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自抗性基因导向的活性天然产物挖掘

合成生物学 2024年第3期5卷 474-491页

作者：宋永相张秀凤李艳芹肖华闫岩中国科学院热带海洋生物资源与生态重点实验室广东省海洋药物重点实验室中国科学院南海生态环境工程创新研究院中国科学院南海海洋研究所广东广州510301 三亚海洋生态环境工程研究院海南三亚572000 中国科学院大学北京100049

天然产物是医药与农药的重要来源。基因组测序和生物信息学分析技术的飞速发展,揭示了大量功能未知的天然产物生物合成基因簇,利用生物信息学工具,从这些庞大的基因簇数据中挖掘活性天然产物已经成为发现新型天然药物的重要途径。天然... 详细信息

天然产物是医药与农药的重要来源。基因组测序和生物信息学分析技术的飞速发展,揭示了大量功能未知的天然产物生物合成基因簇,利用生物信息学工具,从这些庞大的基因簇数据中挖掘活性天然产物已经成为发现新型天然药物的重要途径。天然产物的生产者们利用自抗性基因所表达的自抗性酶来保护自身,这种自抗性酶是体内一些初级代谢途径中管家酶的变体,不但对于活性天然产物具有较好的耐受性,还可以在生产活性天然产物的同时确保宿主体内代谢的正常进行。因而,自抗性基因指导的天然产物研究有效地将活性导向和基因组导向的天然产物发掘策略桥连起来,为精准发掘具有目标活性的新型天然产物提供了有效策略。本文对利用自抗性基因作为探针进行天然产物发掘的代表性研究工作进行了整理和总结,并对研究趋势进行了展望,主要包括:①对于活性已知的天然产物,利用其自抗性基因来定位生物合成基因簇的研究;②以天然产物生物合成基因簇中的自抗性基因为线索,预测产物的作用靶点的研究;③利用天然产物自抗性机制,将具有已知作用机制的活性分子进行快速排重的研究;④利用自抗性基因与天然产物及其活性的内在联系,以目标靶点导向的活性天然产物基因组挖掘;⑤自抗性基因导向的基因组数据挖掘工具的发展情况。

关键词：天然产物自抗性基因基因组挖掘生物合成基因簇

辐射诱变华恢8612创制镉低积累水稻新种质辐8612-12

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杂交水稻 2024年第1期39卷 44-52页

作者：赵新辉唐倩莹周群丰秦鹏常兰傅军杨润秋王凯唐晓丹冀占东周延彪杨远柱袁隆平农业高科技股份有限公司/农业农村部南方水稻品种创制重点实验室湖南长沙410001 湖南亚华种业科学研究院湖南长沙410119 湖南隆平高科种业科学研究院有限公司湖南长沙410119 隆平高科(三亚)海外种业研发有限公司海南三亚572000 三亚市南繁科学技术研究院海南三亚572000

中国南方部分地区稻田镉污染较为严重,培育镉低积累水稻新品种是解决水稻镉污染最有效的技术途径。为了创制镉低积累水稻新种质,通过60Co-γ射线辐射杂交水稻恢复系华恢8612,再对M1代群体的镉吸收主效基因OsNramp5进行分子标记检测,获得... 详细信息

中国南方部分地区稻田镉污染较为严重,培育镉低积累水稻新品种是解决水稻镉污染最有效的技术途径。为了创制镉低积累水稻新种质,通过60Co-γ射线辐射杂交水稻恢复系华恢8612,再对M1代群体的镉吸收主效基因OsNramp5进行分子标记检测,获得1个OsNramp5嵌合突变体,并在M2代获得了在OsNramp5第2外显子区域缺失12 bp的纯合突变植株,导致OsNramp5的第45至48位的亮氨酸、丙氨酸、组氨酸和缬氨酸缺失,而其他氨基酸没有发生变化,将具有该突变类型的华恢8612突变株命名为辐8612-12。辐8612-12的株高、分蘖数、穗长、每穗粒数、结实率、千粒重和单株产量与华恢8612无显著差异。利用部标(NY/T 1433—2014)推荐的48对SSR标记进行检测,辐8612-12和华恢8612在4号染色体上存在1个位点差异。在中低度镉污染环境下种植,辐8612-12籽粒镉含量显著低于华恢8612,且稳定低于0.20 mg/kg的国家限量标准值。该研究获得的镉低积累水稻新种质辐8612-12为镉低积累水稻新品种选育提供了材料基础。

关键词：杂交水稻辐射诱变辐8612-12 分子标记镉低积累 OsNramp5

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以财税制度三个互动推进全国统一大市场建设

税收经济研究 2024年第2期29卷 12-18页

作者：姚轩鸽邓亮三亚学院国家治理研究院三亚学院法学院(自贸港国际法学院) 西安交通大学马克思主义学院

财税制度创新与治理过程优化既有助于全国统一大市场建设,也有助于推动经济社会的高质量发展。充分发挥财税制度在促进全国统一大市场建设中的积极作用,从宏观维度看,关键是要坚持财税制度与财税治理过程、征税和用税、财税权力合法性... 详细信息

财税制度创新与治理过程优化既有助于全国统一大市场建设,也有助于推动经济社会的高质量发展。充分发挥财税制度在促进全国统一大市场建设中的积极作用,从宏观维度看,关键是要坚持财税制度与财税治理过程、征税和用税、财税权力合法性和监督有效性间的动态互动。全国统一大市场建设是系统复杂的庞大工程,既需要动员历史与现实、理论与实践、技术与人力等一切资源力量,也需要借鉴国内外成功的财税制度创新与治理优化等经验。

关键词：财税制度统一大市场税收治理税权预算监督

基于高分三号卫星合成孔径雷达数据的农田土壤水分反演

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浙江大学学报（农业与生命科学版） 2024年第2期50卷 209-220页

作者：张琳琳雷志斌王莉萍孟庆岩曾江源中国科学院空天信息创新研究院遥感科学国家重点实验室北京100101 中国科学院大学北京100049 海南空天信息研究院海南省地球观测重点实验室海南三亚572029 中国地质大学(北京) 地球科学与资源学院北京100083 杭州国际城市学研究中心浙江省城市治理研究中心浙江杭州310000

土壤水分是农作物生长的基本条件,本研究基于高分三号卫星C波段合成孔径雷达数据,提出新的土壤水分反演算法,并获取区域尺度8 m空间分辨率的农田区土壤水分。首先,通过PROSAIL模型、实测植被冠层含水量、Landsat-8光学数据优选光学植被... 详细信息

土壤水分是农作物生长的基本条件,本研究基于高分三号卫星C波段合成孔径雷达数据,提出新的土壤水分反演算法,并获取区域尺度8 m空间分辨率的农田区土壤水分。首先,通过PROSAIL模型、实测植被冠层含水量、Landsat-8光学数据优选光学植被水分指数,计算水云模型参数并获得土壤直接后向散射系数;其次,利用高级积分方程模型模拟雷达后向散射影响机制,采用雷达影像高低入射角特性计算地表组合粗糙度;最后,利用高分三号卫星同极化雷达数据反演农田区土壤水分,并基于实测数据开展精度验证。结果表明:土壤水分反演值与野外实测值具有良好一致性,垂直极化下反演精度更高,其决定系数为0.5956,均方根误差为0.0415 m3/m3。本研究成果可为我国自主研发的高分三号卫星获取高分辨率土壤水分信息提供算法参考。

关键词：土壤水分高分三号卫星雷达遥感地表粗糙度

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不同发育期黄金百香果果皮挥发性物质和游离氨基酸成分

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福建农业学报 2024年第1期39卷 57-65页

作者：吴斌黄东梅邢文婷黄利雄杨其军宋顺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/海南省省级西番莲种质资源圃海南海口571101 中国热带农业科学院三亚研究院海南三亚572025 云南农业大学热带作物学院云南普洱665099 中国热带农业科学院海口实验站海南海口571101

【目的】研究不同发育期黄金百香果果皮挥发性成分和游离氨基酸成分的组成和动态变化规律,明确关键呈味氨基酸和特征差异挥发性成分,为黄金百香果果皮的芳香调控、产品开发及综合利用等提供参考。【方法】采用氨基酸分析仪和顶空固相微... 详细信息

【目的】研究不同发育期黄金百香果果皮挥发性成分和游离氨基酸成分的组成和动态变化规律,明确关键呈味氨基酸和特征差异挥发性成分,为黄金百香果果皮的芳香调控、产品开发及综合利用等提供参考。【方法】采用氨基酸分析仪和顶空固相微萃取气质联用仪(HS-SPME-GC-MS),检测不同发育期(T1~T7)果皮中的游离氨基酸和挥发性物质,并进行差异性分析。【结果】果皮中共检测出游离氨基酸(Free amino acid,FAA)15种。呈味氨基酸中的芳香类氨基酸含量最高,在T7时达到最大值(98.48 mg·hg^(-1)),占比为39.03%。OPLS-DA和滋味活度值(TAV)分析表明,胱氨酸为影响香气形成的关键呈味氨基酸。果皮中共检测出90种挥发性物质,T1~T6时期以醛类为主,T7时期以萜烯类为主。OPLS-DA和ROAV分析表明,特征差异挥发性成分有9种,其中T1~T5时期以1-辛烯-3-酮为主,其次为苯甲醛(T1~T4时期)和庚醛(T5时期),T6和T7时期以(E)-β-大马烯酮的贡献作用最大。【结论】胱氨酸是影响黄金百香果果皮香气形成的关键呈味氨基酸。黄金百香果果皮挥发性物质在不同发育期存在特异性,其中果皮着色期(T1~T5)以1-辛烯-3-酮为主,完全成熟期(T6和T7)以(E)-β-大马烯酮的贡献作用最大。

关键词：黄金百香果发育期果皮游离氨基酸挥发性成分

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茶树基因组SSR位点挖掘及荧光标记开发

分子植物育种 2024年第17期22卷 5670-5691页

作者：李栋梁周颖怡王景飞张雯婷汤适曾繁敬郝心愿海南省农业科学院热带园艺研究所热带特种经济植物种质资源创新利用重点实验室海口571100 中国农业科学院茶叶研究所国家茶树改良中心农业农村部特种经济动植物生物学与遗传育种重点实验室杭州310008 三亚中国农业科学院国家南繁研究院三亚572024 海南天然茶叶有限公司白沙茶树省级林木种质资源库白沙572812 海南天然茶叶研究院有限公司白沙572812

基于NCBI数据库公开的茶树‘舒茶早’(Camellia sinensis var.'Shuchazao')全基因组序列,通过MISA在线分析工具挖掘SSR位点,并使用Primer 3.0软件批量开发设计引物,随机挑选引物检测有效性,采用荧光标记毛细管电泳技术验证筛选多态性较... 详细信息

基于NCBI数据库公开的茶树‘舒茶早’(Camellia sinensis var.'Shuchazao')全基因组序列,通过MISA在线分析工具挖掘SSR位点,并使用Primer 3.0软件批量开发设计引物,随机挑选引物检测有效性,采用荧光标记毛细管电泳技术验证筛选多态性较高的引物。结果表明,茶树全基因组中共挖掘659053个SSR位点,相对丰度212个/Mbp。二核苷酸重复类型数量最多(469096个,占比71.18%)、长度最长(8725988 bp,占比61.34%)、出现频率最高(151.06个/Mbp)、密度最大(2809.97 bp/Mbp),三核苷酸重复类型数量(99716个,占比15.13%)、长度(2801472 bp,占比19.69%)、出现频率(32.11个/Mbp)、密度(902.14 bp/Mbp)均次之。6个串联重复的SSR基序类型最多(146844个,占比22.28%),7个串联重复的SSR基序类型数量次之(87136个,占比13.22%)。从200对随机引物中筛选出137对引物可以扩增成功,其中82对可能存在多态性,使用8个茶树栽培品种进行筛选验证,其中22对引物具有多态性,其等位基因数(Na)、有效等位基因数量(Ne)、香农遗传多样性信息指数(I)、观测杂合度(Ho)、期望杂合度(He)、固定指数(F)、多态性信息含量(PIC)平均值分别为5.091、3.387、1.347、0.591、0.675、0.122、0.634,筛选出的引物中有20对高度多态性信息引物(PIC>0.5)、2对中度多态性信息引物(0.4种质资源分子鉴定、品种权保护及辅助育种提供技术参考。

关键词：茶树(Camellia sinensis) 全基因组 SSR标记引物多态性

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农杆菌介导的厚皮甜瓜遗传转化体系的建立

果树学报 2024年第3期41卷 533-542页

作者：唐伶俐徐龙兰徐永阳贺玉花田小琴张健孔维虎李文东赵光伟中国农业科学院郑州果树研究所郑州450009 三亚中国农业科学院国家南繁研究院海南三亚572000 潍坊创科种苗有限公司山东昌乐262400

【目的】遗传转化是进行基因功能验证的重要手段,构建较为完善、高效的厚皮甜瓜遗传转化体系,为基因功能验证和厚皮甜瓜种质改良提供技术支撑。【方法】以厚皮甜瓜B8为材料,用携带植物双元表达载体pQY002005的根癌农杆菌介导转化B8子叶... 详细信息

【目的】遗传转化是进行基因功能验证的重要手段,构建较为完善、高效的厚皮甜瓜遗传转化体系,为基因功能验证和厚皮甜瓜种质改良提供技术支撑。【方法】以厚皮甜瓜B8为材料,用携带植物双元表达载体pQY002005的根癌农杆菌介导转化B8子叶诱导再生,通过探究影响甜瓜遗传转化过程中的重要因子的作用,建立以B8为基础的甜瓜遗传转化体系。【结果】以正常光周期培养3 d的无菌苗子叶节为外植体,对其进行微刷+10 s超声处理可提高农杆菌侵染效率,荧光芽获得率达29.6%;压力85 kPa的2次5 min的抽真空侵染方式(间隔1 min)侵染效果较佳;4 mg·L^(-1)的Basta较适宜筛选抗性植株。利用以上方法,单次转化120个子叶节外植体,可获得31个再生荧光芽,17株生根苗,通过PCR检测确定8株阳性苗,阳性率达58.8%,阳性植株获得率为6.7%。【结论】成功建立了以B8为材料的甜瓜高效遗传转化体系,为甜瓜关键基因功能验证和种质精准改良提供技术支持。

关键词：厚皮甜瓜遗传转化苗龄侵染方式抗性芽筛选

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海南粟类种质资源营养品质分析

分子植物育种 2024年第9期22卷 3078-3086页

作者：唐力琼林延慧唐清杰朱红林徐靖王新华岑新杰林力王效宁海南省农业科学院粮食作物研究所海南省农作物遗传育种重点实验室农业部作物基因资源与种质创制海南科学观测试验站海口571100 海南省农业科学院三亚研究院三亚572019

为明确海南粟类资源的营养成分及其利用价值,对其主要营养成分、矿质元素和维生素等进行测定。结果表明,海南粟类资源与北方资源营养成分含量差异较大,淀粉和磷元素含量高于北方品种,狗尾粟的总氨基酸、维生素B1和锌含量高于北方品种,... 详细信息

为明确海南粟类资源的营养成分及其利用价值,对其主要营养成分、矿质元素和维生素等进行测定。结果表明,海南粟类资源与北方资源营养成分含量差异较大,淀粉和磷元素含量高于北方品种,狗尾粟的总氨基酸、维生素B1和锌含量高于北方品种,鸭脚粟的粗蛋白含量高于北方品种,其余指标与相当或低于北方品种。海南各地区资源性状存在不同程度差异。鸭脚粟粗蛋白、粗脂肪、总淀粉、氨基酸含量分别为8.65~10.40 g/100 g、1.1~1.3 g/100 g、73.11%~75.04%、8.62%~10.36%,钙含量达到1361.0~1601.0 mg/kg,属于中等糊化温度、硬胶稠度米,适宜开发为极具潜力的天然补钙功能食品。狗尾粟与黍的大部分性状相似,粗蛋白、粗脂肪、总淀粉、氨基酸含量分别为11.70~12.70 g/100 g、2.1~3.2 g/100 g、78.60%~82.01%、11.12%~12.54%,直链淀粉含量均低于2%,维生素B1含量为0.1009~0.6100 mg/100 g,磷含量达到307.0~385.0 mg/100 g,全部为糯质型米,属于中低糊化温度、中等或软胶稠度米,米质较优,适宜煮粥或开发风味小吃。

关键词：狗尾粟鸭脚粟黍营养品质

海南金鲳人工养殖群体遗传多样性与遗传结构的微卫星分析

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水生生物学报 2024年第9期48卷 1573-1580页

作者：袁鑫宋飞彪姚富城桂建芳骆剑申惠君大连海洋大学水产与生命学院大连116023 中国科学院水生生物研究所淡水生态与生物技术国家重点实验室水产品种创制与高效养殖重点实验室湖北洪山实验室中国科学院种子创新研究院武汉430072 海南大学海洋生物与水产学院海口570228 海南大学三亚南繁研究院三亚572000 中国科学院大学北京100049

为评估海南省金鲳(Trachinotus blochii)人工养殖群体的种质资源背景及群体遗传结构,研究利用16对微卫星标记对采集自海南东方基地(晨海群体, CH)、陵水基地(青利群体, QL)、三亚基地(蓝粮群体, LL)共3家繁育公司的210尾金鲳进行了群体... 详细信息

为评估海南省金鲳(Trachinotus blochii)人工养殖群体的种质资源背景及群体遗传结构,研究利用16对微卫星标记对采集自海南东方基地(晨海群体, CH)、陵水基地(青利群体, QL)、三亚基地(蓝粮群体, LL)共3家繁育公司的210尾金鲳进行了群体遗传学分析。结果显示, 16个微卫星标记在3个群体中共检测到251个等位基因(N_(a)),平均观测杂合度(H_(o))、平均期望杂合度(He)及平均多态信息含量(PIC)分别为0.630、0.714及0.679,各位点的基因流(N_(m))平均为5.217。其中QL群体具有较高的遗传多态性。群体间的Nei’s遗传分化系数(F_(st))介于0.017—0.038, AMOVA结果显示个体间的遗传变异占总变异的87%。STRUCTURE遗传聚类分析将3个群体分为两个亚群(K=2), QL与LL构成遗传亚群I,而CH构成遗传亚群II。UPGMA聚类分析结果与STRUCTURE基本一致,并进一步揭示了CH群体与QL、LL群体之间在遗传结构上的差异。综上, 3个不同来源的海南省金鲳养殖群体尚保持较高的遗传多样性,且存在一定的遗传结构差异。研究结果可为金鲳种质资源的评价与利用提供一定的数据支撑。

关键词：养殖群体微卫星标记遗传多样性遗传结构金鲳

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