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Multiplex genome editing targeting soybean with ultra-low anti-nutritive oligosaccharides

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The Crop Journal 2023年第3期11卷 825-831页

作者： Wenxin Lin Huaqin Kuang mengyan bai Xiaomeng Jiang Pengfei Zhou Yinghua Li Bo Chen Huarong Li Yuefeng Guan College of Resources and Environment Fujian Agriculture and Forestry UniversityFuzhou 350002FujianChina Guangdong Provincial Key Laboratory of Plant Adaptation and Molecular Design Guangzhou Key Laboratory of Crop Gene EditingInnovative Center of Molecular Genetics and EvolutionSchool of Life SciencesGuangzhou UniversityGuangzhou 510006GuangdongChina FAFU-UCR Joint Center for Horticultural Biology and Metabolomics Fujian Agriculture and Forestry UniversityFuzhou 350002FujianChina College of Life Sciences Fujian Agriculture and Forestry UniversityFuzhou 350002FujianChina Bioinformatics Department School of Life Sciences and TechnologyTongji UniversityShanghai 200092China KingAgroot CropScience Co. Ltd.Qingdao 266500ShandongChina

Soybean is the primary source of plant protein for *** to the indigestibility of the raffinose family of oligosaccharides(RFO),raffinose and stachyose are considered anti-nutritive factors in soybean ***-RFO soybean cultivars are generated by mutagenesis of RFO biosynthesis genes,but the carbohydrate profiles invite further modification to lower *** study employed a pooled multiplex genome editing approach to target four seed-specifically expressed genes mediating RFO biosynthesis,encoding three raffinose synthases(RS2,RS3,and RS4)and one stachyose *** T1progeny,rs2/rs3 and rs4/sts homozygous double mutants and a rs2/rs3/rs4/sts quadruple mutant(rfo-4m)were *** rs2/rs3 mutant showed reduced raffinose and stachyose contents,but the rs4/sts mutant showed only reduced stachyose in *** RFO contents in the rfo-4m mutant were almost *** analysis showed that the mutation of four RFO biosynthesis genes led to a shift of metabolic profile in the seeds,including the accumulation of several oligosaccharides-related *** mutants could contribute to precision breeding of soybean cultivars for soy food production.

关键词： Soybean Genome editing Raffinose family of oligosaccharides Raffinose Stachyose Precision breeding

Elimination of an unfavorable allele conferring pod shattering in an elite soybean cultivar by CRISPR/Cas9

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aBIOTECH 2022年第2期3卷 110-114页

作者： Zhihui Zhang Jie Wang Huaqin Kuang Zhihong Hou Pingping Gong mengyan bai Shaodong Zhou Xiaolei Yao Shikui Song Long Yan Yuefeng Guan College of Resources and Environment Fujian Agriculture and Forestry UniversityFuzhou 350002FujianChina FAFU-UCR Joint Center for Horticultural Biology and Metabolomics Fujan Agriculture and Forestry UniversityFuzhou 350002FujianChina College of Agriculture Heilongjiang Bayi Agricultural UniversityDaqing 163319HeilongjiangChina College of Life Sciences Fujian Agriculture and Forestry UniversityFuzhou 350002FujanChina The Key Laboratory of Crop Genetics and Breeding of Hebei Institute of Cereal and oil CropsHebei Academy of Agricultural and Forestry SciencesShijiazhuang 050035China

Pod shattering can lead to devastating yield loss of soybean and has been a negatively selected trait in soybean domestication and ***,a significant portion of soybean cultivars are still pod shattering-susceptible,limiting their regional and climatic *** we performed genetic diagnosis on the shattering-susceptible trait of a national registered cultivar,Huachun6(HC6),and found that HC6 carries the susceptible genotype of a candidate Pod dehiscence 1(PDH1)gene,which exists in a significant portion of soybean *** next performed genome editing on PDH1 gene by clustered regularly interspaced short palindromic repeats(CRISPR)-CRISPR-associated protein 9(Cas9).In T2 progenies,several transgene-free lines with pdh1 mutations were characterized without affecting major agronomic *** pdh1 mutation significantly improved the pod shattering resistance which is associated with aberrant lignin distribution in inner *** work demonstrated that precision breeding by genome editing on PDH1 holds great potential for precisely improving pod shattering resistance and adaptability of soybean cultivars.

关键词： Genome editing Pod shattering Soybean Precision breeding Marker assisted selection CRISPR/Cas9

Combination of two multiplex genome-edited soybean varieties enables customization of protein functional properties

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Molecular Plant 2022年第7期15卷 1081-1083页

作者： mengyan bai Cuicui Yuan Huaqin Kuang Qian Sun Xinchen Hu Luning Cui Wenxin Lin Chunyan Peng Peng Yue Shikui Song Zebin Guo Yuefeng Guan College of Life Sciences Fujian Agriculture and Forestry UniversityFuzhouFujian 350002China FAFU-UCR Joint Center for Horticultural Biology and Metabolomics Haixia Institute of Science and TechnologyFujian Agriculture and Forestry UniversityFuzhou 350002China Guangdong Provincial Key Laboratory of Plant Adaptation and Molecular Design Innovative Center of Molecular Genetics and EvolutionSchool of Life SciencesGuangzhou UniversityGuangzhou 510006China College of Food Sciences Fujian Agriculture and Forestry UniversityFuzhouFujian 350002China Shofine Seeds Co. Ltd.JiningShandong 272400China College of Resources and Environment Fujian Agriculture and Forestry UniversityFuzhouFujian 350002China

Dear Editor,Soybean(Glycine max)is a major source of plant-based protein for people worldwide,providing a healthy,affordable,and environmentally friendly alternative to animal-based protein(Montgomery,2003).It has been estimated that there are currently over 12000 food products that contain soy protein(Montgomery,2003).Different food applications of soy protein require distinct properties that affect its function and sensory *** instance,the sensory quality of soymilk is significantly affected by protein emulsibility,whereas tofu quality is determined by protein-gelling ability(Kinsella,1979).

关键词： Montgomery enable soybean

n-3多不饱和脂肪酸调节小胶质细胞激活及极化改善APPPS1小鼠学习记忆能力

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陆军军医大学学报 2024年第9期46卷 928-939页

作者：邓梦延朱晓辉黄力白倩李韦昉王斌糜漫天陆军军医大学(第三军医大学)军事预防医学系营养与食品安全研究中心重庆市医学营养研究中心营养与健康重庆市重点实验室重庆400038

目的建立Fat-1/APPPS1转基因小鼠的体内模型及小胶质细胞体外模型,探讨n-3多不饱和脂肪酸(n-3 polyunsaturated fatty acids, n-3 PUFAs)调节小胶质细胞激活及极化改善APPPS1小鼠学习记忆能力的效果和机制。方法将杂合子Fat-1雄性小... 详细信息

目的建立Fat-1/APPPS1转基因小鼠的体内模型及小胶质细胞体外模型,探讨n-3多不饱和脂肪酸(n-3 polyunsaturated fatty acids, n-3 PUFAs)调节小胶质细胞激活及极化改善APPPS1小鼠学习记忆能力的效果和机制。方法将杂合子Fat-1雄性小鼠与杂合子APPPS1雌性小鼠进行杂交,筛选子代得到WT、Fat-1、Fat-1/APPPS1以及APPPS1雄性小鼠,培育至9月龄。运用Morris水迷宫实验评估小鼠的学习记忆能力;气-质联用技术(GS-MS)测定小鼠脑组织内多不饱和脂肪酸水平;运用免疫组织化学法检测小鼠大脑海马区β淀粉样蛋白(β-amyloid protein, Aβ)沉积情况;运用组织免疫荧光、qRT-PCR及酶联免疫吸附实验检测各组小鼠中枢神经系统(central nervous system, CNS)炎症水平,小胶质细胞激活及极化水平,基因Iba-1的转录及表达小胶质细胞激活水平,基因CD86、CD206的转录及表达小胶质细胞极化水平。采用脂多糖(LPS)诱导小鼠来源的永生化BV2小胶质细胞损伤建立细胞炎症模型,用二十二碳六烯酸(docosahexaenoic acid, DHA)和二十碳五烯酸(eicosapentaenoic acid, EPA)对细胞预处理,运用细胞免疫荧光、qRT-PCR和蛋白免疫印迹技术检测各组小胶质细胞炎症、激活及极化水平,采用的激活与极化指标与动物实验相同。结果与APPPS1小鼠相比,内源性表达n-3 PUFAs的Fat-1/APPPS1小鼠学习记忆障碍明显改善(P<0.05),海马区Aβ沉积有效缓解(P<0.05),CNS炎症水平以及小胶质细胞激活水平显著降低(P<0.05),同时小胶质细胞激活表型从M1向M2型转化(P<0.05)。DHA+EPA预处理显著降低了LPS诱导的BV2细胞炎症水平(P<0.05),且促使细胞从M1向M2型转化(P<0.05)。结论 n-3 PUFAs可以抑制APPPS1小鼠大脑小胶质细胞激活,调节小胶质细胞由M1向M2转化,降低中枢神经炎症水平,改善APPPS1小鼠学习记忆障碍。

关键词： n-3多不饱和脂肪酸阿尔茨海默症神经炎症小胶质细胞

Multiplex genome editing targeting soybean with ultra-low anti-nutritive oligosaccharides

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大理苍山5种野生植物对甲醛净化能力比较研究

The Crop Journal 2023年第3期

作者： Wenxin Lin Huaqin Kuang mengyan bai Xiaomeng Jiang Pengfei Zhou Yinghua Li Bo Chen Huarong Li Yuefeng Guan

来源：博看期刊评论

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大理大学学报 2016年第12期1卷 75-81页

作者：柏梦焱朱琼洁赵泽清李亚茹孔令芳大理大学农学与生物科学学院云南大理671003

在密闭条件下采用熏气法模拟居室装修后的甲醛污染环境,设置1、2和3 mg/m33种甲醛浓度对大理苍山5种野生植物进行甲醛熏气处理,以24 h后植物单位叶面积吸收甲醛量作为对甲醛净化能力的评价指标,同时测定甲醛胁迫后叶绿素等生理生化指标... 详细信息

在密闭条件下采用熏气法模拟居室装修后的甲醛污染环境,设置1、2和3 mg/m33种甲醛浓度对大理苍山5种野生植物进行甲醛熏气处理,以24 h后植物单位叶面积吸收甲醛量作为对甲醛净化能力的评价指标,同时测定甲醛胁迫后叶绿素等生理生化指标来评价其对甲醛耐受能力的大小。主要结论如下:(1)被测植物在一定程度上均可以有效吸收甲醛,3种甲醛处理浓度下单位叶面积的甲醛吸收量均为大理垂头菊(Cremanthodium delavayi)和岩白菜(Bergenia purpurascens)较优于吉祥草(Reineckia carnea)、裸花水竹叶(Murdannia nudiflora)和早花象牙参(Roscoea cautleoides);(2)不同植物在甲醛熏气后生理生化指标表现出不同程度的的变化,综合分析结果表明大理垂头菊和岩白菜对甲醛的净化能力和耐受性较好;(3)野生植物在净化甲醛气体方面存在巨大潜力。

关键词：野生植物甲醛气体净化能力耐受性

基于ITS序列的梅花草属Parnassia L.系统发育初步研究

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大理学院学报（综合版） 2015年第12期14卷 82-88页

作者：柏梦焱李亚茹朱琼洁叶成超刘硕然大理大学农学与生物科学学院云南大理671003

基于ITS序列,采用3种构树方法对梅花草属Parnassia L.植物30个种的系统发育进行了研究,分析了梅花草属分类系统的合理性;分析了3对有争议物种的亲缘关系:绿花梅花草***与三脉梅花草***、类三脉梅花草***与中国梅花草***、中国梅花草***... 详细信息

基于ITS序列,采用3种构树方法对梅花草属Parnassia L.植物30个种的系统发育进行了研究,分析了梅花草属分类系统的合理性;分析了3对有争议物种的亲缘关系:绿花梅花草***与三脉梅花草***、类三脉梅花草***与中国梅花草***、中国梅花草***与高山梅花草***。结果表明:采用贝叶斯推理构建出的系统发育树在拓扑结构上表现出最高的稳定性;佐证了当前梅花草属植物分类系统的合理性;虽然绿花梅花草和三脉梅花草的ITS序列同源性达99.1%,但在形态学分类尚未作出改变前,仍需要进一步确定两者的亲缘关系;分子分析手段只能推断类三脉梅花草和中国梅花草具有非常相近的亲缘关系,并不能证明为同一物种;推测高山梅花草与中国梅花草二者外观形态可能存在连续性变异,可能为同一物种,需要更多其他分子片段的序列分析进一步证实二者亲缘关系。

关键词：亲缘关系分类系统同源性连续性变异

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普拉沙星的研究进展

黑龙江畜牧兽医 2022年第15期 23-28,36页

作者：史梦艳张欣欣白玉彬王玮玮张继瑜中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所/农村农业部兽用药物创制重点实验室/甘肃省新兽药工程重点实验室兰州730050

普拉沙星是一种兽用氟喹诺酮类药物,具有优良的抗菌活性,在兽医临床上用于治疗宠物的细菌性疾病,对犬猫的脓皮病、急性尿路感染和上呼吸道感染有良好的治疗效果。在抗菌药物耐药性问题日益严重的背景下,普拉沙星有望开发成为宠物细菌病... 详细信息

普拉沙星是一种兽用氟喹诺酮类药物,具有优良的抗菌活性,在兽医临床上用于治疗宠物的细菌性疾病,对犬猫的脓皮病、急性尿路感染和上呼吸道感染有良好的治疗效果。在抗菌药物耐药性问题日益严重的背景下,普拉沙星有望开发成为宠物细菌病治疗的高效药物。文章对普拉沙星的抗菌活性、药代动力学、耐药性、临床应用等进行综述,以期为未来国内兽医临床上研究和开发该药提供参考。

关键词：普拉沙星抗菌活性药代动力学耐药性临床应用

基于手机视频的帕金森病患者冻结步态的自动识别

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中华神经医学杂志 2022年第4期21卷 348-353页

作者：李文丹陈绣君李蒙燕陈仲略白红民王嘉嘉杜汉强邹海强广州中医药大学研究生院广州510006 深圳市臻络科技有限公司研究部深圳518057 广州市第一人民医院神经内科广州510180 中国人民解放军南部战区总医院神经外科广州510010

目的通过手机拍摄PD伴冻结步态(FOG)患者的步态视频,构建基于手机视频的PD伴FOG患者的自动识别系统。方法选择广州市第一人民医院神经内科自2020年12月至2021年5月收治的49例PD伴FOG患者,收集患者的临床资料,使用手机拍摄患者"3 m往返"... 详细信息

目的通过手机拍摄PD伴冻结步态(FOG)患者的步态视频,构建基于手机视频的PD伴FOG患者的自动识别系统。方法选择广州市第一人民医院神经内科自2020年12月至2021年5月收治的49例PD伴FOG患者,收集患者的临床资料,使用手机拍摄患者"3 m往返"和"3 m往返通过窄道(长0.6 m)的过程,获得87个有效视频,标注每个视频的转身阶段、直行阶段及其中的FOG事件。提取视频中关键点的位置信号,对信号预处理后提取特征数据,由特征数据分别建立动作识别模型、直行FOG识别模型和转身FOG识别模型,最后组成端到端的FOG识别模型。采用留一法(LOSO)评估上述模型的性能。结果87个有效视频中25881个窗口样本,其中22066个非FOG窗口样本,3815个FOG窗口样本。LOSO法评估结果显示,动作识别模型的灵敏度为83.27%,特异度为91.38%,准确度为89.28%。直行FOG识别模型的灵敏度为57.69%,特异度为88.12%。转身FOG识别模型的灵敏度为61.54%,特异度为98.72%。端到端的FOG识别模型的灵敏度和特异度分别为85.71%、75.73%。结论基于手机视频的PD患者FOG自动识别系统具有较高的灵敏度和特异度,可实现远程识别PD患者的FOG,便于对PD伴FOG患者的筛查和随访。

关键词：帕金森病冻结步态机器视觉机器学习