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作物学报 2022年第1期48卷 86-98页

作者：荐红举尚丽娜金中辉丁艺李燕王季春胡柏耿 vadim khassanov 吕典秋西南大学农学与生物科技学院重庆400715 南方山地农业教育部工程研究中心重庆400715 薯类生物学与遗传育种重庆市重点实验室重庆400715 国家马铃薯工程技术研究中心山东德州253600 S.Seifullin Kazakh Agrotechnical University Zhenis Avenue 010011AstanaRepublic of Kazakhstan

植物光敏色素作用因子(phytochrome interacting factors,PIFs)属于碱性-螺旋-环-螺旋(basic helix-loop-helix,bHLH)转录因子家族,通过将光和温度等外部环境信号与植物体内源信号途径相整合,进而形成复杂的信号转导网络来精密调控植物... 详细信息

植物光敏色素作用因子(phytochrome interacting factors,PIFs)属于碱性-螺旋-环-螺旋(basic helix-loop-helix,bHLH)转录因子家族,通过将光和温度等外部环境信号与植物体内源信号途径相整合,进而形成复杂的信号转导网络来精密调控植物的生长发育进程。目前,关于马铃薯PIF家族基因的研究较少,鉴定和分析StPIF家族成员有助于进一步提高马铃薯的产量和品质。本研究运用生物信息学方法,以拟南芥PIF家族成员蛋白序列作为源序列,通过在马铃薯基因组数据库中进行BlastP分析鉴定出7个StPIFs家族成员,并对其进行系统进化、染色体分布、复制事件、蛋白理化性质、基因结构、Motif预测、启动子顺式作用元件、基因表达模式以及对高温胁迫的响应分析。结果显示,StPIF家族所有成员均含有Motif 1(bHLH结构域)、Motif 2(APB结构域)基序;在StPIF基因的启动子区域预测到多个参与光响应、激素、干旱、低温、昼夜节律以及防御和应激反应调控元件;基因表达模式和现蕾期高温胁迫响应分析表明,家族成员具有明显的组织表达特异性,基因存在功能分化,且大部分StPIF成员对生物胁迫和高温等非生物胁迫具有明显响应。以上研究结果极大丰富了我们对StPIF家族的认识,为进一步探究StPIF基因在马铃薯生长期应对生物胁迫以及在结薯期应对高温等非生物胁迫中发挥的功能奠定了理论基础。

关键词：马铃薯(Solanum tuberosum L.) PIF家族生物信息学高温表达模式分析

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马铃薯育种材料在哈萨克斯坦地区的病毒鉴定和干腐病抗性研究

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中国农学通报 2023年第24期39卷 127-134页

作者：王珍珍 AZIMAKHAN Moldir SERIKOVA Zhuldyz khassanov vadim TULEEVA Asiya 张志凯吕典秋胡柏耿乐陵希森马铃薯产业集团有限公司山东乐陵253600 哈萨克斯坦赛福林农业技术大学阿斯塔纳010000 西南大学农学与生物科技学院重庆400715

旨在揭示马铃薯育种材料对马铃薯干腐病抗性及马铃薯病毒病侵染情况。采用酶联免疫吸附测定(ELISA)及尖孢镰刀菌侵染,对38份马铃薯育种材料的病毒侵染情况及马铃薯干腐病抗性进行鉴定。结果显示:阿克莫拉地区马铃薯病毒病侵染发生情况复... 详细信息

旨在揭示马铃薯育种材料对马铃薯干腐病抗性及马铃薯病毒病侵染情况。采用酶联免疫吸附测定(ELISA)及尖孢镰刀菌侵染,对38份马铃薯育种材料的病毒侵染情况及马铃薯干腐病抗性进行鉴定。结果显示:阿克莫拉地区马铃薯病毒病侵染发生情况复杂,存在多种病毒复合侵染。38份材料中,18个品系和1个品种材料未侵染马铃薯病毒;对18份马铃薯育种材料尖孢镰刀菌抗性鉴定,其中抗性材料1份,中抗材料1份,其余均不具有抗病性。哈萨克斯坦阿克拉莫地区马铃薯病毒病发生情况复杂,需注重种薯脱毒及防控病毒传播;干腐病抗性材料可作为育种亲本材料使用。

关键词：马铃薯病毒病干腐病尖孢镰刀菌酶联免疫吸附测定抗性

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利用WGCNA筛选马铃薯块茎发育候选基因

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作物学报 2022年第7期48卷 1658-1668页

作者：荐红举张梅花尚丽娜王季春胡柏耿 vadim khassanov 吕典秋西南大学农学与生物科技学院重庆400715 南方山地农业教育部工程研究中心重庆400715 薯类生物学与遗传育种重庆市重点实验室重庆400715 国家马铃薯工程技术研究中心山东德州253600 S.Seifullin Kazakh Agrotechnical University Zhenis Avenue 010011AstanaRepublic of Kazakhstan

块茎是马铃薯的主要经济器官,解析其形成和发育机制对于马铃薯高产育种具有重要意义。虽然结薯相关基因已有报道,但仍有大量参与结薯的基因有待进一步挖掘和鉴定。随着测序技术的不断革新和发展,转录组数据愈加丰富和繁杂,利用加权共表... 详细信息

块茎是马铃薯的主要经济器官,解析其形成和发育机制对于马铃薯高产育种具有重要意义。虽然结薯相关基因已有报道,但仍有大量参与结薯的基因有待进一步挖掘和鉴定。随着测序技术的不断革新和发展,转录组数据愈加丰富和繁杂,利用加权共表达网络分析(weighted gene co-expression network analysis,WGCNA)筛选特定性状、组织或发育阶段相关基因的方法被广泛应用。本研究利用WGCNA分别对马铃薯DM 1-3516 R44(DM)材料以及RH89-039-16(RH)材料各15个组织器官的转录组数据进行分析,构建共表达网络,筛选与块茎发育相关的共表达模块。对筛选表达模块中的基因进行GO(Gene Ontology)和KEGG(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes)通路富集分析。以模块中连通度前10的基因为核心基因,用PGSC数据库和NCBI数据库进行注释,并利用qRT-PCR进行验证。通过WGCNA分析,在DM和RH材料中均得到13个共表达模块,其中DM材料的Cyan模块和RH材料的Black模块与块茎显著相关。分析表明,2个模块的基因显著富集在激素代谢、淀粉和蔗糖代谢以及细胞形成等相关过程中。此外,在Cyan中注释到已被证实与块茎发育相关的基因StGA2ox1,并且在共表达分析中StGA2ox1与模块中10个核心基因均相互关联。核心基因的qRT-PCR结果与RNA-Seq的结果基本一致。本研究运用WGCNA方法鉴别了2个块茎发育相关的共表达模块,筛选出多个与块茎发育相关的候选基因,为马铃薯高产育种奠定基础。

关键词：马铃薯 WGCNA 块茎发育调控网络核心基因

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