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基于转录组测序的蓝光补光调控三叶青叶片酚类成分生物合成途径分析

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药学学报 2024年第10期 2864-2870页

作者：徐惠龙杨楠洪玉燕潘梦婷郭玉春范世明许文福建中医药大学药学院福建农林大学农学院

分析三叶青叶片蓝光补光下酚类成分及基因表达谱的变化情况,筛选酚类代谢相关差异表达基因,为提高三叶青叶品质提供依据。以蓝光补光和可见光的三叶青叶片为研究材料,蓝光补光可以显著提高新绿原酸、绿原酸和3-O-香豆酰奎宁酸等酚类成... 详细信息

分析三叶青叶片蓝光补光下酚类成分及基因表达谱的变化情况,筛选酚类代谢相关差异表达基因,为提高三叶青叶品质提供依据。以蓝光补光和可见光的三叶青叶片为研究材料,蓝光补光可以显著提高新绿原酸、绿原酸和3-O-香豆酰奎宁酸等酚类成分含量。转录组共获得102 949条unigenes,其中有14 564条差异表达unigenes。通过GO功能可分为52个亚类,而KEGG富集分析显示差异表达基因显著富集在苯丙烷生物合成、黄酮类生物合成和异黄酮生物合成等酚类代谢途径中。在三叶青酚类成分生物合成相关通路中共鉴别出63条差异表达基因,包含苯丙氨酸氨裂解酶(phenylalanine ammonia-lyase, PAL)、肉桂醇脱氢酶(cinnamyl-alcohol dehydrogenase, CAD)和黄酮醇合成酶(flavonol synthase, FLS)等19种关键酶。本研究丰富了三叶青的遗传数据信息,为解析蓝光促进三叶青酚类成分生物合成机制、开展三叶青分子育种奠定基础。

关键词：三叶青转录组蓝光补光差异表达酚类合成

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利用CRISPR/Cas9技术创制番茄青枯病抗性基因Slmlo1/6突变体

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广西植物 2024年

作者：史建磊熊自立苏世闻付存念宰文珊温州科技职业学院浙南作物育种重点实验室福建农林大学农学院

青枯病是番茄(Solanum lycopersicum)生产中的一种毁灭性土传病害，致病菌生理小种复杂、易变异，而MLO基因隐性突变mlo具有广谱抗性，前期研究表明Slmlo1/6可能参与番茄青枯病抗性反应。为进一步研究番茄Slmlo1/6青枯病抗性基因功能，... 详细信息

青枯病是番茄(Solanum lycopersicum)生产中的一种毁灭性土传病害，致病菌生理小种复杂、易变异，而MLO基因隐性突变mlo具有广谱抗性，前期研究表明Slmlo1/6可能参与番茄青枯病抗性反应。为进一步研究番茄Slmlo1/6青枯病抗性基因功能，该文利用CRISPR/Cas9技术创制Slmlo1/6基因突变材料，并进行表型鉴定。结果表明：（1）首先设计SlMLO1/6靶点序列g RNA，并与U6启动子组装，再将含高效靶点的U6-gRNA1/6片段通过Bsa I酶切连入CRISPR载体pBGK，构建形成双基因融合敲除载体pBGK-SlMLO1/6。重组质粒经转化大肠杆菌(Escherichia coli)感受态DH5α和平板培养，挑选阳性单克隆。验证正确后，再经农杆菌(Agobacterium tumefaciens) GV3101介导的遗传转化和潮霉素抗性筛选，最终获得9株番茄编辑苗。（2）靶点区测序显示，植株M2和M8分别缺失177 bp和7 bp的SlMLO1片段，M7缺失12 bp的SlMLO6片段，M9发生SlMLO6单碱基T插入，总计4株单基因纯合突变体，其他均为杂合型突变。（3）RT-qPCR分析表明，与野生型相比，突变株SlMLO1/6基因表达水平显著下降，尤其是M2、M7和M8。（4）表型鉴定表明，SlMLO1/6可能是番茄青枯病易感基因。总之，该文成功构建了MLO基因编辑载体并实现了番茄转化，纯合突变体获得了青枯病抗性。氨基酸丢失和移码突变可能是Slmlo1/6抗性功能转变的主要原因。该研究结果为番茄抗青枯病基因功能研究和抗病育种应用提供了理论基础和遗传工程材料。

关键词：番茄 Slmlo1/6 基因编辑遗传转化突变体

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我国不同地区花生蓟马的物种组成及种群动态

中国油料作物学报 2024年

作者：曲春娟刘燊姜晓静朱悦曲明静李晓塔里木大学农学院山东省花生研究所新疆农业大学农学院

为指导花生田蓟马的精准防控，了解和明确全国不同产区花生田蓟马的种类组成及其种群动态，采用盘拍法和色板诱集法对6个代表性地区的花生蓟马进行调查、鉴定，在此基础上对其多样性、相似性进行比较并对物种组成结构进行层次聚类分析... 详细信息

为指导花生田蓟马的精准防控，了解和明确全国不同产区花生田蓟马的种类组成及其种群动态，采用盘拍法和色板诱集法对6个代表性地区的花生蓟马进行调查、鉴定，在此基础上对其多样性、相似性进行比较并对物种组成结构进行层次聚类分析。结果表明，新疆乌鲁木齐、吉林公主岭、山西汾阳、山东青岛、福建泉州、广东湛江6个地区一共采集到14 234头蓟马，隶属于3科6属10种；在属级和种级组成上表现为蓟马科属、种占比最大。从整体看，花蓟马/西花蓟马、烟蓟马、普通大蓟马和玉米黄呆蓟马是花生田的主要蓟马种类。不同地区蓟马群落的Shannon-Wiener多样性指数大小依次为青岛>乌鲁木齐>泉州>公主岭>湛江>汾阳，Simpson优势集中性指数大小依次为湛江>汾阳>公主岭>泉州>乌鲁木齐>青岛。蓟马群落两两之间的Jaccard相似性系数在0.40～1.00之间，为中等不相似、中等相似和极相似，以中等相似情况居多；6个地区被明显地聚类为北方产区和南方产区两大类。北方四个地区多以花蓟马/西花蓟马和烟蓟马为优势种，分别占所采集蓟马总数的35.72%～40.35%、15.20%～56.55%；普通大蓟马是南方两个地区的优势种，占蓟马总数的31.09%～74.32%。花蓟马/西花蓟马和普通大蓟马在整个花生生育期都有发生，而烟蓟马多在早期或早中期发生。此前在花生上极少关注的玉米黄呆蓟马，在北方和华南产区都可以大量稳定发生，具有为害花生的潜在风险。此外还发现，蓟马调查方法不同对最终得到的物种数目及占比均有影响。

关键词：花生蓟马物种组成优势种种群动态

茄子果实相关农艺性状全基因组关联分析研究进展与展望

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生物工程学报 2024年第1期40卷 94-103页

作者：黎成杨婷庄彬贤温永仙福建农林大学计算机与信息学院福建福州350002 福建农林大学农学院福建福州350028 福建省作物设计育种重点实验室福建福州350003 福建农林大学统计及应用研究所福建福州350002

茄子是重要的园艺作物,也是茄科植物中种植最广泛的蔬菜之一。茄子果实相关农艺性状是一种复杂的数量性状,传统育种选育效率低、周期长。高通量测序技术与生物信息学技术的快速发展,使得全基因组关联分析(genome-wide association study... 详细信息

茄子是重要的园艺作物,也是茄科植物中种植最广泛的蔬菜之一。茄子果实相关农艺性状是一种复杂的数量性状,传统育种选育效率低、周期长。高通量测序技术与生物信息学技术的快速发展,使得全基因组关联分析(genome-wide association study,GWAS)在解析茄子果实相关复杂农艺性状的遗传规律方面展现出巨大的应用前景。本文对全基因组关联分析在茄子的果形、果色等果实相关农艺性状中的研究进展进行了综述;针对茄子数量性状遗传研究中普遍存在的“丢失遗传力”(missing heritability)问题,从4个GWAS策略在茄子果实相关农艺性状研究中的应用热点出发,提出了未来茄子GWAS的发展对策;并结合当前茄子遗传改良的实践需求,展望了GWAS策略在茄子分子育种领域的广阔应用前景。本文为今后利用GWAS解析各种茄子果实相关性状的遗传基础以及选育符合消费者需求的果实材料提供了理论依据和参考。

关键词：全基因组关联分析系统遗传学遗传结构丢失遗传力分子育种

盐胁迫下大豆抗感品种根系微生物群落结构分析

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河南农业大学学报 2024年第1期58卷 59-68页

作者：陈昕宇张真张早立宋圆圆曾任森卢龙福建农林大学农学院作物遗传育种与综合利用教育部重点实验室福建福州350002

【目的】探究盐胁迫下大豆根系微生物群落结构变化及耐盐大豆的根系微生物群落结构特征。【方法】以2种耐盐性不同的大豆品种科丰1(盐敏感)和南农1183-2(耐盐)为试验材料,通过盆栽种植,盐胁迫(120 mmol·L^(-1)NaCl)处理,利用16S扩增子... 详细信息

【目的】探究盐胁迫下大豆根系微生物群落结构变化及耐盐大豆的根系微生物群落结构特征。【方法】以2种耐盐性不同的大豆品种科丰1(盐敏感)和南农1183-2(耐盐)为试验材料,通过盆栽种植,盐胁迫(120 mmol·L^(-1)NaCl)处理,利用16S扩增子测序技术对其根系微生物组进行高通量测序。【结果】门一级水平上2种大豆优势菌门均为变形菌门Proteobacteria,属水平上不同大豆不同条件下的优势菌属各不相同。盐胁迫条件下,盐敏感品种根系微生物优势菌属组成无较大改变,耐盐品种根系中,根系促生菌(PGPB)假单胞菌属Pseudomonas丰度所占比例明显上升。共现性网络分析表明,盐胁迫条件下变形菌门为维持根系微生物多样性做出了最大贡献。对大豆根系微生物组的功能预测表明,耐盐大豆根际微生物在脂类以及氨基酸代谢途径等方面优于盐敏感大豆。【结论】盐胁迫下2种大豆根系微生物的多样性发生改变,假单胞菌属是盐胁迫条件下耐盐大豆根系微生物的优势菌属,大豆根际的假单胞菌属或可成为盐胁迫下大豆栽培及土壤改良的可利用资源。

关键词：大豆盐胁迫根系微生物微生物多样性假单胞菌属

珍珠蚌肉二肽基肽酶-IV抑制肽的制备与分离

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食品科学 2024年第17期45卷 63-70页

作者：张楚涵陈寅格马婷翁凌张凌晶张根芳曹敏杰集美大学体育学院福建厦门361021 集美大学海洋食品与生物工程学院福建厦门361021 金华职业技术大学农学院浙江金华321000

目的:以珍珠蚌肉为原料制备对二肽基肽酶(dipeptidyl peptidase,DPP)-IV具有抑制作用的生物活性肽。方法:利用两步酶解法并优化珍珠蚌肉酶解条件,筛选体外DPP-IV抑制活性较高组分进行超滤膜浓缩,Superdex^(TM) peptide 10/300 GL凝胶柱... 详细信息

目的:以珍珠蚌肉为原料制备对二肽基肽酶(dipeptidyl peptidase,DPP)-IV具有抑制作用的生物活性肽。方法:利用两步酶解法并优化珍珠蚌肉酶解条件,筛选体外DPP-IV抑制活性较高组分进行超滤膜浓缩,Superdex^(TM) peptide 10/300 GL凝胶柱层析与反相高效液相色谱(reverse phase-high performance liquid chromatography,RP-HPLC)技术分离纯化出酶解液中的DPP-IV抑制肽,最终通过液相色谱-串联质谱鉴定其氨基酸序列。结果:中性蛋白酶与碱性蛋白酶对珍珠蚌肉均有良好降解效果,经3 kDa超滤膜浓缩后,酶解产物的DPP-IV抑制率可达67.4%。通过凝胶过滤柱和RP-HPLC进一步分离纯化出6个活性较高的肽段,序列分别为FNAPAM、FIPNY、IYNPPTPF、LAMPYP、FFVVMP和LAGMP。进一步,以分子对接的方式分析6个肽段与DPP-IV的相互作用关系。结论:本研究利用珍珠蚌肉制备DPP-IV抑制肽,可为以水产加工副产物为原料制备功能性食品提供理论参考。

关键词：珍珠蚌酶解分离纯化二肽基肽酶-IV 抑制肽

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黑米新品种紫两优7206营养品质分析

福建农业学报 2024年第2期39卷 147-153页

作者：陈凌华程祖锌许明黄荣华林荔辉福建农林大学金山学院福建福州350002 福建农林大学农学院/福建省特种作物育种与利用工程技术研究中心福建福州350002 福建农林大学农学院/作物遗传育种与综合利用教育部重点实验室福建福州350002

【目的】对新育成的黑米两系杂交稻紫两优7206进行营养品质分析,为黑稻良种选育及功能食品研发提供参考价值。【方法】以超级稻宜优673作对照,分析紫两优7206与宜优673的氨基酸、脂肪酸、花色苷和总黄酮等含量差异,以及总抗氧化能力与... 详细信息

【目的】对新育成的黑米两系杂交稻紫两优7206进行营养品质分析,为黑稻良种选育及功能食品研发提供参考价值。【方法】以超级稻宜优673作对照,分析紫两优7206与宜优673的氨基酸、脂肪酸、花色苷和总黄酮等含量差异,以及总抗氧化能力与清除自由基能力的差异。【结果】紫两优7206与宜优673在水分、灰分和脂肪含量方面无明显差异,均检测出17种氨基酸,8种脂肪酸。紫两优7206的必需氨基酸含量高于FAO提出的必需氨基酸模式,其蛋白质含量、总氨基酸与必需氨基酸含量分别比宜优673高7.33%、11.08%和9.71%。紫两优7206比宜优673具有较高的各呈味氨基酸TAV值,丰富了黑米食味品质。2种稻米的饱和脂肪酸(SFA)、单不饱和脂肪酸(MUFA)和多不饱和脂肪酸(PUFA)比值比较接近中国营养协会推荐的“<1∶1∶1”的比例,且均含有人体必需脂肪酸亚油酸与亚麻酸。紫两优7206的花色苷、总黄酮含量,以及总抗氧化能力与清除自由基能力均极显著优于宜优673。【结论】杂交配组选育的紫两优7206较宜优673具有更丰富的营养价值,对功能性黑稻的培育与食品研发具有一定参考价值。

关键词：黑米营养品质氨基酸脂肪酸花色苷

细胞分裂素信号调控植物雌配子体发育的研究进展

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福建农林大学学报（自然科学版） 2024年第2期53卷 153-158页

作者：马苏卓苏涵刘开创黄幼梅柴梦楠秦源蔡汉阳福建农林大学生命科学学院福建农林大学农学院福建福州350002

雌配子体发育是被子植物有性生殖过程的重要阶段,它的顺利进行是保证植物完成整个生命周期的前提。细胞分裂素是植物自身合成的一类重要激素,广泛参与植物生长发育等一系列生命过程。在综述细胞分裂素代谢、信号感知和转导的基础上,重... 详细信息

雌配子体发育是被子植物有性生殖过程的重要阶段,它的顺利进行是保证植物完成整个生命周期的前提。细胞分裂素是植物自身合成的一类重要激素,广泛参与植物生长发育等一系列生命过程。在综述细胞分裂素代谢、信号感知和转导的基础上,重点介绍细胞分裂素信号在植物雌配子体发育过程中的功能,旨在从细胞分裂素角度揭示植物雌性生殖发育机理,为提高农作物产量及其遗传改良研究提供理论依据。

关键词：细胞分裂素信号雌配子体发育大孢子发生雌配子体发生

野生大豆肌醇磷酸水解酶Gs5PTase8的原核表达纯化及活性鉴定

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生物工程学报 2024年

作者：陈媛范寒雨刘雨杭梁康迳林文雄贾琪福建农林大学农学院作物遗传育种与综合利用教育部重点实验室福建农林大学作物生态与分子生理学福建省高校重点实验室

多磷酸肌醇-5-磷酸酶(inositol polyphosphate 5-phosphatase， 5PTase)是肌醇信号传导途径中的关键酶，能水解肌醇磷酸(inositol phosphate， IP)或磷脂酰肌醇磷酸(phosphatidylinositol phosphates， PIP)的肌醇环5-磷酸。然而，大豆该类基因研究较少。本研究从野生大豆(Glycine sojaS. & Z.)中克隆出耐盐基因Gs5PTase8并对其底物进行探究。Gs5PTase8编码493个氨基酸。经序列比对与系统进化树分析，发现其在植物中具有保守性。利用实时荧光定量PCR对不同大豆组织分析该基因的表达，发现Gs5PTase8主要在大豆根中表达。为了探究其水解底物，利用大肠杆菌表达系统，成功诱导表达了GST-Gs5PTase8重组蛋白。使用不同浓度异丙基β-D-硫代半乳糖苷(isopropyl beta-D-thiogalactopyranoside， IPTG)，分别在16、30和37℃三个温度条件下进行诱导表达条件优化，发现重组蛋白在16℃、0.2 mmol/L IPTG过夜诱导时表达量最高。SDS-PAGE电泳检测重组蛋白的相对分子量为75 kDa，经纯化后条带单一，纯度达95%以上，二辛可酸法(bicinchoninic acid assay，BCA)检测出重组蛋白的得率为4.9 mg/L。体外底物酶活检测表明，Gs5PTase8蛋白可以水解IP3[inositol(1，4，5)trisphosphate]、IP4[inositol(1，3，4，5)tetrakisphosphate]、PI(4，5)P2[phosphatidylinositol(4，5)bisphosphate]和PI(3，4，5)P3[phosphatidylinositol(3，4，5)trisphosphate]，本研究为进一步探索Gs5PTase8参与耐盐的分子作用机制提供了科学依据。

关键词：大豆 Gs5PTase8 原核表达蛋白纯化