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转基因甘蓝型油菜中bar基因的表达分析

分子植物育种 2022年

作者：王柯郑滔郎春秀吴关庭刘仁虎危文亮长江大学农学院浙江省农业科学院病毒学与生物技术研究所

通过转草铵膦乙酰转移酶(bialaphos resistance gene， bar)基因获得具有除草剂耐受性的甘蓝型油菜(Brassica napus)，是解决甘蓝型油菜生产上草害问题的重要途径；而转化油菜植株中目标基因的表达水平及其对除草剂的耐受性是转基因作...

通过转草铵膦乙酰转移酶(bialaphos resistance gene， bar)基因获得具有除草剂耐受性的甘蓝型油菜(Brassica napus)，是解决甘蓝型油菜生产上草害问题的重要途径；而转化油菜植株中目标基因的表达水平及其对除草剂的耐受性是转基因作物安全评价的重要内容。为探讨甘露碱合成酶(mannopine synthase， mas)基因启动子驱动的bar基因在转基因甘蓝型油菜中的表达水平及其与除草剂耐受性的关系，对40个不同的转基因甘蓝型油菜株系进行了草铵膦(Glufosinate ammonium)耐受性鉴定和bar基因表达水平研究。结果表明，40个甘蓝型油菜转基因株系对草铵膦耐受性差异很大，9个株系药害级别为0级，达最高抗性水平，药害级别1～5级的株系数分别为6、3、3、8、11个。在转录水平，bar基因在不同转基因株系的表达丰度是内参基因BnAct2的0.16～0.46倍，同一抗性水平的不同株系bar基因转录水平差异很大，不同抗性水平的株系间bar基因转录水平差异也没有达到极显著水平，说明bar基因在转录水平的表达对除草剂抗性影响不大。在蛋白表达水平，不同转基因株系苗期叶片bar蛋白含量在0.84～89.12 ng/g，各个药害级别之间蛋白表达差异在大约在10～20 ng/g，且5级药害与对照之间的蛋白表达量没有明显差异。本研究结果说明，bar基因转录后水平的调控是决定转基因甘蓝型油菜除草剂耐受性的关键因素。

关键词：

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袋鼠花组培产业化体系优化

分子植物育种 2023年

作者：吕永平陈志牟豪杰李海营丁楚蔚周迪江陈剑平汪一婷宁波大学植物病毒学研究所浙江省农业科学院病毒学与生物技术研究所浙江农生种苗有限公司

根据袋鼠花组培产业化生产的需求，针对不同激素组合及活性炭用量对袋鼠花组培产业化生产中增殖、生根的影响进行了研究，建立适合袋鼠花产业化生产的技术体系。研究表明，袋鼠花增殖阶段最佳培养基配方为MS+0.5 mg/L 6-BA，不定芽芽诱... 详细信息

根据袋鼠花组培产业化生产的需求，针对不同激素组合及活性炭用量对袋鼠花组培产业化生产中增殖、生根的影响进行了研究，建立适合袋鼠花产业化生产的技术体系。研究表明，袋鼠花增殖阶段最佳培养基配方为MS+0.5 mg/L 6-BA，不定芽芽诱导率为100%，有效增殖系数(芽高>3 cm)可达4.57；综合生根情况、移栽成活及生产成本，生根阶段的最佳培养基配方为MS+0.1 mg/L NAA，生根率为100%，移栽成活率可达98.75%。本研究获得的组培体系有利于袋鼠花的快速扩繁，可为袋鼠花组培苗产业化生产提供技术支撑。

关键词：袋鼠花组织培养产业化

浙贝母ACO基因克隆、表达及生物信息学分析

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分子植物育种 2023年第10期21卷 3229-3236页

作者：丁楚蔚李梓铭陈志范小平金泽兰江建铭王志安王忠华浙江万里学院生物技术研究所宁波315100 浙江省农业科学院病毒学与生物技术研究所杭州310021 浙江省中药研究所杭州310023

本研究利用RT-PCR和RACE技术克隆出浙贝母1-氨基环丙烷-1-羧酸氧化酶(1-aminocyclo-propane-1-carboxylateoxidase,ACO)基因全长,对该基因进行生物信息学分析,并以‘浙贝3号’浙贝母花败期根、茎、叶及幼苗期至成熟期鳞茎为材料,采用RT-... 详细信息

本研究利用RT-PCR和RACE技术克隆出浙贝母1-氨基环丙烷-1-羧酸氧化酶(1-aminocyclo-propane-1-carboxylateoxidase,ACO)基因全长,对该基因进行生物信息学分析,并以‘浙贝3号’浙贝母花败期根、茎、叶及幼苗期至成熟期鳞茎为材料,采用RT-qPCR测定ACO基因在浙贝母中的时空表达。成功克隆得到的序列全长1185 bp,开放阅读框为951 bp,编码317个氨基酸;浙贝母ACO氨基酸序列与同属百合科的麝香百合相似性最高,为95.21%。浙贝母不同部位ACO基因表达量依次为茎>根>叶>鳞茎,在鳞茎发育过程中ACO基因表达量逐渐增高,并在成熟期达到最高,比幼苗期提高了193.2%。

关键词：浙贝母 ACO基因克隆荧光表达鳞茎

基于FAE1和FAD2基因的油菜种子脂肪酸生物合成遗传调控

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分子植物育种 2021年第17期19卷 5688-5695页

作者：郎春秀王伏林刘仁虎郑滔胡张华吴学龙吴关庭浙江省农业科学院病毒学与生物技术研究所杭州310021

脂肪酸延伸酶1基因FAE1和Δ12-脂肪酸脱饱和酶基因FAD2是植物脂肪酸生物合成途径中的两个关键酶基因,在同一甘蓝型油菜品种CY2中对这两个关键酶基因进行单表达和双表达遗传调控获得五种不同类型的具有相同遗传背景的转基因株系。本研究... 详细信息

脂肪酸延伸酶1基因FAE1和Δ12-脂肪酸脱饱和酶基因FAD2是植物脂肪酸生物合成途径中的两个关键酶基因,在同一甘蓝型油菜品种CY2中对这两个关键酶基因进行单表达和双表达遗传调控获得五种不同类型的具有相同遗传背景的转基因株系。本研究分析比较了种植于相同环境条件下的五类转基因株系及野生型对照的种子脂肪酸组成和含油量,结果表明,两基因单独和双重调控可显著改变油酸、亚油酸、亚麻酸、花生烯酸和芥酸等多种脂肪酸含量,其中两个内源目标基因同时沉默种子中的油酸含量从20.5%提高到了82.8%,拟南芥FAE1基因籽粒特异表达种子中的芥酸含量由43.9%增加到了60.2%。与野生型对照相比,五类转基因种子中的十八碳不饱和脂肪酸相对比率和油酸脱饱和比例均发生了显著变化。此外,增强FAE1基因表达后种子含油量有所提高,而沉默两个目标基因的表达则使种子含油量降低,表明两个关键酶基因调控对油脂合成与积累也产生一定影响。

关键词： FAE1基因 FAD2基因脂肪酸生物合成遗传调控油菜

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工业用高油高芥酸转基因油菜株系的获得

分子植物育种 2016年第3期14卷 586-592页

作者：石江华郎春秀王伏林吴学龙陈锦清吴关庭浙江省农业科学院病毒学与生物技术研究所杭州310021

芥酸在工业上具有诸多用途,目前主要从菜籽油中制取,提高芥酸含量和含油量是工业专用高芥酸油菜育种的两个重要目标。本研究在甘蓝型油菜高油品种CY2中籽粒特异正向表达拟南芥At FAE1基因,增强脂肪酸延伸酶的活性,获得了两个高油高芥酸... 详细信息

芥酸在工业上具有诸多用途,目前主要从菜籽油中制取,提高芥酸含量和含油量是工业专用高芥酸油菜育种的两个重要目标。本研究在甘蓝型油菜高油品种CY2中籽粒特异正向表达拟南芥At FAE1基因,增强脂肪酸延伸酶的活性,获得了两个高油高芥酸转基因株系,其芥酸含量由CY2的43%提高到了60%左右,含油量超过了50%,稍高于CY2。这一研究表明,极长链脂肪酸生物合成关键酶基因FAE1表达的上调不仅能显著促进芥酸合成,而且对提高含油量也有一定作用。田间观察和考种结果显示,两个株系的主要农艺性状与CY2相仿,未发生显著变化。该转基因油菜的产业化开发将有助于降低企业的原材料和芥酸产品的生产成本。

关键词：油菜高油高芥酸 FAE1基因基因工程

油菜种子低亚油酸和亚麻酸含量异交稳定技术的建立

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核农学报 2016年第9期30卷 1716-1721页

作者：郎春秀王伏林吴学龙石江华陈锦清吴关庭浙江省农业科学院病毒学与生物技术研究所浙江杭州310021

为降低油菜种子中的亚油酸和亚麻酸含量并使之在异交条件下保持基本稳定,以高油品种CY2作为受体亲本,采用RNA干涉技术沉默油菜内源Bn FAD2基因的表达,抑制油酸脱饱和反应。育成的3个独立转基因株系的亚油酸和亚麻酸含量下降到6%以下,其... 详细信息

为降低油菜种子中的亚油酸和亚麻酸含量并使之在异交条件下保持基本稳定,以高油品种CY2作为受体亲本,采用RNA干涉技术沉默油菜内源Bn FAD2基因的表达,抑制油酸脱饱和反应。育成的3个独立转基因株系的亚油酸和亚麻酸含量下降到6%以下,其中亚油酸含量较受体亲本降低78.2%-86.5%,亚麻酸含量降低53.4%-65.8%。将3个转基因株系与2个亚油酸和亚麻酸含量较高的常规品种正反交,F1种子中这2种脂肪酸的含量依然保持在与转基因亲本相仿的低水平。由此可知,通过RNA干涉技术沉默Bn FAD2基因的表达可赋予油菜低亚油酸和亚麻酸含量的异交稳定特性。这一特性的获得对于今后培育异交稳定的高油酸油菜新品种具有重要意义。

关键词：油菜亚油酸亚麻酸 FAD2基因 RNA干涉

基于颜色矩的土豆、玉米、苹果叶片病害异常检测

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浙江农业学报 2022年第10期34卷 2230-2239页

作者：张梓婷韩金玉张东辉李晗李铭源邓志平孙晓勇山东农业大学信息科学与工程学院山东泰安271000 浙江省农业科学院病毒学与生物技术研究所浙江杭州310021

农作物病害是影响粮食产量的重要因素之一。目前,大部分研究以已知病害作为数据来源,使用传统机器学习和深度学习方法进行病害识别与分类,这种模型构建方法需要大量的病害数据,而当新发病害出现时,很可能因为检测不到而错过最佳预警时... 详细信息

农作物病害是影响粮食产量的重要因素之一。目前,大部分研究以已知病害作为数据来源,使用传统机器学习和深度学习方法进行病害识别与分类,这种模型构建方法需要大量的病害数据,而当新发病害出现时,很可能因为检测不到而错过最佳预警时间。为解决该问题,本文拟提出一种仅使用正常农作物叶片数据集作为训练数据便可检测出叶片病害异常的方法。具体地,本研究提出一种基于k-means++聚类与图像分块的农作物叶片病害异常检测方法,通过图像去噪、图像分割、图像截取等预处理操作后,提取图像的颜色矩特征,对训练集进行k-means++聚类,构建比对模型并设置阈值,从而确定测试集异常与否。试验使用的土豆、玉米与苹果数据集均下载于Kaggle网站。通过调整聚类数与分块数,在土豆、玉米和苹果数据集上,识别准确率分别达到了89%、95%、95%以上,并且在玉米和苹果两种数据集上的漏警率为0。

关键词：叶片病害异常检测图像分块

浙贝母(Fritillaria thunbergii)高效多倍体创制

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分子植物育种 2023年

作者：丁楚蔚汪一婷王忠华吕永平牟豪杰李海营周迪江陈剑平陈志宁波大学中国乡村政策与实践研究院浙江万里学院生物与环境学院浙江省农业科学院病毒学与生物技术研究所

研究对浙贝母(Fritillaria thunbergii)快繁体系建立及利用秋水仙素加倍诱导关键环节进行探索，建立基于秋水仙素诱导多倍体的技术体系。结果表明，以鳞茎为外植体，75%乙醇3 min+2%有效氯浓度的次氯酸钠溶液10 min组合的消毒效果较好... 详细信息

研究对浙贝母(Fritillaria thunbergii)快繁体系建立及利用秋水仙素加倍诱导关键环节进行探索，建立基于秋水仙素诱导多倍体的技术体系。结果表明，以鳞茎为外植体，75%乙醇3 min+2%有效氯浓度的次氯酸钠溶液10 min组合的消毒效果较好，外植体成活率为80.68%；浙贝母无菌苗叶柄较叶片及鳞茎更适合作为多倍体诱导再生体系起始材料，叶柄不定芽诱导的最适培养基为MS+0.1 mg/L NAA+0.5 mg/L 6-BA，不定芽诱导率为89.18%，增殖系数为5.21；最适生根培养基为MS+0.05 mg/L NAA，生根率为97%；秋水仙素与植物材料混合培养方式诱导多倍体效果优于利用秋水仙素浸泡后培养方式，在秋水仙素浓度为50 mg/L、混合培养3 d的处理下获得的四倍体诱变率最高，为31.67%；经鉴定，本研究获得浙贝母四倍体的染色体条数为48条，为正常浙贝母染色体数目的2倍。

关键词：秋水仙素浙贝母快繁多倍体

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转红色荧光蛋白稻瘟菌的构建与分子分析

植物生理学报 2022年第5期58卷 972-980页

作者：田旭丹李亚丽应淑敏李利华李莘王岚岚龙文莉王教瑜瞿绍洪浙江师范大学化学与生命科学学院浙江金华321004 浙江省农业科学院病毒学与生物技术研究所杭州310021 浙江省农业科学院植物保护与微生物研究所杭州310021 湖南农业大学植物保护学院长沙410128

水稻稻瘟病是水稻重要病害之一,研究稻瘟菌与水稻互作,对水稻稻瘟病防治具有重要意义。通过原生质体转化法将红色荧光蛋白基因RFP转化稻瘟菌菌株E2007046A-2,获得了6个稳定的转化子;通过继代培养,对转化子进行表型鉴定、DNA杂交、qRT-PC... 详细信息

水稻稻瘟病是水稻重要病害之一,研究稻瘟菌与水稻互作,对水稻稻瘟病防治具有重要意义。通过原生质体转化法将红色荧光蛋白基因RFP转化稻瘟菌菌株E2007046A-2,获得了6个稳定的转化子;通过继代培养,对转化子进行表型鉴定、DNA杂交、qRT-PCR分析,筛选出了产孢量较高、RFP和HPT稳定插入且高表达的转化菌株;在荧光显微镜下,观察到水稻细胞内表达红色荧光蛋白的侵染菌丝形成的侵染结构。本研究建立了稻瘟菌侵染水稻过程的可视化系统,为稻瘟菌与水稻互作提供了材料和研究基础。

关键词：稻瘟菌红色荧光蛋白水稻遗传转化