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烤烟烟碱含量标记基因NtMPO1和NtARF6的鉴定

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河南农业科学 2024年第5期53卷 49-59页

作者：高逸飞潘首慧张丽张权昝建朋岑浩范成平张福强田举要徐世晓河南农业大学烟草学院河南郑州450046 贵州省烟草公司安顺市公司贵州安顺561000

为了鉴定有效的烟碱含量标记基因,测定89个烤烟品种叶片烟碱含量,筛选出高、中、低烟碱烤烟品种,然后通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)测定高、中、低烟碱烤烟品种中烟碱合成、转运和调控相关的共25个基因的相对表达量,分析基因表达量与烟... 详细信息

为了鉴定有效的烟碱含量标记基因,测定89个烤烟品种叶片烟碱含量,筛选出高、中、低烟碱烤烟品种,然后通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)测定高、中、低烟碱烤烟品种中烟碱合成、转运和调控相关的共25个基因的相对表达量,分析基因表达量与烟碱含量的相关性,筛选烟碱含量候选标记基因,后续以云烟87和K326为材料,通过设置不同氮素浓度(2.5、5.0、7.5 mmol/L NaNO_(3))、采取不同部位(上、中、下部)叶片和打顶前后10 d叶片创制烟碱含量差异材料,测定烟碱含量及其候选标记基因的相对表达量,验证烟碱含量候选标记基因的有效性。结果表明,从89个烤烟品种中筛选出高、中、低烟碱烤烟品种各4个,这些烤烟品种的烟碱含量与NtMPO1基因相对表达量呈极显著负相关,与NtARF6基因相对表达量呈极显著正相关,两者可以作为烟碱含量标记基因的候选基因。烟碱含量候选标记基因的验证试验结果表明,与正常供氮处理相比,高氮处理叶片烟碱含量显著增加,NtMPO1基因相对表达量显著降低,NtARF6基因相对表达量显著提高;低氮处理烟碱含量显著降低,NtMPO1基因相对表达量显著提高,NtARF6基因相对表达量显著降低。不同部位烟叶中,上部叶烟碱含量显著高于中部叶,中部叶烟碱含量显著高于下部叶;上部叶中NtMPO1基因相对表达量显著低于中部叶,中部叶中NtMPO1基因相对表达量显著低于下部叶;上部叶中NtARF6基因相对表达量显著高于中部叶,中部叶中NtARF6基因相对表达量显著高于下部叶。相较于打顶前,打顶后叶片烟碱含量显著提高,NtMPO1基因相对表达量显著降低,NtARF6基因相对表达量显著提高。综上,NtMPO1和NtARF6基因可以作为烟碱含量的有效标记基因。

关键词：烤烟烟碱标记基因 NtMPO1 NtARF6

苹果类受体激酶基因MdFER1负调控腐烂病抗性

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植物保护 2024年

作者：郑艳鲁远孙娥蔡敏蕊刘志宏左存武牛军强甘肃农业大学园艺学院甘肃省农业科学院林果花卉研究所

挖掘抗病基因可为苹果抗病育种提供基因材料。本研究结合生物信息学分析、基因表达分析和功能验证，分析了长春花类受体激酶-1类蛋白（Catharanthus roseous kinase-1-like proteins，CrRLK1L）亚家族成员MdFER1在苹果腐烂病抗性中的作... 详细信息

挖掘抗病基因可为苹果抗病育种提供基因材料。本研究结合生物信息学分析、基因表达分析和功能验证，分析了长春花类受体激酶-1类蛋白（Catharanthus roseous kinase-1-like proteins，CrRLK1L）亚家族成员MdFER1在苹果腐烂病抗性中的作用。结果表明，MdFER1与拟南芥FER同源但序列相似性较低，仅为46.4%。在‘烟富6号’果实和‘王林’悬浮细胞中瞬时表达MdFER1，果实和细胞对苹果腐烂病的抗性显著降低。MdFER1瞬时表达可显著诱导活性氧（reactive oxygen species， ROS）相关基因TaNOX和超敏反应（hypersensitive response， HR）相关基因HSR203的表达，但抑制防御相关基因PR1和EDS1的表达。综上所述，MdFER1负调控‘烟富6号’果实和‘王林’悬浮细胞对苹果腐烂病抗性，ROS和HR信号的激活和防御相关基因表达的抑制是该基因负调控苹果腐烂病抗性的重要原因。

关键词：苹果腐烂病长春花类受体激酶-1类蛋白基因标记基因

辣椒CaDXS和CaPDS基因沉默的表型比较

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云南农业大学学报（自然科学版） 2024年第1期39卷 125-131页

作者：张鑫桂敏刘弟张金峰刘雅婷云南农业大学植物保护学院云南昆明650201 云南省农业科学院园艺作物研究所云南昆明650205 云南农业大学烟草学院云南昆明650201 云南农业大学农学与生物技术学院云南昆明650201

【目的】沉默辣椒CaDXS和CaPDS基因,比较分析两者白化表型的差异,寻找新的辣椒沉默标记基因。【方法】利用双酶切克隆技术构建CaDXS和CaPDS基因的沉默载体;通过农杆菌介导转化侵染辣椒,观察辣椒的沉默表型;采用实时荧光定量PCR技术检测C... 详细信息

【目的】沉默辣椒CaDXS和CaPDS基因,比较分析两者白化表型的差异,寻找新的辣椒沉默标记基因。【方法】利用双酶切克隆技术构建CaDXS和CaPDS基因的沉默载体;通过农杆菌介导转化侵染辣椒,观察辣椒的沉默表型;采用实时荧光定量PCR技术检测CaDXS和CaPDS基因的沉默效率。【结果】农杆菌浸润21 d后,沉默CaDXS基因的辣椒叶片出现褪绿症状,沉默CaPDS基因的辣椒叶片出现白化。农杆菌浸润30 d后,沉默CaDXS基因的辣椒叶片出现较为明显的白化;沉默CaPDS基因的辣椒叶片白化程度加剧,新叶近乎白化。与CaDXS基因相比,沉默CaPDS基因导致的辣椒白化表型更明显和高效。沉默组辣椒叶片中CaDXS和CaPDS基因的表达量均显著降低(P基因被成功沉默。【结论】CaDXS基因可以作为辣椒的沉默标记基因,但沉默CaPDS基因的辣椒白化表型出现更早且明显,因此,CaPDS基因比CaDXS基因更适合作为辣椒沉默标记基因。

关键词：病毒诱导的基因沉默八氢番茄红素脱氢酶 1-脱氧木酮糖-5-磷酸合酶辣椒标记基因烟草脆裂病毒

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天子蓝盘丽鱼皮肤组织的单细胞转录组测序

南方农业学报 2024年第3期55卷 601-610,F0002页

作者：杨平刘洁陈再忠陆颖水产种质资源发掘与利用教育部重点实验室(上海海洋大学) 上海201306 农业农村部淡水水产种质资源重点实验室(上海海洋大学) 上海201306

【目的】通过单细胞转录组测序比较天子蓝盘丽鱼和野生阿莲卡盘丽鱼皮肤组织中与体色形成相关的基因表达模式,为深入研究鱼类体色及良种选育提供数据基础,也为盘丽鱼或其他水产鱼类进行单细胞转录组研究提供技术借鉴。【方法】利用单细... 详细信息

【目的】通过单细胞转录组测序比较天子蓝盘丽鱼和野生阿莲卡盘丽鱼皮肤组织中与体色形成相关的基因表达模式,为深入研究鱼类体色及良种选育提供数据基础,也为盘丽鱼或其他水产鱼类进行单细胞转录组研究提供技术借鉴。【方法】利用单细胞转录组测序技术对天子蓝(人工选育)和阿莲卡(野生型)2种盘丽鱼的皮肤组织进行转录组测序,经fastp质控过滤后,通过Cell Ranger比对参考基因组生成单细胞表达矩阵文件,使用Seurat进行降维聚类后构建转录组图谱,筛选出细胞类型识别与鉴定的标记基因;同时以阿莲卡盘丽鱼为对照,通过DEGseq筛选出2个样本间的差异表达基因(DEGs),并进行GO功能注释分析和KEGG信号通路富集分析。【结果】经单细胞转录组测序,从天子蓝、阿莲卡盘丽鱼样本中获得的原始序列(Raw reads)分别为815237286和728886552条;将2个样本整合后共捕获17035个细胞,经过滤及降维聚类后得到18个细胞簇(C0~C17),参考已知和潜在的标记基因,被注释为13种细胞类型及其亚型,基本涵盖了鱼类皮肤组织中的大部分细胞类型。基于伪批量(Pseudo-bulk)处理,从2个样本间筛选出20个DEGs(8个在天子蓝盘丽鱼皮肤组织中高表达,12个在阿莲卡盘丽鱼皮肤组织中高表达),主要注释到与气体传递、氧化代谢相关的GO功能条目。在单细胞维度,选择黑色素细胞和虹彩细胞2个细胞集群进行样本间差异分析,结果显示:在黑色素细胞中存在8个DEGs,主要富集于热应答、未折叠蛋白结合、生长因子活性、金属离子结合等信号通路。在虹彩细胞中存在25个DEGs,KEGG信号通路富集分析发现主要富集于凋亡、沙门氏菌感染和MAPK等信号通路,涉及细胞生存、应激响应和信号传导等功能。【结论】TSPAN3A、PTGES、ATF3、JUNK、GADD45GA、HSP70L、FOSAB等基因在调节天子蓝盘丽鱼皮肤体色、色素合成与沉着等方面发挥重要作用,而黑色素合成不活跃可能是导致天子蓝盘丽鱼体色较阿莲卡盘丽色更加鲜艳和绚丽的主要原因之一。

关键词：盘丽鱼单细胞转录组测序标记基因色素细胞体色

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单细胞RNA测序解析普通小鼠和糖尿病小鼠全层皮肤缺损创面中CD34^(+)细胞的类型与功能

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中华烧伤与创面修复杂志 2024年第3期40卷 230-239页

作者：何佳王婧薷甘文军李桂强信琪林泽鹏阮树斌陈晓东佛山市第一人民医院烧伤整形创面修复外科佛山528000

目的单细胞RNA测序解析普通小鼠和糖尿病小鼠全层皮肤缺损创面中CD34^(+)细胞的类型与功能。方法该研究为实验研究。构建CD34^(+)细胞谱系追踪小鼠,实现CD34^(+)细胞在荧光条件下可视化。取6只7~8周龄雄性CD34^(+)细胞谱系追踪小鼠(设... 详细信息

目的单细胞RNA测序解析普通小鼠和糖尿病小鼠全层皮肤缺损创面中CD34^(+)细胞的类型与功能。方法该研究为实验研究。构建CD34^(+)细胞谱系追踪小鼠,实现CD34^(+)细胞在荧光条件下可视化。取6只7~8周龄雄性CD34^(+)细胞谱系追踪小鼠(设为糖尿病组),腹腔注射链脲佐菌素构建糖尿病模型,于小鼠13周龄时在其背部制备全层皮肤缺损创面;另取6只13周龄雄性CD34^(+)细胞谱系追踪小鼠(设为对照组),在其背部制备全层皮肤缺损创面。伤后4 d,分别收集对照组3只小鼠和糖尿病组2只小鼠创面组织,消化制备单细胞悬液,采用荧光活化细胞分选法筛选出CD34^(+)细胞后进行单细胞RNA测序,采用R语言的Seurat 4.0.2程序通过降维可视化和细胞聚类分析CD34^(+)细胞类型并筛选注释各CD34^(+)细胞亚群的标记基因,对2组小鼠创面组织间CD34^(+)成纤维细胞(Fb)、平滑肌细胞、角质形成细胞(KC)、类软骨细胞的差异表达基因(DEG)进行京都基因与基因组百科全书(KEGG)和基因本体论(GO)富集分析,探索细胞功能。结果伤后4 d,2组小鼠创面组织中CD34^(+)细胞均包含7种细胞类型,具体为内皮细胞、Fb、KC、巨噬细胞、T细胞、平滑肌细胞和类软骨细胞,其中Fb细分为5个亚群。与对照组比较,糖尿病组小鼠创面组织中的CD34^(+)内皮细胞、Fb亚群1、Fb亚群4、KC、类软骨细胞占比升高,CD34^(+)Fb亚群2、Fb亚群3和平滑肌细胞占比下降。注释CD34^(+)类软骨细胞、内皮细胞、Fb亚群1、Fb亚群2、Fb亚群3、Fb亚群4、Fb亚群5、KC、巨噬细胞、平滑肌细胞、T细胞的标记基因分别为转移相关肺腺癌转录本1、脂肪酸结合蛋白4、Gremlin 1、补体成分4B、H19印记母源表达转录本、Dickkopf Wnt信号通路抑制剂2、纤维调节蛋白、角蛋白5、CD74分子、G蛋白信号调节蛋白5、可诱导T细胞共刺激分子。KEGG和GO富集分析显示,与对照组比较,糖尿病组小鼠伤后4 d创面组织中CD34^(+)Fb差异表达显著的DEG显著富集于炎症反应、细胞外基质(ECM)组装、细胞增殖调控、衰老相关条目(P值均<0.05),CD34^(+)平滑肌细胞差异表达显著的DEG显著富集于细胞迁移、凋亡过程、转录的正调控、吞噬体等条目(P值均<0.05),CD34^(+)KC差异表达显著的DEG显著富集于线粒体功能、转录、神经退行性疾病相关条目(P值均<0.05),CD34^(+)类软骨细胞差异表达显著的DEG显著富集于节律调控、ECM、病毒感染等相关条目(P值均<0.05)。结论CD34^(+)细胞在普通小鼠和糖尿病小鼠全层皮肤缺损创面愈合过程中均存在高异质性,2种小鼠创面间CD34^(+)细胞亚群差异表达显著的DEG显著富集的相关功能与创面愈合过程紧密相关。

关键词：伤口愈合皮肤 CD34 单细胞RNA测序细胞亚群标记基因细胞异质性细胞功能

单细胞转录组测序技术在脊髓损伤研究中的应用

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中国组织工程研究 2024年

作者：王培耿叶冬平贵州医科大学广州市红十字会医院

背景：近年来，单细胞转录组测序技术在脊髓损伤的研究为创伤后中枢神经系统的细胞和分子异质性以及结构变化提供了新的见解。目的：就单细胞转录组测序技术在脊髓损伤的研究进展进行综述，更加全面、深入地阐述单细胞转录组测序技术在... 详细信息

背景：近年来，单细胞转录组测序技术在脊髓损伤的研究为创伤后中枢神经系统的细胞和分子异质性以及结构变化提供了新的见解。目的：就单细胞转录组测序技术在脊髓损伤的研究进展进行综述，更加全面、深入地阐述单细胞转录组测序技术在脊髓损伤领域的应用。方法：应用计算机系统检索PubMed、Web of Science、中国知网和万方数据库中2009-2023年出版的文献，英文检索词为“single-cell RNA sequencing,spinal cord injury,sequencing technology”；中文检索词为“单细胞转录组测序，脊髓损伤，测序技术”。排除质量较差、内容重复及不相关的文献，最终纳入57篇文献进行综述分析。结果与结论：目前，单细胞转录组测序技术在脊髓损伤的研究可归纳为以下几点：(1)鉴定了小胶质细胞、星形胶质细胞、少突胶质细胞、巨噬细胞、B细胞、神经元和神经干细胞等细胞亚群，并识别了这几种亚群的特异性标记基因。(2)小胶质细胞在脊髓损伤后保持永久活跃，通过增殖、免疫和稳态功能来协调脊髓损伤后的早期阶段。星形胶质细胞以激活的方式在脊髓损伤中发挥许多重要功能，包括维持微环境平衡、清除坏死组织、形成保护屏障以及胶质瘢痕等。巨噬细胞和小胶质细胞均在脊髓损伤后的慢性神经炎症中起重要作用。(3)神经干细胞和神经元亚群能够在脊髓损伤后进行自我更新，新发现的SCVsx2::Hoxa7:Zfhx3→lumbar和SCVsx2::Hoxa10等神经元亚群可再生到自然靶区，有利于运动功能的恢复。(4)发现细胞亚群的动态变化提高了研究者们对脊髓损伤病变进程的理解，并为脊髓损伤在不同时间点的治疗提供了新见解。截至目前，这些研究结果均还需要更多的基础研究和足够的临床试验来验证。在未来，单细胞转录组测序技术通过与生物信息学、计算机科学、组织工程学和临床医学等跨学科合作，有望为脊髓损伤的诊疗打开新的一扇窗户。

关键词：单细胞转录组测序脊髓损伤测序技术测序分析分子亚型标记基因细胞异质性胶质细胞神经干细胞神经元

单细胞转录组测序技术在脊髓损伤研究中的应用

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中国组织工程研究 2025年第13期 2822-2831页

作者：王培耿叶冬平贵州医科大学广州市红十字会医院

背景：近年来，单细胞转录组测序技术在脊髓损伤的研究为创伤后中枢神经系统的细胞和分子异质性以及结构变化提供了新的见解。目的：就单细胞转录组测序技术在脊髓损伤的研究进展进行综述，更加全面、深入地阐述单细胞转录组测序技术在脊髓损伤领域的应用。方法：应用计算机系统检索PubMed、Web of Science、中国知网和万方数据库中2009-2023年出版的文献，英文检索词为“single-cell RNA sequencing,spinal cord injury,sequencing technology”；中文检索词为“单细胞转录组测序，脊髓损伤，测序技术”。排除质量较差、内容重复及不相关的文献，最终纳入57篇文献进行综述分析。结果与结论：目前，单细胞转录组测序技术在脊髓损伤的研究可归纳为以下几点：（1）鉴定了小胶质细胞、星形胶质细胞、少突胶质细胞、巨噬细胞、B细胞、神经元和神经干细胞等细胞亚群，并识别了这几种亚群的特异性标记基因。（2）小胶质细胞在脊髓损伤后保持永久活跃，通过增殖、免疫和稳态功能来协调脊髓损伤后的早期阶段。星形胶质细胞以激活的方式在脊髓损伤中发挥许多重要功能，包括维持微环境平衡、清除坏死组织、形成保护屏障以及胶质瘢痕等。巨噬细胞和小胶质细胞均在脊髓损伤后的慢性神经炎症中起重要作用。（3）神经干细胞和神经元亚群能够在脊髓损伤后进行自我更新，新发现的SCVsx2::Hoxa7:Zfhx3→lumbar和SCVsx2::Hoxa10等神经元亚群可再生到自然靶区，有利于运动功能的恢复。（4）发现细胞亚群的动态变化提高了研究者们对脊髓损伤病变进程的理解，并为脊髓损伤在不同时间点的治疗提供了新见解。截至目前，这些研究结果均还需要更多的基础研究和足够的临床试验来验证。在未来，单细胞转录组测序技术通过与生物信息学、计算机科学、组织工程学和临床医学等跨学科合作，有望为脊髓损伤的诊疗打开新的一扇窗户。

关键词：单细胞转录组测序脊髓损伤测序技术测序分析分子亚型标记基因细胞异质性胶质细胞神经干细胞神经元

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转基因植物中的标记基因研究新进展

遗传 2005年第3期27卷 499-504页

作者：杨英军周鹏中国热带农业科学院热带生物技术研究所热带作物生物技术研究所国家重点实验室河南科技大学园林系洛阳471003

文章综述了转基因植物中标记基因研究的新进展,主要包括以下3个方面:第一是采用共转化、位点特异性重组和转座子等技术对传统抗性标记基因进行消除,以利于对同一作物进行多次转基因操作;第二是完善各种已应用的以糖类代谢酶基因、耐胁... 详细信息

文章综述了转基因植物中标记基因研究的新进展,主要包括以下3个方面:第一是采用共转化、位点特异性重组和转座子等技术对传统抗性标记基因进行消除,以利于对同一作物进行多次转基因操作;第二是完善各种已应用的以糖类代谢酶基因、耐胁迫酶类基因和绿色荧光蛋白基因等为安全标记基因的转化体系,并大力研究、开发潜在的汞离子还原酶基因、叶绿体合成关键酶基因等作为安全标记基因;第三是着力发展无标记基因、无载体骨架的简单高效转化体系。此外,还展望了安全标记的应用前景。

关键词：转基因植物标记基因消除安全基因标记

长江下游厌氧氨氧化细菌标记基因相对丰度及影响因素

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北京大学学报（自然科学版） 2019年第3期55卷 519-525页

作者：王海英潘瑞刘树枫赵云鹏党晨原倪晋仁北京大学环境工程系北京市新型污水深度处理工程技术研究中心北京100871

为探索河流系统中厌氧氨氧化细菌的分布情况,于2014年春秋两季采集长江下游6个断面的水体和沉积物样品,通过宏基因组测序方法,根据优化序列与自建厌氧氨氧化细菌标记基因hzsA, hzsB, hzsC, hdh数据集的比对结果,计算各基因相对丰度。结... 详细信息

为探索河流系统中厌氧氨氧化细菌的分布情况,于2014年春秋两季采集长江下游6个断面的水体和沉积物样品,通过宏基因组测序方法,根据优化序列与自建厌氧氨氧化细菌标记基因hzsA, hzsB, hzsC, hdh数据集的比对结果,计算各基因相对丰度。结果表明,水体溶解氧浓度较高导致厌氧氨氧化细菌标记基因丰度极低,而沉积物中各基因相对丰度较高,平均值分别为4.540×10^(-10), 4.939×10^(-10), 4.333×10^(-10)和2.859×10^(-10)。随着温度升高,秋季沉积物中各基因相对丰度显著高于春季。大通、南京和徐六泾沉积物中各基因相对丰度较高,这与人类活动扰动的增强以及入海口盐度升高有关。物种分类鉴定结果表明,长江下游沉积物中厌氧氨氧化细菌在属水平上以Candidatus Brocadia和Candidatus Jettenia为主。厌氧氨氧化细菌标记基因相对丰度与NO_2^--N,NO_3^--N和NH_4^+-N等理化因子相关,并且,由于NO_2^--N浓度远远低于NH_4^+-N,因此NO_2^--N浓度是长江下游沉积物中厌氧氨氧化细菌生长的限制性因子。

关键词：长江下游厌氧氨氧化细菌标记基因物种组成