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水稻抗细菌性条斑病基因挖掘与初定位

植物学报 2024年第1期59卷 1-9页

作者：方妍力田传玉苏如意刘亚培王春连陈析丰郭威纪志远浙江师范大学生命科学学院金华321004 中国农业科学院作物科学研究所/农作物基因资源与基因改良国家重大科学工程北京100081

由稻黄单胞菌稻生致病变种(Xanthomonas oryzae pv. oryzicola,Xoc)引起的细菌性条斑病(BLS)是水稻(Oryza sativa)生产上的重要病害,近年来其发病呈快速上升趋势,特别是在我国南方(包括江苏、浙江、福建和广东等地)稻区危害严重。种植... 详细信息

由稻黄单胞菌稻生致病变种(Xanthomonas oryzae pv. oryzicola,Xoc)引起的细菌性条斑病(BLS)是水稻(Oryza sativa)生产上的重要病害,近年来其发病呈快速上升趋势,特别是在我国南方(包括江苏、浙江、福建和广东等地)稻区危害严重。种植抗病品种是防治BLS最理想的措施,但目前生产上严重缺乏可用于育种的优异抗病基因资源。通过人工接种鉴定筛选水稻种质资源,挖掘到2份高抗BLS材料(M1和D1)。多菌株系接种结果表明,M1具有非小种特异性广谱抗病(RNS BSR)特征。经遗传群体分析表明,栽培稻M1携带单个显性抗BLS新基因Xo-3。通过混池测序和关联分析,将Xo-3基因初步定位在2号染色体上的一段候选区域内。抗BLS种质资源的挖掘及其抗性遗传基础的解析,将有助于理解水稻-Xoc互作机理,从而培育抗BLS水稻新品种和制定科学的防治BLS策略。

关键词：细菌性条斑病种质资源抗病基因水稻稻黄单胞菌

应用CRISPR/Cas9基因编辑技术获得高直链淀粉水稻种质

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福建农业学报 2024年第1期39卷 17-24页

作者：吴敏黄娟石桃雄朱丽伟邓娇梁成刚汪燕刘飞李荣蔡芳陈庆富贵州师范大学生命科学学院/贵州省荞麦工程技术研究中心贵州贵阳550025

【目的】通过CRISPR/Cas9基因编辑技术遗传改良水稻种质,创制高直链淀粉新材料。【方法】以水稻品种中花11为试验材料,利用CRISPR/Cas9编辑系统对水稻淀粉分支酶(Starch branching enzymes,SBE)基因OsSBE3进行靶向编辑,利用PCR技术鉴定... 详细信息

【目的】通过CRISPR/Cas9基因编辑技术遗传改良水稻种质,创制高直链淀粉新材料。【方法】以水稻品种中花11为试验材料,利用CRISPR/Cas9编辑系统对水稻淀粉分支酶(Starch branching enzymes,SBE)基因OsSBE3进行靶向编辑,利用PCR技术鉴定无标记纯合突变体,并测定其淀粉含量。【结果】T_(0)代获得10株突变体株系,T1代获得5个无标记纯合突变株系,其中4个株系(sbe3-22-6、sbe3-25-3、sbe3-25-4、sbe3-25-6)的直链淀粉含量和淀粉直支比显著高于野生型。【结论】本研究创制了高直链淀粉含量的水稻新种质,为水稻品质改良提供了参考。

关键词：水稻直链淀粉支链淀粉淀粉直支比基因编辑 CRISPR/Cas9

全基因组关联分析在5种农作物中的应用及展望

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福建农林大学学报（自然科学版） 2024年第3期53卷 289-297页

作者：王乐于茗兰陈强柳雨汐郑晓明逄洪波沈阳师范大学生命科学学院辽宁沈阳110034 沈阳师范大学实验教学中心辽宁沈阳110034 中国农业科学院作物科学研究所/农业农村部粮食作物基因资源评价利用重点实验室北京100081 中国农业科学院国家南繁研究院海南三亚571700 国际水稻研究所菲律宾马尼拉DAPO Box 7777

农作物是人类赖以生存的基础。然而,随着全球极端天气的增加、耕地的减少、人口数量的增多以及人民生活需求的提高,培育具备多个优良性状的聚合品种已成为解决粮食安全问题和现代农业分子设计育种的核心任务。全基因组关联分析(GWAS)是... 详细信息

农作物是人类赖以生存的基础。然而,随着全球极端天气的增加、耕地的减少、人口数量的增多以及人民生活需求的提高,培育具备多个优良性状的聚合品种已成为解决粮食安全问题和现代农业分子设计育种的核心任务。全基因组关联分析(GWAS)是挖掘农作物优异基因的有效方法,已广泛应用于各类农作物中。这种分析方法成功揭示了控制农作物产量、品质以及抗逆性等关键育种性状的基因。本文系统总结了GWAS在5种代表性农作物中的最新研究进展,同时深入剖析了GWAS的局限性及未来发展趋势,期望为未来农作物的遗传改良提供有益参考。

关键词：全基因组关联分析农艺性状单核苷酸多态性农作物

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宿根甘蔗产量性状的稳定性分析

应用与环境生物学报 2009年第4期15卷 488-494页

作者：罗俊袁照年张华陈由强陈如凯农业部甘蔗遗传改良重点开放实验室福州350002 福建师范大学生命科学学院福州350007

利用AMMI模型对13个宿根甘蔗品种的产量性状进行稳定性分析,并以产量性状的表型值和相应的品种稳定性参数为指标,对供试品种进行系统聚类分析和评价.结果表明,6个产量性状在不同品种和环境的差异以及品种与环境互作效应都达到显著水平;... 详细信息

利用AMMI模型对13个宿根甘蔗品种的产量性状进行稳定性分析,并以产量性状的表型值和相应的品种稳定性参数为指标,对供试品种进行系统聚类分析和评价.结果表明,6个产量性状在不同品种和环境的差异以及品种与环境互作效应都达到显著水平;但不同品种与不同试点的交互作用不同,每个品种对试点都有其特殊的适应性,综合考虑各产量性状的表现和稳定性,YZ99-596、CK、HoCP92-648、MT96-1409、Q170和Mex105是蔗产量和糖产量高、综合性状好、稳定性强的优良甘蔗新品种,FN98-1103、FR93-435、CP88-1762、Hocp91-555和MT93-730蔗产量和糖产量较低,蔗产量稳定性差.

关键词：甘蔗宿根稳定性分析 AMMI模型

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甘蔗蔗糖合成酶基因的克隆

应用与环境生物学报 2008年第2期14卷 177-179页

作者：雷美华叶冰莹王冰梅黄祖新张华许莉萍陈由强陈如凯福建师范大学生命科学学院福州350108 福建师范大学农业部甘蔗生理生态与遗传改良重点开放实验室福州350108

促使蔗糖进入各种代谢途径的关键酶之一是蔗糖合成酶,它也是蔗糖代谢关键酶中极其重要的一种酶.以甘蔗基因组DNA为模板,用PCR技术分段扩增并克隆了甘蔗蔗糖合成酶(Sucrose synthase)基因片段,并进行序列测序,表明该基因全长约为7·5kb,... 详细信息

促使蔗糖进入各种代谢途径的关键酶之一是蔗糖合成酶,它也是蔗糖代谢关键酶中极其重要的一种酶.以甘蔗基因组DNA为模板,用PCR技术分段扩增并克隆了甘蔗蔗糖合成酶(Sucrose synthase)基因片段,并进行序列测序,表明该基因全长约为7·5kb,与LingleS.E等报道的甘蔗蔗糖合成酶(SuSy2)基因序列相似性达到99·5%,推导的氨基酸序列同源性达到100%.该序列包含约1·9kb的上游启动子调控区域,16个外显子,15个内含子,3不翻译区等,开放读码框(ORF)编码802个氨基酸,氨基酸序列中存在糖代谢关键酶家族保守的14-3-3蛋白磷酸化位点Ser/Thr,为进一步在转录水平上阐明蔗糖合成酶的表达调控机制奠定了基础.

关键词：甘蔗蔗糖合成酶基因(SuSγ2) 克隆氨基酸

甘蔗水分胁迫响应相关醛脱氢酶基因的克隆及其表达特征分析

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中国农业科学 2009年第8期42卷 2676-2685页

作者：张积森郭春芳王冰梅张木清陈由强陈如凯福建师范大学生命科学学院农业部甘蔗生理生态与遗传改良重点开放实验室福建教育学院

【目的】筛选并克隆与水分胁迫相关的基因,通过对目的基因的表达分析进一步解析植物的抗旱机制,为甘蔗抗逆育种提供候选基因和理论依据。【方法】应用消减文库技术结合cDNA芯片技术筛选水分胁迫诱导的基因的EST序列,根据筛选到感兴趣的... 详细信息

【目的】筛选并克隆与水分胁迫相关的基因,通过对目的基因的表达分析进一步解析植物的抗旱机制,为甘蔗抗逆育种提供候选基因和理论依据。【方法】应用消减文库技术结合cDNA芯片技术筛选水分胁迫诱导的基因的EST序列,根据筛选到感兴趣的上调表达基因的EST序列,用RACE技术获得SSADH的全长cDNA序列,并通过实时荧光RT-PCR技术对该基因的表达特征进行分析。【结果】通过消减文库技术结合cDNA芯片技术筛选的EST中含有4个推测为基因SSADH的EST,其在水分胁迫处理的斑茅中均明显上调表达。通过RACE扩增获得甘蔗SSADH全长cDNA序列为1914bp,其中5′端非编码区25bp,开放阅读框为1581bp,3′端非编码区306bp,在1749处有终止加A信号AATAA。克隆的甘蔗全长cDNA序列进行NCBI比对分析显示,所克隆的甘蔗SSADH全长cDNA与拟南芥(NM106592.3)的ALDH5F1同源性为73%,表明克隆的cDNA序列可以归为甘蔗的醛脱氢酶家族基因ALDH5F1。通过荧光实时PCR分析SSADH表达表明,该基因参与干旱胁迫下的全程响应,并证明水分胁迫下该基因表达与Ca2+的存在调控关系。【结论】克隆了甘蔗基因SSADH,该基因为一个水分胁迫响应基因;SSADH的植物在体表达与Ca2+存在调控关系。克隆的基因SSADH可用于植物抗逆性调控研究。

关键词：甘蔗水分胁迫醛脱氢酶琥珀酸半醛脱氢酶

人骨形态发生蛋白7(hBMP7)在毕赤酵母中的分泌表达

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生物工程学报 2006年第6期22卷 907-913页

作者：陈凌黄义德张彦定福建师范大学生命科学学院福建省高校发育与神经生物学重点实验室福州350007 农业部甘蔗生理生态与遗传改良重点开放实验室福州350007

依据酵母密码子使用偏好性,利用重叠延伸PCR(OE-PCR)介导的定点突变方法,对人骨形态发生蛋白-7(human Bone Morphogenetic Protein-7,hBMP7)成熟肽编码序列进行改造,将毕赤酵母低频使用的精氨酸密码子CGG或CGA突变为高频使用的同义密码... 详细信息

依据酵母密码子使用偏好性,利用重叠延伸PCR(OE-PCR)介导的定点突变方法,对人骨形态发生蛋白-7(human Bone Morphogenetic Protein-7,hBMP7)成熟肽编码序列进行改造,将毕赤酵母低频使用的精氨酸密码子CGG或CGA突变为高频使用的同义密码子AGA,明显提高了hBMP7成熟肽在毕赤酵母中的表达量摇瓶培养表达量为25.45mg/L,是改造前序列的4.6倍;TricineSDS-PAGE及Western-blotting结果表明,rhBMP7成熟肽分子量为18kD,以单体形式存在,具有良好的免疫原性;利用梯度浓度G418筛选到一株高拷贝整合的转化子,该转化子摇瓶表达量为45.45mg/L,约为单拷贝转化子的2倍。表达上清经阳离子交换介质SPSepharoseR○FastFlow纯化后,目的蛋白纯度达到90%。纯化后的样品与I型胶原混合冻干后埋植于小鼠股部肌袋内,能异位诱导间充质细胞分化形成软骨细胞。

关键词：骨形态发生蛋白-7 毕赤酵母密码子偏好性定点突变

酿酒酵母和马克斯克鲁维酵母原生质体制备与再生研究

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中国酿造 2010年第9期29卷 42-44页

作者：包伟霞王静洁王晓斐陈由强许旭萍农业部甘蔗遗传改良重点开放实验室福建师范大学生命科学学院福建福州350108

研究了菌龄、酶浓度、渗透压稳定剂及酶解时间等因素对酿酒酵母菌(Saccharomyces cerevisiae)和马克斯克鲁维酵母菌(Kluyveromyces marxianus)原生质体形成与再生的影响。实验结果表明,原生质体形成与再生的最佳条件为酿酒酵母菌龄9h,采... 详细信息

研究了菌龄、酶浓度、渗透压稳定剂及酶解时间等因素对酿酒酵母菌(Saccharomyces cerevisiae)和马克斯克鲁维酵母菌(Kluyveromyces marxianus)原生质体形成与再生的影响。实验结果表明,原生质体形成与再生的最佳条件为酿酒酵母菌龄9h,采用1.5%蜗牛酶+0.5%纤维素酶,30℃酶解70min;马克斯克鲁维酵母菌龄8h,采用1.0%蜗牛酶+0.5%纤维素酶,30℃酶解时间50min;配制酶液时渗透压稳定剂采用4%氯化钠高渗缓冲液,在稀释和配制再生培养基时则采用15%的蔗糖高渗缓冲液。

关键词：酿酒酵母马克斯克鲁维酵母原生质体的形成与再生

甘蔗△^1-吡咯啉-5-羧酸合成酶基因（P5CS）的克隆及其表达分析

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热带作物学报 2009年第9期30卷 1337-1344页

作者：张积森陈由强李伟阙友雄叶冰莹陈如凯张木清福建师范大学生命科学学院福州350108 农业部甘蔗遗传改良重点开放实验室福州350002

△1-吡咯琳-5-羧酸合成酶是植物脯氨酸合成过程的关键酶。应用同源性克隆结合RACE技术获得甘蔗P5CS基因cDNA全长序列2714bp,其中5′端非编码区为226bp,3′端非编码区340bp,poly(A)上游有1个聚腺苷酸五碱基AATAAA;开放读码框为2148bp编码... 详细信息

△1-吡咯琳-5-羧酸合成酶是植物脯氨酸合成过程的关键酶。应用同源性克隆结合RACE技术获得甘蔗P5CS基因cDNA全长序列2714bp,其中5′端非编码区为226bp,3′端非编码区340bp,poly(A)上游有1个聚腺苷酸五碱基AATAAA;开放读码框为2148bp编码715个氨基酸,含双功能域;其编码的蛋白分子量为77.7ku,等电点为6.47。序列比对分析结果表明,P5CS基因的4个主要功能区(domain)中亮氨酸功能区(Leucinedomain)相对不保守,其它功能区均较为保守。对17个物种的P5CS基因进行聚类分析,结果与公认的生物学分类及进化关系吻合。对甘蔗P5CS在根、茎、叶的表达进行实时PCR分析,结果表明,该基因在茎、叶表达量相近,但在根的表达量极低。

关键词：甘蔗脯氨酸 △1-吡咯啉-5-羧酸合成酶荧光实时PCR