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A pan-TE map highlights transposable elements underlying domestication and agronomic traits in Asian rice

National Science Review 2024年第6期11卷 105-118页

作者： Xiaoxia Li Xiaofan Dai Huiying He Yang Lv Longbo Yang Wenchuang He Congcong Liu Hua Wei Xiangpei Liu Qiaoling Yuan Xianmeng Wang Tianyi Wang Bintao Zhang Hong Zhang Wu Chen Yue Leng Xiaoman Yu Hongge Qian Bin Zhang Mingliang Guo Zhipeng Zhang Chuanlin Shi Qianqian Zhang Yan Cui Qiang Xu xinglan cao Dandan Chen Yongfeng Zhou Qian Qian Lianguang Shang Shenzhen Branch Guangdong Laboratory of Lingnan Modern AgricultureGenome Analysis Laboratory of the Ministry of Agriculture and Rural AffairsAgricultural Genomics Institute at ShenzhenChinese Academy of Agricultural Sciences Rice Research Institute Shenyang Agricultural University Yazhouwan National Laboratory State Key Laboratory of Rice Biology China National Rice Research Institute National Key Laboratory of Tropical Crop Breeding Tropical Crops Genetic Resources InstituteChinese Academy of Tropical Agricultural Sciences

Transposable elements(TEs) are ubiquitous genomic components and hard to study due to being highly repetitive. Here we assembled 232 chromosome-level genomes based on long-read sequencing *** the 232 genomes with 15 existing assemblies, we developed a pan-TE map comprising both cultivated and wild Asian rice. We detected 177 084 high-quality TE variations and inferred their derived state using outgroups. We found TEs were one source of phenotypic variation during rice domestication and differentiation. We identified 1246 genes whose expression variation was associated with TEs but not single-nucleotide polymorphisms(SNPs), such as Os Rboh B, and validated Os Rboh B's relative expression activity using a dual-Luciferase(LUC) reporter assays system. Our pan-TE map allowed us to detect multiple novel loci associated with agronomic traits. Collectively, our findings highlight the contributions of TEs to domestication, differentiation and agronomic traits in rice, and there is massive potential for gene cloning and molecular breeding by the high-quality Asian pan-TE map we generated.

关键词： transposable element super pan-genome pan-TE rice

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A complete assembly of the rice Nipponbare reference genome

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Molecular Plant 2023年第8期16卷 1232-1236页

作者： Lianguang Shang Wenchuang He Tianyi Wang Yingxue Yang Qiang Xu Xianjia Zhao Longbo Yang Hong Zhang Xiaoxia Li Yang Lv Wu Chen Shuo cao Xianmeng Wang Bin Zhang Xiangpei Liu Xiaoman Yu Huiying He Hua Wei Yue Leng Chuanlin Shi Mingliang Guo Zhipeng Zhang Bintao Zhang Qiaoling Yuan Hongge Qian xinglan cao Yan Cui Qianqian Zhang Xiaofan Dai Congcong Liu Longbiao Guo Yongfeng Zhou Xiaoming Zheng Jue Ruan Zhukuan Cheng Weihua Pan Qian Qian Shenzhen Branch Guangdong Laboratory of Lingnan Modern AgricultureGenome Analysis Laboratory of the Ministry of Agriculture and Rural AffairsAgricultural Genomics Institute at ShenzhenChinese Academy of Agricultural SciencesShenzhen 518120China Yazhouwan National Laboratory No.8 Huanjin RoadYazhou DistrictSanya CityHainan Province 572024China State Key Laboratory of Rice Biology China National Rice Research InstituteHangzhou 310006China National Key Facility for Crop Gene Resources and Genetic Improvement Institute of Crop ScienceChinese Academy of Agricultural SciencesBeijing 100081China Key Laboratory of Plant Functional Genomics of the Ministry of Education Jiangsu Co-Innovation Center for Modern Production Technology of Grain CropsYangzhou UniversityYangzhou 225009China

Dear Editor,In 2005,the current commonly used rice reference genome(Oryza sativa *** ***)was initially released by the International Rice Genome Sequencing Project(International Rice Genome Sequencing Project,2005).Thereafter,the reference genome was further updated in 2013 with improved genome assembly(IRGSP-1.0)and gene annotations(MSU7,RAP-DB)(Kawahara et al.,2013;Sakai et al.,2013).In the past 10 years,this reference has been serving as one of the most important genetic resources for subsequent rice functional genomics *** several rice genomes had been assembled into gapless chromosomes with only 2–5 telomeres absent(Li et al.,2021;Song et al.,2021;Zhang et al.,2022),the IRGSP1.0 and its annotations still performed as the most widely used ***,limitations of sequencing technology and intricate genomic organization led to an under-representation of complex regions in this reference,leaving a total of 72 major gaps(including 19 telomeres),167 minor gaps,and 779 unknown bases(Kawahara et al.,2013),with an estimated length of3%of the genome unsolved.

关键词： Sakai bases assembly

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A centromere map based on super pan-genome highlights the structure and function of rice centromeres

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Journal of Integrative Plant Biology 2024年第2期66卷 196-207页

作者： Yang Lv Congcong Liu Xiaoxia Li Yueying Wang Huiying He Wenchuang He Wu Chen Longbo Yang Xiaofan Dai xinglan cao Xiaoman Yu Jiajia Liu Bin Zhang Hua Wei Hong Zhang Hongge Qian Chuanlin Shi Yue Leng Xiangpei Liu Mingliang Guo Xianmeng Wang Zhipeng Zhang Tianyi Wang Bintao Zhang Qiang Xu Yan Cui Qianqian Zhang Qiaoling Yuan Noushin Jahan Jie Ma Xiaoming Zheng Yongfeng Zhou Qian Qian Longbiao Guo Lianguang Shang State Key Laboratory of Rice Biology China National Rice Research InstituteHangzhou 310006China Shenzhen Branch Guangdong Laboratory of Lingnan Modern AgricultureGenome Analysis Laboratory of the Ministry of Agriculture and Rural AffairsAgricultural Genomics Institute at ShenzhenChinese Academy of Agricultural SciencesShenzhen 518120China Yazhouwan National Laboratory No.8 Huanjin RoadYazhou DistrictSanya City 572024China National Key Facility for Crop Gene Resources and Genetic Improvement Institute of Crop ScienceChinese Academy of Agricultural SciencesBeijing 100081China

Rice(Oryza sativa)is a significant crop worldwide with a genome shaped by various evolutionary *** centromeres are crucial for chromosome segregation,and contain some unreported *** to the diverse and complex centromere region,a comprehensive understanding of rice centromere structure and function at the population level is *** constructed a high-quality centromere map based on the rice super pangenome consisting of a 251-accession panel comprising both cultivated and wild species of Asian and African *** showed that rice centromeres have diverse satellite repeat CentO,which vary across chromosomes and subpopulations,reflecting their distinct evolutionary *** also revealed that long terminal repeats(LTRs),especially young Gypsy-type LTRs,are abundant in the peripheral CentO-enriched regions and drive rice centromere expansion and ***,high-quality genome assembly and complete telomere-to-telomere(T2T)reference genome enable us to obtain more centromeric genome information despite mapping and cloning of centromere genes being *** investigated the association between structural variations and gene expression in the rice centromere.A centromere gene,OsMAB,which positively regulates rice tiller number,was further confirmed by expression quantitative trait loci,haplotype analysis and clustered regularly interspaced palindromic repeats(CRISPR)/CRISPR-associated protein9 *** revealing the new insights into the evolutionary patterns and biological roles of rice centromeres,our finding will facilitate future research on centromere biology and crop improvement.

关键词： centromere super pan-genome CentoO satellite repeat rice

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Uncovering key salt-tolerant regulators through a combined eQTL and GWAS analysis using the super pan-genome in rice

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National Science Review 2024年第4期11卷 55-69页

作者： Hua Wei Xianmeng Wang Zhipeng Zhang Longbo Yang Qianqian Zhang Yilin Li Huiying He Dandan Chen Bin Zhang Chongke Zheng Yue Leng xinglan cao Yan Cui Chuanlin Shi Yifan Liu Yang Lv Jie Ma Wenchuang He Xiangpei Liu Qiang Xu Qiaoling Yuan Xiaoman Yu Tianyi Wang Hongge Qian Xiaoxia Li Bintao Zhang Hong Zhang Wu Chen Mingliang Guo Xiaofan Dai Yuexing Wang Xiaoming Zheng Longbiao Guo Xianzhi Xie Qian Qian Lianguang Shang Shenzhen Branch Guangdong Laboratory of Lingnan Modern AgricultureGenome Analysis Laboratory of the Ministry of Agriculture and Rural AffairsAgricultural Genomics Institute at ShenzhenChinese Academy of Agricultural Sciences Institute of Wetland Agriculture and Ecology Shandong Academy of Agricultural Sciences State Key Laboratory of Rice Biology China National Rice Research Institute National Key Facility for Crop Gene Resources and Genetic Improvement Institute of Crop Science Chinese Academy of Agricultural Sciences Yazhouwan National Laboratory

For sessile plants, gene expression plays a pivotal role in responding to salinity stress by activating or suppressing specific genes. However, our knowledge of genetic variations governing gene expression in response to salt stress remains limited in natural germplasm. Through transcriptome analysis of the Global Mini-Core Rice Collection consisting of a panel of 202 accessions, we identified 22 345 and 27 610expression quantitative trait loci associated with the expression of 7787 and 9361 e Genes under normal and salt-stress conditions, respectively, leveraging the super pan-genome map. Notably, combined with genome-wide association studies, we swiftly pinpointed the potential candidate gene STG5—a major salt-tolerant locus known as q STS5. Intriguingly, STG5 is required for maintaining Na+/K+homeostasis by directly regulating the transcription of multiple members of the Os HKT gene family. Our study sheds light on how genetic variants influence the dynamic changes in gene expression responding to salinity stress and provides a valuable resource for the mining of salt-tolerant genes in the future.

关键词： super pan-genome expression quantitative trait loci GWAS salt tolerance rice

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中心摆药室使用全自动药品分包机的体会与评价

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北方药学 2017年第7期14卷 140-141页

作者：陆兴兰曹红岭张雪姣祁小燕东南大学医学院附属南京胸科医院药学部南京210029

目的:评价我院引进全自动药品分包机的使用体会。方法:对这一年使用全自动药品分包机的优缺点进行总结与分析。结果:全自动药品分包机具有提高摆药速度和准确度、减少药品污染、增加服药依从性等优点,同时也存在机器、耗材成本等问题。... 详细信息

目的:评价我院引进全自动药品分包机的使用体会。方法:对这一年使用全自动药品分包机的优缺点进行总结与分析。结果:全自动药品分包机具有提高摆药速度和准确度、减少药品污染、增加服药依从性等优点,同时也存在机器、耗材成本等问题。结论:全自动药品分包机提高了药学服务水平,是医院自动化进展的趋势,值得临床推广和使用。

关键词：中心摆药室全自动药品分包机体会与评价

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全基因组关联分析(GWAS)鉴定水稻氮素利用效率候选基因

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中国水稻科学 2024年第5期38卷 516-524页

作者：吕阳刘聪聪杨龙波曹兴岚王月影童毅 Mohamed Hazman 钱前商连光郭龙彪沈阳农业大学水稻研究所沈阳110161 中国水稻研究所水稻生物育种全国重点实验室杭州311401 中国农业科学院农业基因组研究所深圳518120 埃及农业研究中心农业遗传工程研究所埃及吉萨12588 尼罗河大学生物技术学院埃及谢赫·扎耶德12588 (深圳)生物育种技术有限公司深圳518120

【目的】挖掘水稻氮高效的种质和基因资源,揭示其分子机制和遗传效应,是当前水稻氮素利用效率(NUE)研究的重要内容和目标。【方法】为了鉴定与水稻NUE相关的变异位点和候选基因,我们收集了190份亚洲稻为关联群体,通过质量过滤和群体频... 详细信息

【目的】挖掘水稻氮高效的种质和基因资源,揭示其分子机制和遗传效应,是当前水稻氮素利用效率(NUE)研究的重要内容和目标。【方法】为了鉴定与水稻NUE相关的变异位点和候选基因,我们收集了190份亚洲稻为关联群体,通过质量过滤和群体频率过滤筛选出3,934,195个高质量的单核苷酸多态性(SNPs)位点,在大田条件下设置低氮(N_(1),90kg/hm^(2))和常规氮(N_(2),180kg/hm^(2))水平,成熟期调查水稻剑叶叶宽在低氮和常规氮处理下的表型数据,结合FarmCPU和MLM模型进行全基因组关联分析(GWAS)。【结果】通过植株在不同氮水平下的叶宽表型数据,计算该群体在低氮和常规氮水平下的剑叶宽表型比值Q(N_(1)/N_(2)),Q值呈现正态分布的特征。对Q值进行全基因组关联分析,在12条染色体上共鉴定了100个显著位点,确定了39个候选QTLs,包括已克隆NUE相关基因OsNR1.2和OsNAC42。进一步鉴定了候选基因OsNR1.2和OsNAC42的优异单倍型和潜在的优势单倍型组合,为水稻NUE的改良提供了有价值的资源和信息。【结论】利用GWAS和单倍型分析,揭示了水稻剑叶叶宽在不同氮处理下的遗传基础,鉴定了与NUE相关的候选QTLs和基因,包括OsNR1.2和OsNAC42。通过组合单倍型分析,鉴定了两个基因的优势单倍型组合,为水稻NUE的改良提供了有价值的资源和信息。

关键词：水稻氮素利用效率叶宽全基因组关联分析

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2D Metal-Organic Frameworks for Electrochemical Energy Storage

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Energy & Environmental Materials 2023年第6期6卷 33-49页

作者： Dengyi Xiong xinglan Deng Ziwei cao Shusheng Tao Zirui Song Xuhuan Xiao Wentao Deng Hongshuai Hou Guoqiang Zou Xiaobo Ji College of Chemistry and Chemical Engineering Central South UniversityChangsha 410083China

Metal-organic frameworks(MOFs)have been widely adopted in various fields(catalysis,sensor,energy storage,etc.)during the last decade owing to the trait of abundant surface chemistry,porous structure,easy-to-adjust pore size,and diverse functional ***,the limited active sites and the poor conductivity hinder the relative practical application.2D MOFs can shorten the ion transport path with the merit of layered *** large surface area can increase the number of active sites as well as effectively utilize the sufficient active sites,exhibiting enormous potential in the field of energy storage systems(EESs).In this review,the characteristics of the 2D MOFs have been introduced,and the systematic synthesis methods(top-down and bottom-up)of 2D MOFs are presented,providing fundamental understanding for the construction of 2D ***,the applications of 2D MOFs in energy storage fields such as supercapacitors and batteries are demonstrated in ***,the future development prospects have been proposed,offering guidelines for the rational utilization of 2D MOFs and promoting the understanding of 2D MOFs in EESs.

关键词： batteries electrochemical energy storage supercapacitors 2D metal-organic frameworks

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基于卫星遥感影像的森林病虫害监测研究进展

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林业资源管理 2020年第2期 181-186页

作者：亓兴兰曹祖宁刘健陈芳庄苇福建林业职业技术学院南平延平区林业局 3S技术与资源优化利用福建省高校重点实验室南平市政府投资项目策划与评审中心

森林病虫害是森林的主要灾害,快速准确监测森林病虫害是开展病虫害防治的关键。利用卫星遥感影像监测森林病虫害是一种经济高效的手段。为进一步加强森林病虫害遥感监测的研究和实践,综合分析了国内外利用卫星遥感影像监测森林病虫害研... 详细信息

森林病虫害是森林的主要灾害,快速准确监测森林病虫害是开展病虫害防治的关键。利用卫星遥感影像监测森林病虫害是一种经济高效的手段。为进一步加强森林病虫害遥感监测的研究和实践,综合分析了国内外利用卫星遥感影像监测森林病虫害研究现状,系统总结了应用卫星遥感影像监测森林病虫害的主要技术方法,深入分析了存在的主要问题并进行研究展望。研究表明:森林病虫害遥感监测研究中主要存在3个问题:1)高空间分辨率影像的研究不足;2)影像纹理信息挖掘不充分;3)失叶遥感监测挑战大等问题。针对上述存在的主要问题,研究提出对策建议:1)多源遥感数据的综合应用;2)增强图像处理技术;3)加强病虫害生境因子的利用;4)构建病虫害遥感监测系统平台等。

关键词：卫星遥感影像森林病虫害监测问题对策建议

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利伐沙班和达比加群酯对非瓣膜性心房颤动合并糖尿病患者抗凝治疗的有效性与安全性

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医药导报 2023年第12期42卷 1835-1840页

作者：曹博陈敏徐蓝姚星烂庄月园苏州大学附属第九人民医院药学部苏州215200 苏州大学附属第九人民医院心内科苏州215200

目的探讨新型口服抗凝药(NOACs)利伐沙班、达比加群酯与华法林相比对非瓣膜性心房颤动合并糖尿病患者抗凝的有效性和安全性。方法回顾性分析自2019年1月至2021年6月苏州市第九人民医院门诊及住院非瓣膜性心房颤动合并糖尿病患者的临床资... 详细信息

目的探讨新型口服抗凝药(NOACs)利伐沙班、达比加群酯与华法林相比对非瓣膜性心房颤动合并糖尿病患者抗凝的有效性和安全性。方法回顾性分析自2019年1月至2021年6月苏州市第九人民医院门诊及住院非瓣膜性心房颤动合并糖尿病患者的临床资料119例。根据患者抗凝药使用情况,将患者分为利伐沙班10 mg组(A组,n=25)、利伐沙班15 mg组(B组,n=30)、达比加群酯组(C组,n=29)及华法林组(D组,n=35)。所有患者连续服药至少6个月,比较4组患者血栓栓塞事件及出血事件发生率、治疗前后凝血指标、血糖及肝肾功能指标变化情况。结果血栓栓塞事件:A组1例(4.00%),B组2例(6.67%),C组2例(6.90%),D组5例(14.28%);出血事件:A组1例(4.00%),B组1例(3.33%),C组2例(6.90%),D组8例(22.85%)。4组发生血栓栓塞事件概率差异无统计学意义(P>0.05);A组和B组发生出血事件均显著低于D组(P0.05),A组、B组与C组两两比较差异均无统计学意义(P>0.05)。4组患者用药后较用药前部分凝血活酶时间(APTT)均明显延长(P0.05)。结论利伐沙班和达比加群酯在预防房颤合并糖尿病患者血栓栓塞风险与华法林相当,利伐沙班较华法林能显著降低出血事件发生风险;达比加群与利伐沙班比较,有效性与安全性相当,值得临床推广应用。

关键词：利伐沙班达比加群酯华法林心房颤动糖尿病有效性安全性

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食源性副溶血性弧菌生物被膜调控机制的研究进展

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食品与发酵工业 2023年第24期49卷 372-380页

作者：唐佳灵郭星蓝饶钧玥杨茂杰曹芸榕韩国全四川农业大学食品学院四川雅安625014 四川农业大学食品加工与安全研究所四川雅安625014

副溶血性弧菌是一种广泛存在于海产品中并可引起人类急性肠胃炎的食源性致病菌,极大地危害人类身体健康。生物被膜是细菌面对极端环境而产生的一类抗逆性极强的形态,且对抗生素及机体免疫力有着天然的抵抗能力,普通的消毒手法不能完全... 详细信息

副溶血性弧菌是一种广泛存在于海产品中并可引起人类急性肠胃炎的食源性致病菌,极大地危害人类身体健康。生物被膜是细菌面对极端环境而产生的一类抗逆性极强的形态,且对抗生素及机体免疫力有着天然的抵抗能力,普通的消毒手法不能完全将其除尽。当副溶血性弧菌形成生物被膜之后,会对人体健康和食品工业造成更加严重的危害。本综述主要从环二鸟苷酸、群体感应系统和双组分系统3个调控因素来阐述影响副溶血性弧菌生物被膜形成的相关信号分子,重点对形成过程中的信号分子调控机制进行概述,这对进一步揭示以上几种调控因素调控生物被膜形成的机制十分必要。以期为食品安全、微生物防控等提供理论基础,有助于探究副溶血性弧菌生物被膜的控制方法。

关键词：副溶血性弧菌生物被膜环二鸟苷酸群体感应系统双组分系统

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