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CRISPR/Cas9系统敲除拟南芥dcl2drb4的双链结合蛋白7.2

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分子植物育种 2024年

作者：唐文张春微符艳吴坤鑫中国热带农业科学院热带生物技术研究所农业农村部热带作物生物学与遗传资源利用重点实验室

拟南芥存在一个Dicer-like 4 (DCL4)启动的PTGS途径，该途径不依赖于dsRNA结合蛋白4 (DRB4)。目前尚不清楚哪种DRB蛋白参与了这一新的沉默途径。为探索DRB7.2蛋白是否参与由DCL4介导、无需双链结合蛋白4 (dsRNA-binding protein 4， DR... 详细信息

拟南芥存在一个Dicer-like 4 (DCL4)启动的PTGS途径，该途径不依赖于dsRNA结合蛋白4 (DRB4)。目前尚不清楚哪种DRB蛋白参与了这一新的沉默途径。为探索DRB7.2蛋白是否参与由DCL4介导、无需双链结合蛋白4 (dsRNA-binding protein 4， DRB4)参与的抗芜菁皱缩病毒(Turnip crinkle virus， TCV) RNA沉默新途径，本研究通过人工构建拟南芥drb7.2dcl2drb4三突变体。首先构建由pCAMBIA驱动靶标Drb7.2的2个gRNA串联组装的CRISPR/Cas9基因编辑载体pHSE-Drb7.2，然后通过花粉管通道法转化拟南芥dcl2drb4双突变体，获得转基因植株。对T1代转基因植株PCR扩增产物直接测序，有3株出现套峰，5株为单峰，其中测序单峰的1号植株为在两个gRNA都已发生编辑的纯合突变。T2代单株植株PCR扩增产物测序结果与T1代结果相同。实验结果表明已获得纯合的Drb7.2被编辑的拟南芥drb7.2dcl2drb4三突变体，为进一步明确DRB7.2的抗病毒RNA沉默功能提供实验材料。

关键词：双链RNA结合蛋白7.2 转基因拟南芥 CRISPR/Cas9 基因敲除

植物内生真菌Purpureocillium lilacinum的生物碱类次级代谢产物

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菌物学报 2024年第4期43卷 95-103页

作者：唐官美张丽韦媛付姣陈惠琴张雪晴梅文莉戴好富郭志勇三峡大学天然产物研究与利用湖北省重点实验室生物与制药学院湖北宜昌443002 中国热带农业科学院热带生物技术研究所海南省黎药资源天然产物研究与利用重点实验室海南海口571101

从蛛毛苣苔叶片中分离一株内生真菌GZY-Z-02,经分子生物学方法鉴定为Purpureocillium lilacinum,以大米固体培养基于室温培养30d,经乙酸乙酯浸提,以正向硅胶、凝胶色谱及HPLC等手段分离得到12个化合物,通过核磁共振、质谱及CD谱等手段... 详细信息

从蛛毛苣苔叶片中分离一株内生真菌GZY-Z-02,经分子生物学方法鉴定为Purpureocillium lilacinum,以大米固体培养基于室温培养30d,经乙酸乙酯浸提,以正向硅胶、凝胶色谱及HPLC等手段分离得到12个化合物,通过核磁共振、质谱及CD谱等手段鉴定其结构,12个化合物均为生物碱类次级代谢产物,其中新化合物1个,为lilacinumopin(1),5个环二肽类衍生物(2–6),2个简单吲哚类衍生物(7–8),3个核苷类衍生物(9–11)及核黄素(12)。通过抗菌活性筛选,发现化合物1,7和8有中等强度地抑制金黄葡萄球菌的活性。

关键词：植物内生真菌生物碱抗菌活性淡紫拟青霉

CRISPR/Cas9技术在热带作物育种中的应用研究进展

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植物遗传资源学报 2024年第3期25卷 312-322页

作者：王静毅甘珊珊贾彩红刘菊华中国热带农业科学院热带作物生物技术研究所农业农村部热带作物生物学与遗传资源利用重点实验室/三亚研究院热带作物生物育种全国重点实验室/海南热带农业资源研究院海南省热带农业生物资源保护与利用重点实验室海口571101 华中农业大学园艺林学学院武汉430000

在热带地区种植的香蕉、番木瓜、甘蔗、木薯、天然橡胶、油棕等热带作物,是我国农业的重要组成部分,不仅为我们的日常生活和工农业生产提供了重要的原材料,而且为我国热带与亚热带地区的主要农业产量和经济增长做出了贡献。然而,这些作... 详细信息

在热带地区种植的香蕉、番木瓜、甘蔗、木薯、天然橡胶、油棕等热带作物,是我国农业的重要组成部分,不仅为我们的日常生活和工农业生产提供了重要的原材料,而且为我国热带与亚热带地区的主要农业产量和经济增长做出了贡献。然而,这些作物的现代分子育种受其生物学特性和遗传复杂性的严重阻碍,多倍化、杂合性、无性繁殖、童期长和植株高大等问题导致热带作物的传统杂交育种周期长、难度大、进展慢。基因编辑技术的发展为热带作物育种带来了新途径和新机遇。CRISPR/Cas9系统介导的基因组编辑技术以其更高的靶向效率、多功能性和易用性,已被广泛应用于植物基因组编辑育种中。近年来,该技术在香蕉、木薯、天然橡胶、甘蔗等热带作物上也实现了广泛应用。本文介绍了基于CRISPR-Cas9系统的基因组编辑、CRISPR-Cas9在热带作物改良中的应用进展以及所面临的挑战和问题,同时对热带作物基因编辑育种方面提出建议,以期为后续研究提供思路,并为进一步开发应用该技术以有效改良热带作物的植物性状提供参考。

关键词：热带作物基因组编辑 CRISPR/Cas9

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木薯MePCS1基因的克隆、表达分析及功能验证

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热带作物学报 2024年

作者：梁宝娟葛玉建侯静怡张慧敏任治欣耿梦婷王亚杰郭建春姚远中国热带农业科学院热带生物技术研究所农业部热带作物生物学与遗传资源利用重点实验室海南热带农业资源研究院海南省热带农业生物资源保护与利用重点实验室中国热带农业科学院三亚研究院热带作物生物育种全国重点实验室海南大学热带农林学院

植物络合素合酶(PCS)是催化植物络合素(PC)合成的关键酶，PC可通过络合作用减轻重金属对植物的毒害。土壤重金属污染增加木薯食用安全风险，对木薯植物络合素合酶基因MePCS1并进行功能分析，对木薯重金属减控研究具有重要意义。本研究通... 详细信息

植物络合素合酶(PCS)是催化植物络合素(PC)合成的关键酶，PC可通过络合作用减轻重金属对植物的毒害。土壤重金属污染增加木薯食用安全风险，对木薯植物络合素合酶基因MePCS1并进行功能分析，对木薯重金属减控研究具有重要意义。本研究通过PCR技术克隆了SC8木薯品种MePCS1基因的编码区，全长为1512 bp，共编码503个氨基酸。蛋白序列分析表明MePCS1蛋白为亲水性蛋白，含有41个磷酸化位点和2个糖基化位点，不含有信号肽。构建系统进化树发现，木薯MePCS1蛋白与橡胶树的PCS蛋白亲缘关系最近。利用qPCR技术分析表明，MePCS1基因在茎中表达量最高；在木薯块根发育过程中，MePCS1基因在块根成熟期的表达量最高；铅(Pb)胁迫诱导MePCS1基因表达。MePCS1基因能提高BY4741酵母对Pb的耐受能力。本研究结果为进一步解析MePCS1基因功能特性及其Pb在木薯的减控机制提供了新的信息。

关键词：植物络合素合酶重金属Pb胁迫酵母表达

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美丽石斛茎叶化学成分及其生物活性研究

中成药 2024年

作者：迟利航陈惠琴黄圣卓吴妃梅文莉宋希强戴好富中国热带农业科学院热带生物技术研究所海南省黎药资源天然产物研究与利用重点实验室海南大学热带农林学院热带特色林木花卉遗传与种质创新教育部重点实验室

目的研究美丽石斛***.茎叶的化学成分及其生物活性。方法美丽石斛茎叶95%乙醇提取物采用硅胶、SephadexLH-20、半制备HPLC进行分离纯化，根据理化性质及波谱数据鉴定所得化合物的结构。通过PNPG法测定其α-葡萄糖苷酶抑制活性，以LPS... 详细信息

目的研究美丽石斛***.茎叶的化学成分及其生物活性。方法美丽石斛茎叶95%乙醇提取物采用硅胶、SephadexLH-20、半制备HPLC进行分离纯化，根据理化性质及波谱数据鉴定所得化合物的结构。通过PNPG法测定其α-葡萄糖苷酶抑制活性，以LPS诱导RAW264.7细胞产生NO为模型评价其体外抗炎活性。结果从中分离得到15个化合物，分别鉴定为coniferylp-coumarate(1)、(－)-松脂醇(2)、2，5，7-三羟基-4-甲氧基-9，10-二氢菲(3)、柚皮素(4)、spiropreussomerinA(5)、7-hydroxy-14-de-O-methyl-lasiodiplodin(6)、(4S，5S，6Z，8E)-5-hydroxydeca-6，8-dien-4-olide(7)、(6S，9R)-blumenolC(8)、对羟基苯甲酸(9)、间羟基苯甲酸(10)、对羟基苯丙酸(11)、5，7-二羟基-异苯并呋喃酮(12)、2-(4-羟基苯基)-乙醇(13)、β-谷甾酮(14)、β-谷甾醇(15)。化合物1、4具有一定α-葡萄糖苷酶抑制活性，IC50值分别为(65.60±3.31)、(98.95±2.53)μmol/L；化合物3具有抑制LPS诱导RAW264.7产生NO的作用，IC50值为(3.97±0.12)μmol/L。结论化合物5～6、8、12为首次从兰科植物中分离得到，化合物2～15为首次从该植物中分离得到。化合物1、4表现出α-葡萄糖苷酶抑制活性，化合物3表现出抗炎活性。

关键词：美丽石斛茎叶化学成分分离鉴定 α-葡萄糖苷酶抑制活性体外抗炎活性 PNPG法 RAW264.7细胞

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海南粗榧ChOMT1基因的克隆与表达分析

分子植物育种 2024年

作者：李玉姬朱家红王昊戴好富彭世清王健梅文莉海南大学热带农林学院中国热带农业科学院热带生物技术研究所海南省黎药资源天然产物研究与利用重点实验室

O-甲基转移酶(O-methyltransferase， OMT)是植物体内次生代谢产物生物合成的关键酶之一，主要是催化次代谢产物发生氧甲基化反应。海南粗榧(Cephalotaxus hainanensis H. L. Li)是产生天然抗癌药物三尖杉碱及其酯类生物碱的重要原料，... 详细信息

O-甲基转移酶(O-methyltransferase， OMT)是植物体内次生代谢产物生物合成的关键酶之一，主要是催化次代谢产物发生氧甲基化反应。海南粗榧(Cephalotaxus hainanensis H. L. Li)是产生天然抗癌药物三尖杉碱及其酯类生物碱的重要原料，为了解OMT在三尖杉碱生物合成途径中发挥的作用。本研究基于海南粗榧转录组数据，克隆获得一个OMT编码基因ChOMT1，并进行了相应的生物信息学及表达分析。结果显示，该基因具有1 080 bp的完整开放阅读框，共编码359个氨基酸；ChOMT1具有保守的S-腺苷-L-甲硫氨酸结合结构域(基序A-C)；系统进化聚类分析发现ChOMT1与秋水仙碱生物合成相关的OMT聚为一类；实时荧光定量PCR结果表明，茉莉酸甲酯处理能诱导ChOMT1的表达；构建了ChOMT1的原核表达载体并在大肠杆菌中进行诱导表达，ChOMT1融合蛋白主要以包涵体形式出现，经过Ni-NTA柱纯化获得单一条带的目的蛋白，为后续ChOMT1基因功能鉴定理论依据。

关键词：海南粗榧 O-甲基转移酶 ChOMT1 生物信息学表达分析

白木香AsMAPKK1基因的克隆与表达分析

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分子植物育种 2024年

作者：胡义康郭冬彭世清曹奇萌朱家红徐诗涛海南大学热带农林学院中国热带农业科学院热带生物技术研究所农业部热带作物生物学与遗传资源利用重点实验室海南省热带农业生物资源保护与利用重点实验室

MAPK级联途径(Mitogen-activated protein kinase cascade)被认为在沉香诱导形成及其化学成分生物合成过程中具有重要调控作用。为了更好地了解MAPK级联途径参与白木香中沉香特征性成分生物合成的机制，本研究基于转录组数据，在白木香(... 详细信息

MAPK级联途径(Mitogen-activated protein kinase cascade)被认为在沉香诱导形成及其化学成分生物合成过程中具有重要调控作用。为了更好地了解MAPK级联途径参与白木香中沉香特征性成分生物合成的机制，本研究基于转录组数据，在白木香(Aquilaria sinensis)中克隆一个MAPKK编码基因AsMAPKK1，该基因CDS序列长945 bp，编码314个氨基酸。AsMAPKK1蛋白具有典型的MAPKK蛋白结构特征，属于MAPK激酶的D亚族。AsMAPKK1基因启动子区有多种激素响应元件，其中茉莉酸甲酯响应元件数量较多。实时荧光定量PCR表达分析结果显示，物理损伤处理后白木香茎干中AsMAPKK1表达量在3 d后上升到对照的3倍；在茉莉酸甲酯处理后的3 h AsMAPKK1表达量上升至对照的1.88倍。该结果为深入研究AsMAPKK1基因在白木香中的生物学功能提供参考依据。

关键词：白木香(Aquilaria sinensis) MAPK激酶 AsMAPKK1 生物信息学表达分析

闭鞘姜7个部位α-葡萄糖苷酶抑制活性及其乙醚提取物的GC-MS分析

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武汉大学学报（理学版） 2024年第2期70卷 164-168页

作者：陈乐瑶王雅丽蔡彩虹郭东昇梅文莉戴好富陈惠琴中国热带农业科学院热带生物技术研究所/海南省黎药资源天然产物研究与利用重点实验室海南海口571101 海南热带农业资源研究院海南海口571101

用乙醚和乙醇对闭鞘姜7个部位进行提取后,用pNPG(4-硝基苯基-β-D-吡喃葡萄糖苷)法测试α-葡萄糖苷酶体外抑制活性,并通过气相色谱-质谱(GC-MS)联用方法分析测定其乙醚相中的化学成分。共检出化学成分125个,通过峰面积归一化法确定各化... 详细信息

用乙醚和乙醇对闭鞘姜7个部位进行提取后,用pNPG(4-硝基苯基-β-D-吡喃葡萄糖苷)法测试α-葡萄糖苷酶体外抑制活性,并通过气相色谱-质谱(GC-MS)联用方法分析测定其乙醚相中的化学成分。共检出化学成分125个,通过峰面积归一化法确定各化学成分的相对含量,结果显示,闭鞘姜7个部位化学成分差异较大。活性测试结果表明:花瓣、花萼和须根的乙醚提取物的酶抑制率均超过70%,茎的乙醚提取物和根茎的乙醇提取物的酶抑制率在50%左右。因此,闭鞘姜不同部位挥发性成分差异较大,花瓣、花萼和须根的乙醚提取物具有相对较强的α-葡萄糖苷酶抑制活性,可为闭鞘姜全株的资源利用提供参考。

关键词：中草药闭鞘姜 α-葡萄糖苷酶气相色谱-质谱(GC-MS)

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两份海南地方木豆资源的核型分析

草业科学 2024年第7期41卷 1645-1649页

作者：程志号孙长君郭素霞曾学蔚严琳玲吴琼中国热带农业科学院热带生物技术研究所/海南省香蕉遗传改良重点实验室海南海口571101 中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所海南海口571101

木豆(Cajanus cajan)是我国热带亚热带地区重要的豆类作物,是一种集粮、饲料、药物为一体的多用途植物,同时,作为先锋植物,在水土保持、土壤改良等方面有重要功能。海南木豆种植时间长、资源多样性高,但细胞遗传学方面的报道目前较少。... 详细信息

木豆(Cajanus cajan)是我国热带亚热带地区重要的豆类作物,是一种集粮、饲料、药物为一体的多用途植物,同时,作为先锋植物,在水土保持、土壤改良等方面有重要功能。海南木豆种植时间长、资源多样性高,但细胞遗传学方面的报道目前较少。本研究以海南两个重要木豆产区‘保亭’和‘白沙’木豆地方资源为材料,通过核型分析发现,‘保亭’木豆核型公式为2n=2x=22=16m+6sm,其中10号染色体有一对随体,相对长度组成为2n=1L+5M2+3M1+2s,为1A型;‘白沙’木豆核型公式为2n=2x=22=20m+2sm,未发现随体,相对长度组成为2n=1L+4M2+5M1+1s,为2A型。本研究结果为木豆资源鉴定提供了新技术,也为种质创新和新品种选育提供参考。

关键词：木豆资源核型分析随体对称性

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