存在显著性差异,推测贝母素乙不是湖北贝母乙酸乙酯组分中主要发挥抑菌活性的成分;从乙酸乙酯组分中共鉴定出16个挥发性代谢产物,主要成分为脂肪烃(4.55%)、脂肪酸(24.07%)、含氮生物碱(23.02%);湖北贝母乙酸乙酯组分中贝母素乙的含量为(16.19±0.16)mg·g-1,加标回收率为96.58%,相对标准偏差为3.98%.湖北贝母乙酸乙酯组分的优良抑菌活性和抑菌广谱性,为开发优质植物来源的新型天然抗生素提供了重要参考.

关键词： 恩施;湖北贝母;乙酸乙酯组分;挥发性成分;抑菌活性;贝母素乙

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恩施州药用大黄黑粉病鉴定及病区真菌群落结构多样性分析

唐涛; 王帆帆; 郭杰; 段媛媛; 郭晓亮; 游景茂; 《中药材 》 2021 北大核心 CSCD

摘要：目的:鉴定药用大黄(Rheum officinale)黑粉病病原菌,分析比较染病和健康药用大黄内生真菌群落结构.方法:通过田间调查,并经形态学和系统发育树分析鉴定致病菌.采用高通量测序技术分析比较感染黑粉病和健康药用大黄植株内生真菌的群落结构.结果:恩施州药用大黄产区黑粉病感染十分严重,田间感染率在80%左右,严重地块死亡率30%左右;经鉴定其致病菌为Thecaphora schwarzmaniana.染病药用大黄植株内生真菌群落α多样性指数Simpson、Chao1、ACE、Shannon均显著下降,丰富度和多样性均显著低于健康药用大黄植株内生真菌群落.健康药用大黄植株内生真菌优势菌属为10.75%Naganishia、9.33%小双胞腔菌属(Didymella)、9.14%曲霉属(Aspergillus)、7.72%链格孢属(Alternaria)、4.66%马拉色菌属(Malassezia)、3.09%枝孢霉属(Cladosporium)、2.73%Cutaneotrichosporon;染病药用大黄植株内生真菌优势菌属为45.75%楔孢黑粉菌属(Thecaphora)、38.23%赤霉菌属(Gibberella)、6.74%链格孢属(Alternaria)、2.27%镰孢霉属(Fusarium)、1.78%小双胞腔菌属(Didymella)、1.16%Vishniacozyma.结论:该结果对于识别药用大黄黑粉病及进一步研究黑粉病发生的微生态机制和生物防治具有一定的理论指导意义.

关键词： 药用大黄 黑粉病 真菌多样性 群落结构

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湖北麦区不同轮作模式下小麦赤霉病菌种群结构和毒素化学型分析

刘美玲; 刘悦; 陈婷婷; 龚双军; 史文琦; 曾凡松; 杨立军; 喻大昭; 《麦类作物学报 》 2021 北大核心 CSCD

摘要：为明确不同轮作模式对小麦赤霉病菌种群结构和毒素化学型影响,于2019-2020两个小麦生长季,从湖北襄阳、枣阳长期稻-麦轮作和长期玉-麦轮作田分别采集小麦赤霉病穗,采用组织病理学分离镰孢菌单孢堆菌株,并对其采用特异性引物进行致病种和毒素化学型分子鉴定。结果表明,从采集样品中共分离获得191个镰孢菌单孢堆菌株;亚洲镰孢菌F.asiaticum为该区稻-麦轮作田优势种,占稻-麦轮作田分离菌株总数的93.0%,主要产生3-AcDON;禾谷镰孢菌F.graminearum为玉-麦轮作田优势种,占玉-麦轮作田分离菌株总数的62.9%,既可能产生15-AcDON,又可能产生3-AcDON;191个菌株中仅有11个菌株产生NIV,占比5.8%。以上结果揭示,小麦赤霉病镰孢菌致病种和毒素化学型组成与轮作模式密切相关,镰孢菌优势致病种和毒素的类型可能与镰孢菌对小麦前茬作物的偏好性有关。

关键词： 小麦赤霉病 种群组成 毒素化学型 前茬作物 优势种

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不同种源截叶铁扫帚种子特性和萌发差异

田宏; 刘洋; 熊军波; 张鹤山; 王志勇; 《种子 》 2020 北大核心 CSCD

摘要：为挖掘截叶铁扫帚优异种质,更好的开发利用我国野生资源,以不同种源截叶铁扫帚为试验材料,采用纸上发芽法,对种子萌发特性进行研究.结果表明,不同种源截叶胡枝种子长、宽和千粒重差异均极显著(p<0.01).不同材料间,J-21种子性状平均变异系数最大,丰富度最高,J-15则较小.8份材料种子发芽率除J-4发芽率(60.33%)稍低外,其余均高达90%以上且差异不显著;活力指数以引进品种表现较好;所有材料中,J-4表现最差.通过相关性分析发现,不同种源截叶铁扫帚无论是长、宽还是千粒重均与发芽率和发芽指数正相关性不显著,但与种苗生长相关性较高,其中种子长宽极显著影响初生根长(p<0.01),而千粒重则显著正相关胚芽长和活力指数(p<0.05)、极显著相关初生根长(p<0.01).种子大小和萌发特征可作为资源引进和新品种选育的基本依据.综合考虑,野生材料J-20可作为优异种质资源进行开发利用.

关键词： 截叶铁扫帚 不同种源 种子特性 萌发差异

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家蚕热激蛋白的研究进展

陈鹏宇; 李德臣; 吴凡; 《生命科学 》 2020 北大核心 CSCD

摘要：热激蛋白在家蚕的生长发育过程中发挥着重要的生物学作用。该文对国内外学者近几年在家蚕热激蛋白上的研究进展进行了综述,分析了家蚕热激蛋白的分类,概括了家蚕热激蛋白的基本性质,介绍了家蚕热激蛋白在对温度的响应、家蚕抗逆、抗病与滞育中的作用及其他生物学功能等方面的研究现状,提出了在家蚕热激蛋白研究上存在的问题,展望了家蚕热激蛋白研究的发展趋势,以期为利用热激蛋白提高家蚕品种的抗逆性和深入研究家蚕以及其他鳞翅目昆虫热激蛋白的生物学功能提供参考。

关键词： 家蚕 热激蛋白 基因表达 生物学功能

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福利玩具对群养栏妊娠母猪行为和繁殖性能的影响

胡鸿晴; 万家伟; 李良华; 徐玮靖; 黄健; 杨宇轩; 陈焱森; 蒋思文; 柴进; 《华中农业大学学报 》 2020 北大核心 CSCD

摘要：为研究福利玩具对群养栏妊娠早期母猪行为及繁殖性能的影响,选用遗传背景相同、预产期相近((3±1.5) d)的法系纯种大白妊娠母猪51头,按胎次相近原则分为3组,每组17头,其中1个对照组、2个玩具组,记录妊娠母猪前期(妊娠第5周到8周)生活行为、分娩行为以及繁殖性能。结果显示:(1)在试验第6天,玩具组妊娠母猪皮肤损伤程度极显著低于对照组。(2)在试验第25天,玩具组妊娠母猪犬坐时长极显著低于对照组;在试验第11天,玩具组妊娠母猪饮水次数显著低于对照组;玩具组妊娠母猪无食咀嚼次数和时长显著低于对照组。(3)妊娠母猪偏好福利玩具的程度为稻草>铁链>松木>气味木头>普通木头>麻布袋。(4)玩具组中死胎数显著低于对照组,流产率(2.94%)大幅度低于对照组(29.41%)。结果表明,福利玩具可有效改善群养妊娠母猪行为和繁殖性能,大幅度提高母猪群生产效率(62.87%)。

关键词： 动物福利 玩具 福利材料 群养系统 妊娠母猪 行为指标 繁殖性能

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