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木薯MeXYLP1基因的CRISPR/Cas9基因编辑载体构建及验证

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分子植物育种 2024年第18期22卷 5973-5978页

作者：任思杨毋志浩王晓彤张亚文张兴龙李瑞梅姚远郭建春刘姣胡新文海南大学生命科学学院海口570228 中国热带农业科学院热带生物技术研究所农业农村部热带作物生物学与遗传资源利用重点实验室海南热带农业资源研究院海南省热带农业生物资源保护与利用重点实验室海口571101 海南大学热带作物学院海口570228

阿拉伯半乳糖蛋白(arabinogalactan proteins, AGP)是一种广泛分布在植物各组织器官的一种糖蛋白,对植物的生长发育特别是细胞壁的形成起着至关重要的作用。木薯MeXYLP1基因隶属于木薯AGP基因家族,是其大家族的一个亚族成员。为了鉴定... 详细信息

阿拉伯半乳糖蛋白(arabinogalactan proteins, AGP)是一种广泛分布在植物各组织器官的一种糖蛋白,对植物的生长发育特别是细胞壁的形成起着至关重要的作用。木薯MeXYLP1基因隶属于木薯AGP基因家族,是其大家族的一个亚族成员。为了鉴定其基因功能,在CRISPR-P v2.0在线网站设计靶点,构建基因编辑载体p CAMBIA1301-Cas9-MeXYLP1-sg RNA。通过农杆菌介导侵染木薯的愈伤组织,诱导产生MeXYLP1基因的木薯突变体。对转基因愈伤组织的基因编辑位点以及潜在脱靶位点进行Sanger测序,结果表明MeXYLP1基因被成功编辑,且潜在脱靶位点未脱靶。本研究所获得的材料有助于研究MeXYLP1基因在木薯细胞壁中所发挥的功能。

关键词：木薯(Manihot esculenta Crantz) 基因编辑载体构建木质素

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主要产胶植物功能基因组学研究进展

植物生理学报 2024年第7期60卷 1087-1094页

作者：杜晓愚赵一杰杨署光田维敏晁金泉中国热带农业科学院橡胶研究所农业农村部橡胶树生物学与遗传资源利用重点实验室省部共建国家重点实验室培育基地海南省热带作物栽培生理学重点实验室海口571737 浙江农林大学现代农学院浙江临安311300 海南大学热带作物学院海口570228 中国热带农业科学院三亚研究院海南三亚***

天然橡胶是一种重要的工业原材料,在国计民生领域发挥着不可替代的作用。已发现2000余种植物可以合成天然橡胶,其中橡胶树、杜仲、橡胶草是世界天然橡胶的主要来源。长期以来由于缺乏基因组信息,产胶植物功能基因组研究进展缓慢。随着... 详细信息

天然橡胶是一种重要的工业原材料,在国计民生领域发挥着不可替代的作用。已发现2000余种植物可以合成天然橡胶,其中橡胶树、杜仲、橡胶草是世界天然橡胶的主要来源。长期以来由于缺乏基因组信息,产胶植物功能基因组研究进展缓慢。随着多个版本基因组序列的公布以及基因功能鉴定平台的建立,近年来该领域的研究取得了蓬勃的发展。本文从基因组测序、重要功能基因鉴定、分子标记研发等方面对主要产胶植物功能基因组学重要进展进行综述,并对今后的研究方向作出展望。

关键词：产胶植物橡胶树杜仲橡胶草功能基因组

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橡胶树主要病害研究现状与展望

中国科学:生命科学 2024年第10期54卷 1798-1813页

作者：李博勋刘先宝陈丽琼时涛许力丹李超萍黄贵修中国热带农业科学院环境与植物保护研究所农业农村部热带作物有害生物综合治理重点实验室海南省热带农业有害生物监测与控制重点实验室云南农业大学植物保护学院中国热带农业科学院科技信息研究所

橡胶树是我国重要的热带经济作物,其产物天然橡胶在国防安全、经济建设和人民生活等方面具有重要意义.病害的发生与流行一直是制约天然橡胶产业健康、持续发展的重要生物限制因素.本文总结了近年来国内外在橡胶树叶部、茎杆和根部主要... 详细信息

橡胶树是我国重要的热带经济作物,其产物天然橡胶在国防安全、经济建设和人民生活等方面具有重要意义.病害的发生与流行一直是制约天然橡胶产业健康、持续发展的重要生物限制因素.本文总结了近年来国内外在橡胶树叶部、茎杆和根部主要病害的研究现状,深入阐述了病害的发生与流行规律、检测监测与预警、致病机理与抗病机制,以及现有防控技术、产品、模式的成熟度与应用现状等内容.同时,本文还分析了当前面临的橡胶树病害监测和防控技术落后、投入劳动成本高、优良抗病种质资源利用不足、智能化程度低等技术难题.提出了加强橡胶树病害基础数据库建设,深入开展致害机制系统研究,创新研发智能化监测与控制技术体系,建设橡胶树主要病害统防统治与社会化服务技术平台等研究展望.通过对橡胶树主要病害研究工作的总结、分析与展望,为今后橡胶树主要病害的宏观把控和精准防控提供理论依据,将有助于实现天然橡胶产业绿色、健康、可持续发展.

关键词：橡胶树主要病害研究现状展望

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永乐环礁表层海水细菌群落多样性及功能预测

海洋科学进展 2024年第4期42卷 725-737页

作者：舒艾梅宫春光黄惠琴胡永华莫坤联河北农业大学海洋学院河北秦皇岛066003 中国热带农业科学院热带生物技术研究所海南海口571101 中国热带农业科学院湛江实验站广东湛江524013

为探究永乐环礁表层海水环境中细菌群落结构组成以及差异性,采集了6个岛礁的表层海水样品,利用高通量宏条形码测序技术分析了不同岛礁海水细菌的群落结构组成差异,并探索了环境因子对细菌群落结构的影响,同时对菌群功能基因进行了预测... 详细信息

为探究永乐环礁表层海水环境中细菌群落结构组成以及差异性,采集了6个岛礁的表层海水样品,利用高通量宏条形码测序技术分析了不同岛礁海水细菌的群落结构组成差异,并探索了环境因子对细菌群落结构的影响,同时对菌群功能基因进行了预测分析。共获得优化序列891 892条,聚类为7 499个操作分类单元(Operational Taxonomic Units, OTUs),隶属于49个门、144个纲、392个目、663个科和1 274个属。优势细菌类群主要包括变形菌门(Proteobacteria)、蓝细菌门(Cyanobacteriota)、拟杆菌门(Bacteroidota)、放线菌门(Actinobacteriota)、髌骨细菌门(Patescibacteria)和厚壁菌门(Firmicutes)。通过冗余分析发现主要的环境影响因子为电导率、pH值和温度。PICRUSt功能预测结果显示不同岛礁中细菌主要涉及6个生物代谢通路及46个子功能,共得到399个三级通路相关功能基因,其中代谢途径和次生代谢产物等方面的功能基因较为丰富。本文初步揭示了永乐环礁6个岛屿表层海水微生物群落组成与基因功能预测,可为研究永乐群岛岛礁生态及环境保护提供一定的参考,并为后续进一步的微生物资源调查和开发利用提供基础研究数据。

关键词：永乐环礁细菌多样性环境因子功能预测

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木薯MePP2CAa基因克隆、表达及蛋白互作分析

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华中农业大学学报 2024年第1期43卷 141-148页

作者：曾坚李丽珍沈梓欣林墁刘博婷吴春来李冰胡伟曾力旺韶关学院广东省粤北食药资源利用与保护重点实验室/英东生物与农业学院韶关512005 中国热带农业科学院科技信息研究所海口571101 中国热带农业科学院热带作物生物育种全国重点实验室/热带生物技术研究所海口571101 平江县第一中学岳阳414500

为探究2C型蛋白磷酸酶(protein phosphatase 2C,PP2C)在木薯响应非生物胁迫过程中的作用,利用木薯Arg7叶片cDNA扩增MePP2CAa基因,分析该基因序列、启动子活性、不同逆境和激素处理下的表达模式以及与ABA受体PYLs之间的互作关系。序列分... 详细信息

为探究2C型蛋白磷酸酶(protein phosphatase 2C,PP2C)在木薯响应非生物胁迫过程中的作用,利用木薯Arg7叶片cDNA扩增MePP2CAa基因,分析该基因序列、启动子活性、不同逆境和激素处理下的表达模式以及与ABA受体PYLs之间的互作关系。序列分析结果显示,MePP2CAa基因全长1311 bp,编码436个氨基酸,具有PP2C家族的结构域特征,与橡胶树和麻风树的PP2C序列同源性最高,分别为78.95%和74.09%,在C端保守;qRT-PCR分析结果显示,MePP2CAa基因在木薯储藏根中的表达显著高于茎、叶中的表达量;不同逆境和激素处理结果显示,甘露醇、NaCl、ABA、MeJA、低温和SA处理可以显著诱导MePP2CAa基因的表达;MePP2CAa基因启动子序列分析显示,启动子包含ABA应答元件(abscisic acid responsive element,ABRE)、MeJA响应元件、干旱诱导元件等;酵母双杂交结果显示MePP2CAa能够与MePYL1互作。以上结果表明,MePP2CAa基因可能响应木薯的非生物胁迫。

关键词：木薯脱落酸 2C型蛋白磷酸酶非生物胁迫

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不同授粉方式对香蕉花粉萌发与花粉管生长的影响及显微观察

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种子 2024年第8期43卷 134-138页

作者：李羽佳王筱语王安邦连子豪许奕唐文李敬阳中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所/农业农村部华南作物基因资源与种植创制重点实验室海口570100 中国热带农业科学院热带生物技术研究所海口570100 热带作物生物育种全国重点实验室海南三亚572024 海南省热带作物资源遗传改良与创新重点实验室/国家热带果树品种改良中心海口570100

以可育、高结实率香蕉野生种质资源小果野蕉(AA)及粉蕉栽培品种热粉1号(ABB)为材料,观察香蕉花、子房、胚珠结构,研究不同授粉方式对花粉萌发、花粉管生长的影响。结果表明,小果野蕉自花授粉后花粉萌发率高,萌发数量随授粉时间递增,授粉... 详细信息

以可育、高结实率香蕉野生种质资源小果野蕉(AA)及粉蕉栽培品种热粉1号(ABB)为材料,观察香蕉花、子房、胚珠结构,研究不同授粉方式对花粉萌发、花粉管生长的影响。结果表明,小果野蕉自花授粉后花粉萌发率高,萌发数量随授粉时间递增,授粉3 d时达到峰值,后不再变化。花粉管生长迅速,授粉后8 h可到达花柱中部,24 h可到达子房,受精过程可持续1~3 d。不同授粉方式下,自花授粉花粉萌发数量显著高于异花授粉,达到萌发峰值比异花授粉早2 d。且异花授粉花粉管会产生畸形,如花粉管短粗、末端粗壮膨大、形状扭曲等。综上,野生香蕉种质资源自交亲和,花粉萌发、花粉管伸长、受精过程发育良好,是理想的杂交材料。异花授粉时花粉与柱头的亲和性降低、花粉管萌发异常、栽培种胚珠发育不完全等因素致使杂交育种效率低。

关键词：香蕉杂交育种花粉管显微观察

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445份杧果种质对细菌性黑斑病的抗性评价

中国南方果树 2024年

作者：陈卓立罗睿雄赵志常余东高爱平张贺海南大学中国热带农业科学院环境与植物保护研究所/热带作物生物育种全国重点实验室/农业农村部热带作物有害生物综合治理重点实验室中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所/农业农村部华南作物基因资源与种质创制重点实验室/海南省热带作物资源遗传改良与创新重点实验室福建省农业科学院果树研究所

杧果细菌性黑斑病（Xanthomonas campestris pv. mangiferaeindicae）是杧果生产的重要病害，严重影响杧果的产量和商品价值。参考NY/T 3198—2018，采用室内离体叶片接种鉴定法，对农业农村部儋州杧果种质资源圃中来自不同国家的445份... 详细信息

杧果细菌性黑斑病（Xanthomonas campestris pv. mangiferaeindicae）是杧果生产的重要病害，严重影响杧果的产量和商品价值。参考NY/T 3198—2018，采用室内离体叶片接种鉴定法，对农业农村部儋州杧果种质资源圃中来自不同国家的445份杧果种质进行细菌性黑斑病的抗病性评价。结果表明，445份种质中有54份高抗，159份抗病，175份中抗，51份感病和6份高感，未发现免疫种质。种质数量随病情指数呈正态分布，聚类分析将445份种质分为感病种质和抗病种质两类。本文初步摸清了供试杧果种质的细菌性黑斑病抗性，为杧果抗病育种种质资源筛选提供参考。

关键词：杧果种质细菌性黑斑病离体叶片接种病情指数高抗

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柱花草SgALMT1基因克隆与表达分析

草地学报 2024年第4期32卷 1078-1086页

作者：缪野刘怀锦刘莉婷罗丽娟陈志坚海南大学热带农林学院海南海口570228 中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所/农业农村部华南作物基因资源与种质创制重点实验室海南海口571101 热带作物生物育种全国重点实验室海南三亚572024

为探索铝激活苹果酸转运蛋白(Aluminum-activated malate transporter,ALMT)在植物适应酸性土壤铝毒害中的重要作用,本研究以柱花草(Stylosanthes guianensis)为研究材料,克隆了柱花草SgALMT1基因,并进行了生物信息学、亚细胞定位及基... 详细信息

为探索铝激活苹果酸转运蛋白(Aluminum-activated malate transporter,ALMT)在植物适应酸性土壤铝毒害中的重要作用,本研究以柱花草(Stylosanthes guianensis)为研究材料,克隆了柱花草SgALMT1基因,并进行了生物信息学、亚细胞定位及基因表达分析。结果表明:SgALMT1基因全长为1350 bp,编码450个氨基酸残基,蛋白分子量为50.6 kDa,包含6个跨膜结构域;亚细胞定位分析表明,SgALMT1蛋白定位在拟南芥原生质体细胞膜上,为膜蛋白。定量PCR结果表明,SgALMT1基因在柱花草叶中的表达量高于根中的表达量;铝处理增强了SgALMT1基因在柱花草根中的表达,表明SgALMT1基因可能参与了柱花草应对铝胁迫;另外,缺氮处理增强了SgALMT1基因在柱花草叶中的表达,而缺磷处理增强了SgALMT1在根中的表达。本研究结果为解析柱花草响应铝毒害和养分缺乏的机理提供了候选基因资源。

关键词：柱花草铝毒害基因表达苹果酸亚细胞定位

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微藻的应用价值及发展前景

现代农业科技 2024年第18期 151-155,158页

作者：高景文邓晓东翟晓旭孙浩源唐欣欣薛春梅佳木斯大学生物与农业学院黑龙江佳木斯154007 中国热带农业科学院热带生物技术研究所海南省海洋生物资源功能性成分研究与利用重点实验室海南海口570100

微藻是光合微生物,是地球上最古老的生命形式之一。微藻可以产生多种生物活性分子,如类胡萝卜素、藻胆素、叶绿素等天然色素,且含有丰富的不饱和脂肪酸、蛋白质与氨基酸。微藻种质资源丰富,培养便捷,营养价值高,且易于改造,但其开发程... 详细信息

微藻是光合微生物,是地球上最古老的生命形式之一。微藻可以产生多种生物活性分子,如类胡萝卜素、藻胆素、叶绿素等天然色素,且含有丰富的不饱和脂肪酸、蛋白质与氨基酸。微藻种质资源丰富,培养便捷,营养价值高,且易于改造,但其开发程度较低,是目前利用率低但极具发展前途的资源之一。为此,系统介绍了微藻的培养方式及主要成分,综述了近年来微藻在生产领域应用的研究进展,以期为推动微藻的综合应用提供一定的参考。

关键词：微藻培养方式成分应用发展前景