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沉默大豆GmATG5加速叶片衰老并增强大豆抗病性

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生物工程学报 2024年第4期40卷 1065-1075页

作者： Said M.Hashimi 黄敏君陈宇刘建中浙江师范大学生命科学学院浙江金华321004 浙江师范大学生命科学学院遗传与发育生物学研究所浙江金华321004 浙江师范大学生命科学学院浙江省特色经济植物生物技术重点实验室浙江金华321004

自噬在生物体细胞内物质循环利用及适应各种胁迫方面起着重要作用。然而,对大豆自噬途径的研究鲜有报道。本研究利用大豆豆荚斑驳病毒(bean pod mottle virus,BPMV)介导的基因沉默技术,对大豆自噬相关基因5(autophagy-related gene 5,AT... 详细信息

自噬在生物体细胞内物质循环利用及适应各种胁迫方面起着重要作用。然而,对大豆自噬途径的研究鲜有报道。本研究利用大豆豆荚斑驳病毒(bean pod mottle virus,BPMV)介导的基因沉默技术,对大豆自噬相关基因5(autophagy-related gene 5,ATG5)同源基因进行沉默。结果发现,经暗处理的GmATG5沉默植株叶片上积累过量的ATG8蛋白,说明自噬降解途径受损;与自噬途径受损相一致,暗处理的GmATG5沉默植株叶片出现明显的衰老加速的表型;另外,GmATG5沉默植株叶片中活性氧(reactive oxygen species,ROS)的积累量以及水杨酸含量显著增加,说明沉默GmATG5激活了免疫反应;抗病性分析表明,GmATG5沉默植株对大豆斑点病菌(Pseudomonas syringae ***,Psg)的抗性较空载体对照植株显著增强,但该抗病性的增强并不依赖于丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)途径的激活。

关键词：自噬病毒诱导的基因沉默免疫反应丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)

沉默大豆GmWRKY33B基因导致大豆抗病性降低

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生物工程学报 2024年第1期40卷 163-176页

作者：钟晨丽王文絮廖莉娜刘建中浙江师范大学生命科学学院浙江金华321004 浙江师范大学生命科学学院浙江省特色经济植物生物技术重点实验室浙江金华321004

WRKY转录因子基因家族是植物特有的转录因子,在防御中起着重要作用。通过生物信息学分析,本研究在古四倍体大豆(Glycine max)基因组中找到一对同源性高达93%的WRKY33同源基因,并将其命名为GmWRKY33B。从GmWRKY33B的两个同源基因保守区... 详细信息

WRKY转录因子基因家族是植物特有的转录因子,在防御中起着重要作用。通过生物信息学分析,本研究在古四倍体大豆(Glycine max)基因组中找到一对同源性高达93%的WRKY33同源基因,并将其命名为GmWRKY33B。从GmWRKY33B的两个同源基因保守区域选取一个315bp片段构建至菜豆豆荚斑驳病毒(bean pod mosaic virus,BPMV)沉默载体(BPMV-VIGS)上,以期同时沉默上述2个GmWRKY33B基因。结果表明,同时沉默2个GmWRKY33B基因并不显著改变沉默植株的表型,但却显著降低了大豆对大豆斑点病菌以及大豆花叶病毒的抗性,说明GmWRKY33B在大豆免疫反应中起正调控作用。激酶分析表明,GmWRKY33B沉默植株中flg22诱导的GmMPK6的磷酸化水平较空载体BPMV-0植株显著降低,说明GmWRKY33B可以通过调控GmMPK6的激酶活性而参与大豆的免疫反应。抗毒素为大豆中主要起防御作用的植保素,而大豆异黄酮类特异性异戊烯基转移酶(prenyltransferase,PT)基因家族是参与大豆抗毒素生物合成的主要基因,许多PT基因启动子区含有与WRKY特异性结合的W-box序列。在丁香假单胞菌pv.甘氨酸(Pseudomonas syringae ***,Psg)侵染条件下,4个PT基因的表达水平在沉默株系中显著降低,说明GmWRKY33B参与PT基因的转录激活。综上所述,GmWRKY33B通过调控GmMPK6的激活以及调控大豆抗毒素生物合成途径中关键酶编码基因的表达而参与免疫反应。

关键词： GmWRKY33 利用病毒诱导基因沉默免疫反应 GmMPK3/6 异戊烯基转移酶大豆抗毒素

佛手和山金柑果形相关基因CRC的TRV-VIGS体系的构建研究

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园艺学报 2024年第4期51卷 715-726页

作者：尉俊海吴中原王小青梅煜琳陈文荣廖芳蕾郭卫东浙江师范大学生命科学学院浙江金华321004 浙江省特色经济植物生物技术研究重点实验室浙江金华321004

以芸香科的佛手(Citrus medica *** Swingle)和山金柑(Fortunella hindsii Swingle)花期叶片为材料,以果实发育相关的CRC基因为对象,利用烟草脆裂病毒(tobacco rattle virus,TRV)研究构建病毒诱导的基因沉默(virus-induced gene silencing,VIGS)技术体系,为基因功能研究提供有效简便的方法。待沉默的佛手植株剪枝、抹除花芽后,将CRC基因的沉默载体两次注射于佛手和山金柑的顶部叶片,注射间隔15~30 d。在注射后25~115 d内,佛手新生叶、新生花、果中的CmsCRC表达量均显著下调,且沉默植株的果形聚拢,果实指状结构数增加。CRC基因在佛手中的沉默有效时间是侵染后25~115 d,而在山金柑中沉默有效时间是25~105 d。

关键词： VIGS 佛手山金柑 CRC 果形

部分敲除NtPDK1a/1b/1c/1d增强烟草抗病性

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生物工程学报 2024年

作者：任茜薇兰胡娇刘天瑶赵焕停赵雅婷张蕊刘建中浙江师范大学生命科学学院浙江师范大学生命科学学院浙江省特色经济植物生物技术重点实验室

真核细胞AGC蛋白激酶家族(protein kinase A/protein kinase G/protein kinase C-family，AGC kinase family)参与调控多种生物学过程。3-磷酸肌醇依赖性蛋白激酶1(3-phosphoinositide-dependent protein kinase 1，PDK1)是一种保守的丝氨酸/苏氨酸激酶。为了研究PDK1同源基因在四倍体烟草免疫中的作用，对前期获得的同时敲除4个NtPDK1同源基因中5-7个等位基因的CRISPR/Cas9转基因株系进行了细胞死亡及抗病性分析。结果发现部分敲除NtPDK1a/1b/1c/1d虽然可延迟瞬时过表达激活态Pto (active Pto， PtoY207D)及大豆GmMEKK1诱导的超敏反应(hypersensitive response，HR)细胞死亡，但可显著增强烟草对假单胞杆菌(Pseudomonas syrangae pv. tomato DC3000， Pst DC3000)以及烟草花叶病毒(Tobacco mosaic virus， TMV)的抗性，而该抗性的增强与Ntpdk1a/1b/1c/1d部分敲除株系中NtMPK6、NtMPK3和NtMPK4激活程度的显著增强相关联。综上所述，本研究结果表明NtPDK1a/1b/1c/1d正向调控细胞死亡，但却可能通过抑制MAPK途径的激活而负向调控烟草免疫反应。

关键词： AGC激酶 NtPDK1 CRISPR/Cas9技术植物免疫烟草

超临界CO介导下米曲霉脂肪酶催化裂殖壶藻油乙酯化反应

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中国粮油学报 2024年

作者：王芳张灵群梅书豪周雪华严晓阳邓刚浙江省特色经济植物生物技术研究重点实验室浙江师范大学生命科学学院浙江师范大学行知学院理学院

乙酯化反应是藻油精深加工中的关键步骤，但作为典型的非水介质催化反应，该反应体系易分相，底物混溶性差，催化效率很低。本研究在米曲霉（Aspergillus oryzae， AO）脂肪酶催化裂殖壶藻（Schizochytrium sp.）油乙酯化反应中加入绿... 详细信息

乙酯化反应是藻油精深加工中的关键步骤，但作为典型的非水介质催化反应，该反应体系易分相，底物混溶性差，催化效率很低。本研究在米曲霉（Aspergillus oryzae， AO）脂肪酶催化裂殖壶藻（Schizochytrium sp.）油乙酯化反应中加入绿色助溶剂超临界CO2(SC-CO2)，在10 MPa、45 ℃、水质量分数10%的条件下，乙酯化的初始反应速率从常规条件下的9.3mg/h显著增加至17.7 mg/h，反应平衡时间从20 h缩短至12 h，脂肪酸乙酯得率从60.8%明显增加至77.5%，表明SC-CO2在提高底物混溶、加速传质等方面作用显著，并且添加的水分有助于维持脂肪酶活性的稳定，进而提高了催化速率。此外SC-CO2作为有机助溶剂的环保替代品，不仅避免了溶剂残留问题，而且其隔氧的特性使得终产物具备更优越的抗氧化性能，有效提升了产品品质。

关键词：超临界CO AO脂肪酶裂殖壶藻油乙酯化反应

金花茶花对2型糖尿病小鼠的降糖及抗氧化作用

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食品科学 2024年第3期45卷 94-101页

作者：刘芬芬蒲首丞赵雯靓王怡婷薛琛徐丽珊浙江师范大学生命科学学院浙江金华321004 浙江省特色经济植物生物技术研究重点实验室浙江金华321004

目的:综合评价金花茶花的降血糖和抗氧化作用。方法:制备金花茶花水提物(aqueous extract of Camellia nitidissima flower,CFA),利用高效液相色谱-质谱联用法进行组分鉴定;同时,建立2型糖尿病小鼠模型并随机分为模型组,阿卡波糖阳性组(... 详细信息

目的:综合评价金花茶花的降血糖和抗氧化作用。方法:制备金花茶花水提物(aqueous extract of Camellia nitidissima flower,CFA),利用高效液相色谱-质谱联用法进行组分鉴定;同时,建立2型糖尿病小鼠模型并随机分为模型组,阿卡波糖阳性组(20 mg/kg mb),CFA低、中、高剂量组(200、400、800 mg/kg mb)。灌胃干预5周后,分析各组小鼠一般生长特征,血清中血糖、空腹胰岛素及血脂水平,胰、肝脏氧化应激水平、组织形态变化及细胞凋亡情况。结果:金花茶花具有较高的多酚、多糖含量,清除1,1-二苯基-2-三硝基苯肼自由基和抑制α-葡萄糖苷酶的半抑制浓度分别为(24.14±0.64)、(69.99±1.97)μg/m L,从金花茶花中鉴定出7种主要化合物。此外,金花茶花可有效改善糖尿病小鼠“三多一少”症状,显著降低小鼠空腹血糖、餐后血糖、总胆固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白胆固醇、丙二醛水平,升高胰岛素、高密度脂蛋白胆固醇的含量,提升总超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶的活性,减轻胰脏、肝脏组织的病理损伤。结论:金花茶花对2型糖尿病小鼠具有显著的降血糖及抗氧化作用。

关键词：金花茶花 2型糖尿病糖脂代谢氧化应激

蓝莓转录因子Vc ICE全基因组鉴定及其在花果发育进程的表达分析

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浙江师范大学学报(自然科学版) 2024年

作者：郑佳兴王艳王伟坤李赛亚傅雯倩杨莉郭卫东浙江师范大学生命科学学院浙江省特色经济植物生物技术重点实验室

为探究ICE(inducer of CBF expression)转录因子在高丛蓝莓花果发育进程中可能的调控机制,通过对Vc ICE基因家族进行全基因组鉴定及生物信息学分析,采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术分析Vc ICE基因亚家族成员在蓝莓花芽膨大和果实发育... 详细信息

为探究ICE(inducer of CBF expression)转录因子在高丛蓝莓花果发育进程中可能的调控机制,通过对Vc ICE基因家族进行全基因组鉴定及生物信息学分析,采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术分析Vc ICE基因亚家族成员在蓝莓花芽膨大和果实发育进程中的相对表达水平.结果表明:在高丛蓝莓‘Draper’基因组中鉴定出8个Vc ICE成员,系统进化分析将其划分为2个亚家族,各亚家族成员均包含S-rich,bHLH和ACT等保守结构域;Vc ICE基因启动子区域富含光响应、植物激素、生长发育及非生物胁迫相关顺式作用元件;Vc ICE亚家族基因在高丛蓝莓‘O’Neal’和‘Bluerain’花芽膨大与果实发育进程中的相对表达差异显著.研究结果以期为深入了解Vc ICE转录因子在蓝莓花果发育进程中的功能提供理论参考.

关键词：蓝莓 ICE 全基因组鉴定花果发育表达分析

蓝莓B-box型锌指蛋白基因家族的鉴定及其在果实发育期的表达模式

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浙江师范大学学报（自然科学版） 2024年第2期47卷 185-195页

作者：黄巧玉杨珺菲汪旭祥陆晓莹李晓谊李永强徐丽珊宗宇郭卫东浙江师范大学生命科学学院浙江金华321004 浙江省特色经济植物生物技术重点实验室浙江金华321004

B-box(BBX)基因家族成员在植物生长发育中起重要作用.为探究BBX在蓝莓果实成熟发育过程中的作用,通过生物信息学的方法鉴定BBX基因家族成员,并对其进行染色体定位、系统进化关系、基因结构、启动子顺式作用元件及表达模式分析.结果表明... 详细信息

B-box(BBX)基因家族成员在植物生长发育中起重要作用.为探究BBX在蓝莓果实成熟发育过程中的作用,通过生物信息学的方法鉴定BBX基因家族成员,并对其进行染色体定位、系统进化关系、基因结构、启动子顺式作用元件及表达模式分析.结果表明:在蓝莓基因组中鉴定出38个BBX基因成员,基因结构保守,外显子平均个数为3.13,这些基因可分成Ⅰ~Ⅲ3个亚族,不均匀分布于23条染色体;BBX基因的启动子序列中存在光响应、植物激素响应、胁迫响应和植物生长发育等4类顺式作用元件;VcBBX基因成员在‘Star’和‘O’Neal’蓝莓果实发育过程中存在显著性差异表达,VcBBX9,VcBBX16,VcBBX25和VcBBX20在S8表达量最高,VcBBX26在S6表达量最高,VcBBX30在S3表达量最高.研究结果将为进一步探究BBX型锌指蛋白在蓝莓果实发育过程中的功能奠定基础.

关键词：蓝莓 B-box 基因家族果实硬度基因结构基因表达量

蓝莓叶提取物对2型糖尿病小鼠糖脂代谢的调节

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浙江师范大学学报（自然科学版） 2024年第1期47卷 55-63页

作者：王怡婷蒲首丞刘芬芬赵雯靓徐丽珊浙江师范大学生命科学学院浙江金华321004 浙江师范大学浙江省特色经济植物生物技术研究重点实验室浙江金华321004

为探讨蓝莓叶提取物(bluberry leaf extract, BLE)对2型糖尿病(type 2 diabetic, T2D)小鼠糖脂代谢的调节作用,采用高糖高脂饮食诱导辅以链脲佐菌素腹腔注射建立T2D小鼠模型,将其分为模型组、阳性组(20 mg·kg^(-1)·d^(-1)阿卡波糖)、... 详细信息

为探讨蓝莓叶提取物(bluberry leaf extract, BLE)对2型糖尿病(type 2 diabetic, T2D)小鼠糖脂代谢的调节作用,采用高糖高脂饮食诱导辅以链脲佐菌素腹腔注射建立T2D小鼠模型,将其分为模型组、阳性组(20 mg·kg^(-1)·d^(-1)阿卡波糖)、BLE低中高剂量组(200,400,800 mg·kg^(-1)·d^(-1)BLE),另设正常组.灌胃干预35 d,分析小鼠血清中血糖、胰岛素和血脂水平,肝脏中糖代谢水平,胰脏和肝脏中的抗氧化水平变化,结合苏木精-伊红染色切片和原位末端标记染色切片,评估BLE对T2D小鼠胰脏和肝脏组织病理损伤的缓解作用.结果表明,BLE能显著降低T2D小鼠空腹血糖、餐后2 h血糖、总胆固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白胆固醇和丙二醛的水平,提升胰岛素、高密度脂蛋白胆固醇、肝糖原和谷胱甘肽过氧化物酶的水平,增强葡萄糖激酶和总超氧化物歧化酶的活性,抑制葡萄糖-6-磷酸酶的活性,减轻胰脏和肝脏组织的病理损伤.综上所述,BLE具有显著的降血糖和降血脂作用,推测其可通过减少T2D小鼠胰脏和肝脏的氧化应激损伤,保护脏器组织细胞的生理形态结构,从而在提升胰腺胰岛素分泌功能的同时改善肝脏糖代谢功能,完成机体血糖和血脂水平的整体性调节.

关键词：蓝莓叶提取物 2型糖尿病小鼠糖脂代谢氧化应激降血糖作用降血脂作用