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粉防己组织培养体系的建立和细胞悬浮培养初探

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种子 2024年第3期43卷 137-142页

作者：李萍陈荣秀李文兰广西大学生命科学与技术学院/亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室南宁530004

为促进粉防己的资源保护和利用,以茎段和愈伤组织为材料建立植物组织培养体系,并利用愈伤组织细胞进行悬浮培养。结果表明,以茎段为外植体直接分化不定芽的最佳培养基为MS+6-BA 1.5 mg/L+NAA 0.2 mg/L,60 d不定芽诱导率为100%,单个外植... 详细信息

为促进粉防己的资源保护和利用,以茎段和愈伤组织为材料建立植物组织培养体系,并利用愈伤组织细胞进行悬浮培养。结果表明,以茎段为外植体直接分化不定芽的最佳培养基为MS+6-BA 1.5 mg/L+NAA 0.2 mg/L,60 d不定芽诱导率为100%,单个外植体分化不定芽数16个,90 d时分化数可达28个,该配方同时适用于诱导愈伤组织分化不定芽;不定芽生根以培养基MS+IAA 0.2 mg/L为佳,30 d的生根率达92.5%,平均主根长7.78 cm,炼苗移栽15 d的成活率达88.00%;利用愈伤组织细胞进行悬浮培养,可在较短的培养周期获得可观的生物积累量,干培养物提取液生物碱定性检测为阳性。

关键词：粉防己组织培养快繁细胞悬浮培养次生代谢产物

水稻花粉小肽锌指蛋白基因OsFLZ13功能研究

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作物学报 2024年第3期50卷 543-555页

作者：张丽洁周海宇 MUHAMMAD Zeshan MUNSIF Ali Shad 杨明冲李波韩世健张翠翠胡利华王令强广西大学亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室广西南宁530004 广西大学农学院广西南宁530004 广西大学生命科学技术学院广西南宁530004

FCS样锌指蛋白(FLZ)与植物的生长发育和逆境胁迫反应相关。水稻的FLZ基因家族分析和功能研究较少。本研究利用TBtools对水稻基因组Blast,鉴定到29个OsFLZ家族基因成员,并分析了相关基因位置、基因结构、motif和启动子顺式作用元件等特... 详细信息

FCS样锌指蛋白(FLZ)与植物的生长发育和逆境胁迫反应相关。水稻的FLZ基因家族分析和功能研究较少。本研究利用TBtools对水稻基因组Blast,鉴定到29个OsFLZ家族基因成员,并分析了相关基因位置、基因结构、motif和启动子顺式作用元件等特征。随后,通过水稻CREP数据库研究了FLZ家族成员的全生育期组织表达模式,并发现其中的OsFLZ13基因在开花前的花药中特异高水平表达。随后β-D-葡萄糖苷酸酶(GUS)染色显示,OsFLZ13在花药发育的第8阶段开始表达,并在开花前的第14阶段表达量最高。用CRISPR/Cas9基因编辑获得的突变体植株结实率显著下降。相比野生型中花11的94%结实率,Osflz13-1和Osflz13-2的结实率分别只有44%和36%。本研究表明OsFLZ13参与花药发育以及花粉育性的调控,为进一步研究该基因及其家族基因的功能提供参考,同时对水稻雄性不育利用具有潜在的价值。

关键词：水稻花粉结实率 FLZ基因家族

水稻穗粒数基因Gn1a的等位基因挖掘与育种应用

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中国水稻科学 2024年

作者：刘智超常龙学艾鑫金龙张丰勇李志永王以锋童晓红黄捷张健金健应杰政中国水稻研究所水稻生物育种全国重点实验室广西大学生命科学与技术学院亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室

【目的】利用水稻功能基因组学的快速发展，筛选控制每穗粒数基因Gn1a的有利等位基因，为现代水稻的改良提供技术支撑。【方法】发展高代回交自交遗传群体开展QTL定位，构建近等基因系验证QTL的遗传效应，对目标基因进行扩增、测序和序... 详细信息

【目的】利用水稻功能基因组学的快速发展，筛选控制每穗粒数基因Gn1a的有利等位基因，为现代水稻的改良提供技术支撑。【方法】发展高代回交自交遗传群体开展QTL定位，构建近等基因系验证QTL的遗传效应，对目标基因进行扩增、测序和序列比较分析，设计功能基因标记对水稻品种进行基因分型检测。【结果】4个分别以早籼主推品种中嘉早17和中早39，杂交晚籼重要恢复系华占和R173为背景，粳稻吉资1560为供体的BC3F3遗传群体在1号染色体短臂Gn1a的位置上共定位到控制穗粒数和二次枝梗数QTL，Gn1a的测序结果表明在中嘉早17与中早39中发现了一个未曾报道的Gn1a新等位基因，同时籼型Gn1a等位基因(Gn1a-i)与粳型Gn1a等位基因(Gn1a-j)相比在5’UTR上存在16 bp缺失，4套近等基因系的分析结果表明Gn1a-i增加每穗粒数和籽粒产量。据此插入缺失位点开发的功能基因标记ZC51对9类39份水稻材料，包括常规早籼、常规晚籼、三系保持系、两系不育系、三系恢复系、北方粳稻、南方粳稻、农家品种及野生稻进行Gn1a等位基因分型，常规早籼、常规晚籼、三系保持系、两系不育系及三系恢复系所有籼型品种都表现为Gn1a-i等位基因类型，野生稻和农家品种都表现为Gn1a-j等位基因类型，而粳稻品种，无论南方还是北方粳稻品种都存在Gn1a-i和Gn1a-j两种等位基因类型。【结论】本研究明确了Gn1a-i等位基因通过增加二次枝梗数和每穗粒数来提高籽粒产量，Gn1a-i有利等位基因在当前粳稻品种的改良中具有较大利用潜力，Gn1a功能基因标记ZC51能直接用于分子标记辅助选择育种。

关键词：每穗粒数等位基因数量性状座位分子标记辅助选择

十字花科黑腐病菌全局转录后调控蛋白RsmA抑制胞外蛋白酶产生

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基因组学与应用生物学 2024年第1期43卷 139-149页

作者：许缵宗梁玉霖吴轲林婷陈秋莲唐东阶广西大学生命科学与技术学院南宁530004 亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室南宁530004

胞外蛋白酶、胞外淀粉酶和胞外纤维素酶是十字花科黑腐病菌(Xanthomonas campestris ***,Xcc)的重要致病因子,它们的表达受到严格的调控。本实验室之前的研究发现,在Xcc8004菌株中,编码全局转录后调控蛋白RsmA的基因rsmA缺失导致胞外淀... 详细信息

胞外蛋白酶、胞外淀粉酶和胞外纤维素酶是十字花科黑腐病菌(Xanthomonas campestris ***,Xcc)的重要致病因子,它们的表达受到严格的调控。本实验室之前的研究发现,在Xcc8004菌株中,编码全局转录后调控蛋白RsmA的基因rsmA缺失导致胞外淀粉酶和胞外纤维素酶产量显著下降,但不影响胞外蛋白酶的产量。因此认为,RsmA正向调控胞外淀粉酶和胞外纤维素酶的产生,而不调控胞外蛋白酶的产生。为了进一步明确RsmA是否参与胞外蛋白酶的表达调控,本研究构建了rsmA的过量表达株OErsmA,检测了其胞外蛋白酶产量,并和带有空的过表达载体的野生型菌株(WT/pB)的胞外蛋白酶产量进行了比较。结果发现,OErsmA的胞外蛋白酶产量比WT/pB的显著下降,证明RsmA具有抑制胞外蛋白酶产生的功能。Northern杂交结果显示,主胞外蛋白酶基因prtA的mRNA积累量在OErsmA和WT/pB中没有明显差异。而凝胶阻滞实验(electrophoretic mobility shift assay,EMSA)结果显示,(His)6-RsmA能够与prtA mRNA的SD序列(shine-dalgarno sequence)区域特异结合,预示RsmA通过抑制prtA mRNA的翻译起始(而不是转录)来负调控prtA的表达,从而抑制胞外蛋白酶的产生。

关键词：十字花科黑腐病菌(Xcc) RsmA 胞外蛋白酶 prtA

水稻白叶枯病菌的一个非典型趋化受体基因与游动性和早期侵染相关

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植物病理学报 2024年第3期54卷 522-534页

作者：雷诗敏欧阳燕菲吴侨智许力丹曾晨伍慧红谢云巧何勇强广西大学农学院广西农业环境与农产品安全重点实验室南宁530004 广西大学生命科学与技术学院亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室南宁530004

在对水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae ***,Xoo)PXO99A-GX菌株的基因组注释过程中发现了一个非典型趋化受体基因PXO_01024,预测其产物具有2个跨膜结构域(TMD)和1个甲基接收结构域(MA),但缺少配体结合结构域(LBD)。为明确该基因的生物... 详细信息

在对水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae ***,Xoo)PXO99A-GX菌株的基因组注释过程中发现了一个非典型趋化受体基因PXO_01024,预测其产物具有2个跨膜结构域(TMD)和1个甲基接收结构域(MA),但缺少配体结合结构域(LBD)。为明确该基因的生物学功能,本研究通过同源双交换的方法构建了PXO_01024的缺失突变体DM01024。该基因缺失导致细菌的游动性几乎丧失,生物被膜减少,而互补菌株CDM01024的这些性状又恢复至野生型水平;在有伤接种条件下,DM01024的毒力与野生型相比并无明显变化,但是在喷雾接种(无伤)条件下,DM01024的病情指数相比野生型显著降低,而CDM01024的毒力又恢复至野生型水平,说明PXO_01024在侵染早期发挥作用;利用毛细管法对野生型及突变体DM01024进行趋化性检测,发现DM01024对甲硫氨酸、丙氨酸、亮氨酸、甘氨酸、天冬酰胺、苯丙氨酸、异亮氨酸、葡萄糖、麦芽糖、木糖、果糖、琥珀酸和酒石酸的趋向性相比野生型显著下降。本研究表明,非典型趋化受体基因PXO_01024与Xoo的趋化性、游动性和早期侵染相关。

关键词：水稻白叶枯病菌趋化性趋化受体游动性早期侵染

一个用于黄单胞菌核开关筛选鉴定的GUS报告载体的构建

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基因组学与应用生物学 2024年第1期43卷 117-128页

作者：张云帆王家孟詹紫璐陈泳伶杨汇瀛唐东阶广西大学生命科学与技术学院南宁530005 亚热带农业生物资源保护利用国家重点实验室南宁530005

核开关(riboswitch)是存在于信使RNA(messenger RNA,mRNA)分子的5′非翻译区(5′-untranslated region,5′UTR)的一段具有调控功能的RNA片段,它通过与特定的代谢物分子直接结合来调控所在mRNA自身的表达。核开关广泛存在于细菌中,在调... 详细信息

核开关(riboswitch)是存在于信使RNA(messenger RNA,mRNA)分子的5′非翻译区(5′-untranslated region,5′UTR)的一段具有调控功能的RNA片段,它通过与特定的代谢物分子直接结合来调控所在mRNA自身的表达。核开关广泛存在于细菌中,在调控细菌的基础代谢以及致病等生理过程中发挥非常重要的作用。尽管目前在大肠杆菌(Escherichia coli)等模式细菌中已经鉴定了许多核开关,然而,至今在重要的植物病原细菌黄单胞菌属(Xanthomonas)细菌中只鉴定了1个核开关。为了实现在全基因组水平上对黄单胞菌的核开关进行高通量筛选鉴定,本研究设计和构建了1个β-葡萄糖苷酸酶(β-glucuronidase,GUS)报告载体pL3-SD^(+)gusA。该载体既适用于在黄单胞菌属细菌中对候选的核开关进行验证,也可以通过构建基因组DNA表达文库而实现对黄单胞菌核开关的高通量筛选鉴定。

关键词：黄单胞菌 GUS报告载体核开关高通量筛选鉴定

利用分子检测和基因编辑快速创制籼粳杂种亲和材料

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华南农业大学学报 2024年第4期45卷 487-494页

作者：黎珠玉蒋永捷冯耀明梅林李顺媚郑琳陈乐天刘耀光谢勇尧华南农业大学生命科学学院/亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室/岭南现代农业科学与技术广东省实验室广东广州510642

[目的]利用分子检测和基因编辑技术,快速精准创制籼粳人工亲和系材料,打破籼粳杂种不育,为实现远缘杂种优势利用提供新范例。[方法]本研究以优质籼稻‘黄华占’(HHZ)和优质粳稻‘中嘉8号’(ZJ8)为测试底盘,利用分子检测技术,检测HHZ和ZJ... 详细信息

[目的]利用分子检测和基因编辑技术,快速精准创制籼粳人工亲和系材料,打破籼粳杂种不育,为实现远缘杂种优势利用提供新范例。[方法]本研究以优质籼稻‘黄华占’(HHZ)和优质粳稻‘中嘉8号’(ZJ8)为测试底盘,利用分子检测技术,检测HHZ和ZJ8中影响籼粳杂种不育的主效座位基因型,结合基因编辑技术,对影响HHZ与ZJ8杂种F1育性的主效座位进行基因敲除,从而快速精准创建具有高结实率的HHZ与ZJ8籼粳杂种F1。[结果]HHZ与ZJ8杂种F1表现出强大的杂种优势,但其小穗育性为半不育。根据籼粳稻亚种间杂种不育已有认知,通过分子检测,发现该杂交组合存在一个已克隆的杂种不育主效座位S5。为此,本研究利用基因编辑技术,分别敲除S5座位籼稻的杀手基因ORF5+和粳稻的帮凶基因ORF4+,与野生型相比,这些编辑材料的重要农艺性状无明显变化。但这些编辑材料分别与野生型ZJ8和HHZ杂交获得的杂种F1的小穗育性能够完全恢复到全可育。[结论]利用分子检测和基因编辑能实现籼粳杂交育种的理性设计,快速培育出籼粳亲和型材料,最大程度地保留籼粳稻遗传多样性,为突破籼粳杂种不育和实现籼粳杂种优势的充分利用提供了一种新模式。

关键词：分子检测基因编辑杂种不育杂种亲和水稻

复方救必应对家兔腹泻的治疗效果及其机制研究

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黑龙江畜牧兽医 2024年第3期 1-9页

作者：黄长辉司红彬广西大学动物科学技术学院南宁530004 亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室南宁530004

为了深入研究复方救必应(由救必应、香附、东风桔组成)对腹泻家兔的治疗效果和作用机制,试验将54只1月龄健康试验兔随机分为空白组、模型组和试验组(每组18只),空白组正常饲喂兔饲料,模型组和试验组家兔通过高脂高糖饮食+生物因子法构... 详细信息

为了深入研究复方救必应(由救必应、香附、东风桔组成)对腹泻家兔的治疗效果和作用机制,试验将54只1月龄健康试验兔随机分为空白组、模型组和试验组(每组18只),空白组正常饲喂兔饲料,模型组和试验组家兔通过高脂高糖饮食+生物因子法构建腹泻模型,模型组家兔饲喂高脂饲料,试验组家兔饲喂按照每只家兔2.8 g/d的剂量用复方救必应拌料的高脂饲料,试验期为14 d。采集家兔耳缘静脉血,用相应的酶联免疫吸附测定试剂盒检测血清白细胞介素-1(IL-1)、白细胞介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)含量;利用ETCM获得救必应、香附、东风桔3味中药的活性成分及作用靶点,利用Genecard获得与腹泻疾病相关的基因,进一步获得复方救必应治疗腹泻的潜在靶点;利用Metascape对潜在靶点进行GO功能注释和KEGG信号通路分析;利用Cytoscape 3.7.2软件构建“中药-成分-靶点-通路-疾病”拓扑网络并分析蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络。结果表明:与空白组比较,模型组家兔腹泻率和死亡率明显升高;与模型组比较,试验组家兔腹泻率和死亡率明显降低;试验组家兔血清中IL-1、IL-6、TNF-α含量均极显著低于模型组(P生物过程,以及PI3K-Akt信号通路、趋化因子信号通路和丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路中;β-莎草醇、香附醇酮、香附醇、β-香树脂醇、isocyperol、鼠李素-3-O-鼠李糖基(1-4)-吡喃鼠李糖甙在复方救必应发挥功能过程中可能具有重要作用,是主要的活性成分;在PPI网络中,IL-6、AKT1、TNF、ACTB为关键节点。说明复方救必应具有一定的治疗家兔腹泻的作用,其作用机制涉及多成分-多靶点-多通路。

关键词：腹泻家兔复方救必应蛋白质-蛋白质相互作用网络药理学

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7 个品种芒果花的挥发性化合物比较与分析

热带作物学报 2024年第3期45卷 551-563页

作者：王帅郑霞林罗聪何新华王小云广西大学农学院/亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室广西南宁530004

花朵挥发物是传粉昆虫和食花害虫定位花朵的嗅觉线索,不同品种间花朵挥发物含量组分的差异影响昆虫的选择行为多有报道。芒果依赖昆虫传粉,且易受食花害虫为害。而不同品种芒果花的挥发性化合物尚无报道,不利于引诱剂/趋避剂的开发。因... 详细信息

花朵挥发物是传粉昆虫和食花害虫定位花朵的嗅觉线索,不同品种间花朵挥发物含量组分的差异影响昆虫的选择行为多有报道。芒果依赖昆虫传粉,且易受食花害虫为害。而不同品种芒果花的挥发性化合物尚无报道,不利于引诱剂/趋避剂的开发。因此,本研究利用动态顶空吸附法收集四季蜜芒、台农1号、桂热82号、凯特芒、红芒6号、红象牙、金煌芒的花朵挥发物,运用气相色谱-质谱联用法(GC-MS)鉴定分析其挥发性成分的组成差异和相似度。结果表明:7个品种芒果花挥发物共鉴定出挥发性成分115种,其中萜烯类44种、烷烃类30种、酯类16种、醇类16种、酮类5种、醛类3种、酚类1种。四季蜜芒、台农1号、桂热82号、凯特芒、红芒6号、红象牙和金煌芒的挥发性成分分别为82、49、46、49、60、49和59种。7个品种芒果花挥发物的共有成分有14种,分别为α-蒎烯、莰烯、β-蒎烯、β-月桂烯、3-蒈烯、α-萜品烯、D-柠檬烯、β-罗勒烯、萜品油烯、1-石竹烯、大牛儿烯D、邻-异丙基苯、苯甲酸乙酯和2-丙基-1-戊醇;特异性成分有33种,其中四季蜜芒有24种,台农1号有4种,金煌芒有2种,桂热82号、红芒6号和凯特芒各有1种。7个品种芒果花的挥发物中以萜烯类(46.15%~89.41%)、醇类(2.01%~23.58%)、酯类(3.34%~14.67%)、烷烃类(2.27%~13.75%)的相对含量较多。其中萜烯类含量较高的有α-蒎烯、3-蒈烯和萜品油烯,醇类含量最高的是芳香醇,酯类中含量最高的是苯甲酸乙酯,烷烃类中含量最高的是环己硅氧烷。7个品种芒果花挥发物间的关系最近的是四季蜜芒和金煌芒,相似度达0.862,最远的是四季蜜芒与红象牙,相似度为0.255。本研究结果为后续花朵挥发性气味介导的传粉昆虫和食花害虫对芒果不同品种的选择偏好性研究提供参考依据。

关键词：芒果花动态顶空吸附气相色谱-质谱联用(GC-MS) 挥发性成分