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宏基因组分箱技术及其在猪肠道微生物组研究中的应用
1
作者 赵瑾 贺兆源 +3 位作者 蒙淑玲 罗广文 陈海兰 贾耿介 《中国畜牧兽医》 北大核心 2025年第10期4717-4724,共8页
随着宏基因组学的快速发展,分箱(binning)技术逐渐成为量化微生物群落的重要工具。该技术基于同一微生物序列的共性特征,通过聚类算法将高通量测序数据中不同微生物的基因组分离,从而用于单菌基因组组装及物种关联分析等。由于分箱技术... 随着宏基因组学的快速发展,分箱(binning)技术逐渐成为量化微生物群落的重要工具。该技术基于同一微生物序列的共性特征,通过聚类算法将高通量测序数据中不同微生物的基因组分离,从而用于单菌基因组组装及物种关联分析等。由于分箱技术能够提供菌株水平的高分辨率物种注释,已逐步取代了传统的无组装(assemble-free)宏基因组分析方法。目前分箱技术逐渐被应用于畜牧兽医领域,尤其是在研究动物肠道微生物群落的构成及其变化方面。由于猪是最重要的畜牧经济动物之一,肠道微生物对其营养健康、防病及免疫能力等方面有显著的影响,笔者介绍了宏基因组分箱技术在猪肠道微生物组中应用的研究进展,包括推动猪肠道微生物组参考目录构建和捕捉品种、生长阶段、饮食和环境因素引起的猪肠道微生物群落变化方面的贡献,即提升了对猪肠道微生物结构和功能的认知,也为未来畜牧行业的微生物群落研究提供了技术参考和理论支持。 展开更多
关键词 分箱技术 宏基因组 猪 肠道微生物
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基因组学研究助力马铃薯育种方式的变革 被引量：3
2
作者 张春芝 周倩 +2 位作者 吴瑶瑶 尚轶 黄三文 《生物技术通报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期1-8,共8页
马铃薯是全球最重要的非谷物类粮食作物。杂交马铃薯育种,即将马铃薯由四倍体无性繁殖作物改造成二倍体种子作物,已经成为马铃薯领域的研究热点。过去十多年来,以二倍体为主要研究对象的马铃薯基因组学快速发展,进一步促进了马铃薯育种... 马铃薯是全球最重要的非谷物类粮食作物。杂交马铃薯育种,即将马铃薯由四倍体无性繁殖作物改造成二倍体种子作物,已经成为马铃薯领域的研究热点。过去十多年来,以二倍体为主要研究对象的马铃薯基因组学快速发展,进一步促进了马铃薯育种技术的变革。本文系统梳理了马铃薯基因组学发展的历程,以及基因组学研究如何助力解决杂交马铃薯育种的两个难题——自交不亲和与自交衰退,并推动马铃薯基因组设计育种体系的构建,使马铃薯育种迈向4.0时代。 展开更多
关键词 马铃薯 基因组 自交不亲和 有害突变 杂交育种
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玉蜀黍属植物叶绿体基因组进化及变异研究 被引量：2
3
作者 马闯 贾民隆 +3 位作者 王杰 彭丹 邢国芳 武志强 《东北农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期13-27,共15页
玉蜀黍属(Zea)又名玉米属,包含玉蜀黍(俗称玉米,Z. mays)及其野生种,是全球重要谷物之一,也是基础研究的模式植物。为深入解析该属物种系统发育关系和遗传变异规律,研究利用NCBI已发表的201个玉蜀黍属植物Illumina二代测序数据,通过组... 玉蜀黍属(Zea)又名玉米属,包含玉蜀黍(俗称玉米,Z. mays)及其野生种,是全球重要谷物之一,也是基础研究的模式植物。为深入解析该属物种系统发育关系和遗传变异规律,研究利用NCBI已发表的201个玉蜀黍属植物Illumina二代测序数据,通过组装、注释和分析,全面探究玉蜀黍属植物叶绿体基因组。结果表明,玉蜀黍属叶绿体基因组呈典型的环状四分体结构,全长为140 443~141 050 bp,GC含量为38.4%,共有128个基因被注释;密码子偏好性分析发现,玉米与其他物种差异明显,尤其对UUA密码子偏好性最明显;玉米与其他物种重复序列总体上无明显差异,但在简单重复序列类型中,玉米与其他物种区别较大;所有样本在系统发育分析中被分为四组,共鉴定出79个单倍型,同一组样本聚集,主成分分析结果支持不同组的样本可清晰分开;核苷酸多态性分析准确定位了10个高变位点,可作为潜在的DNA条形码。综上,研究揭示了201个玉蜀黍属植物叶绿体基因组之间的遗传变异和系统进化关系,为加速玉米育种进程提供了细胞器遗传基因组的新视角。 展开更多
关键词 叶绿体基因组 玉蜀黍属 进化 系统发育
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橘小实蝇离子型受体基因家族的全基因组注释及分析
4
作者 杨明寰 王齐 +2 位作者 严善春 刘伟 王桂荣 《昆虫学报》 北大核心 2025年第1期36-48,共13页
【目的】离子型受体(ionotropic receptors,IRs)在昆虫的嗅觉、味觉、温度和湿度感受等方面起到重要的作用。本研究结合转录组数据在全基因组水平上对橘小实蝇Bactrocera dorsalis离子型受体基因家族进行鉴定,为进一步研究橘小实蝇离子... 【目的】离子型受体(ionotropic receptors,IRs)在昆虫的嗅觉、味觉、温度和湿度感受等方面起到重要的作用。本研究结合转录组数据在全基因组水平上对橘小实蝇Bactrocera dorsalis离子型受体基因家族进行鉴定,为进一步研究橘小实蝇离子型受体基因功能提供理论基础。【方法】利用隐马尔可夫模型、多序列比对、基因结构域分析和系统发育分析在橘小实蝇全基因组中鉴定IR基因。利用TBtools对IR基因家族进行染色体定位、基因全长结构、蛋白保守基序和共线性分析,并通过EasyCodeML计算进化压。利用Hisat2及Stringtie软件计算分析橘小实蝇IR基因在外周神经组织(触角、口器、前足、中足、后足和生殖器)中的表达模式,并利用qPCR进行验证。【结果】在橘小实蝇全基因组中共鉴定获得39个候选IR基因,全部位于常染色体上,其中26个IR基因获得了转录组支持的CDS全长结构;全长IR基因共享2~8个相同的蛋白保守基序,说明其结构的保守性;28个候选IR基因与果实蝇属Bactrocera其他实蝇的IR基因存在共线性关系,其中1个IR基因受到强烈的负选择;17个候选IR共线性基因在橘小实蝇外周神经组织中表达,其中10个IR基因仅表达于触角,2个IR基因仅表达于口器,1个IR基因仅表达于产卵器。另外,1个IR基因仅在触角和雄性生殖器中表达,1个IR基因除产卵器不表达其余组织都表达,2个IR基因在所有外周神经组织中都表达,另有6个IR基因存在雌雄表达差异,其他11个候选IR基因在外周神经组织中无表达。【结论】本研究利用基因组和转录组数据对橘小实蝇离子型受体基因家族进行了系统鉴定,并对该基因家族成员的结构特征、进化关系和表达模式进行了分析,为进一步研究橘小实蝇离子型受体基因的功能提供了理论基础。 展开更多
关键词 橘小实蝇 离子型受体 全基因组鉴定 基因特征 系统发育 进化
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农业病虫害信息检索数据集
5
作者 王甄 覃锋 +5 位作者 乔曦 黄聪 刘博 万方浩 王陈骄子 黄亦其 《农业大数据学报》 2025年第3期379-392,共14页
随着自然语言处理和信息检索技术的快速发展,知识的有效提取与应用在农业领域的重要性日益凸显。信息检索的核心在于根据用户的查询需求,从知识库中快速、精准地定位相关信息。然而,由于中国农业领域缺乏高质量的文本数据集,限制了农业... 随着自然语言处理和信息检索技术的快速发展,知识的有效提取与应用在农业领域的重要性日益凸显。信息检索的核心在于根据用户的查询需求,从知识库中快速、精准地定位相关信息。然而,由于中国农业领域缺乏高质量的文本数据集,限制了农业病虫害信息检索技术的进一步发展。此外,传统搜索引擎在农业领域的信息检索中表现出效率低下和准确性不足的问题,用户往往需要耗费大量时间和精力对海量、无序的数据信息进行二次筛选和整理,以获取有价值的农业知识。针对上述问题,本文通过整理实验室多年积累的关于动物、植物、病害以及入侵生物的文本数据,并结合广泛的文献调研数据,经过自动化或半自动化数据清洗、去噪等过程,将非结构化的数据重新组合成结构化的数据,最终以excel的方式进行存储。所构建的农业信息检索数据集包含国内农业病虫害、外来入侵物种、检疫性物种三大类。其中农业病虫害包含83种农作物相关的1254种病害和440种虫害;外来入侵物种包含70种外来入侵动物和130种外来入侵植物;检疫性物种包含99种昆虫、9种软体动物、19种真菌、25种原核生物、18种线虫、37种病毒及类病毒以及42种杂草。共计2143种病虫害。该数据集覆盖品类较为广泛,能够为农业信息检索、防疫检疫、农业领域数据库构建等人机交互友好的智能应用研发提供基础数据支撑,同时为从事有害生物相关工作的科研机构和职能部门提供外来相关数据查询。 展开更多
关键词 农业数据 网络挖掘 信息检索 数据集 农业病害 农业害虫
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基因编辑技术在猪分子育种中的研究进展与前景展望
6
作者 李云蕾 叶凯文 +5 位作者 熊明福 李健 刘亚星 李超程 孔思远 张永生 《中国猪业》 2025年第2期35-50,共16页
作为最早被驯化的物种之一,猪的育种改良始终是生猪产业发展的核心驱动力。与生猪传统育种的周期长、性状筛选效率低等不足相比,基因编辑技术能做到精准定位目标基因位点,实现各类如生长发育、抗病能力和繁殖性状等经济性状的定向改良,... 作为最早被驯化的物种之一,猪的育种改良始终是生猪产业发展的核心驱动力。与生猪传统育种的周期长、性状筛选效率低等不足相比,基因编辑技术能做到精准定位目标基因位点,实现各类如生长发育、抗病能力和繁殖性状等经济性状的定向改良,显著提高生猪的育种效率。此外,在当前严峻的传统育种背景下,基因编辑技术的应用还有助于解决我国生猪生产中面临的挑战。不过由于基因编辑技术的种类繁多,其原理又各不相同,有较高技术门槛;因此,本文系统梳理了当前基因编辑技术的作用原理、主要类型、应用现状,探讨与分析生物伦理安全问题及当前面临的机遇与挑战。在确保生物安全的前提下,为保障肉类安全供给,推动我国生猪种业实现跨越式发展提供一定参考。 展开更多
关键词 基因编辑 猪 分子育种 应用 发展前景 抗病能力 繁殖性状
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植物线粒体基因组编辑研究进展 被引量：2
7
作者 张硕 阚俊虎 +1 位作者 周家伟 武志强 《生物技术通报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期41-52,共12页
线粒体是真核生物细胞内的半自主细胞器,具有自身的基因组(mtDNA),在生命活动中扮演重要角色。人类mtDNA突变与多种遗传疾病相关,而在植物中mtDNA高频重组产生的ORF基因常常与植株雄性不育表型相关。随着基因编辑技术的迅速发展,mtDNA... 线粒体是真核生物细胞内的半自主细胞器,具有自身的基因组(mtDNA),在生命活动中扮演重要角色。人类mtDNA突变与多种遗传疾病相关,而在植物中mtDNA高频重组产生的ORF基因常常与植株雄性不育表型相关。随着基因编辑技术的迅速发展,mtDNA编辑技术为研究和治疗线粒体疾病提供了有力工具。得益于mtDNA编辑工具的丰富,线粒体编辑技术也被广泛应用于植物线粒体基因组功能基因以及未知序列的研究中。相较于核基因组编辑,针对mtDNA编辑仍然面临一些限制因素。本文总结了mtDNA编辑技术的发展和研究现状,以及在植物领域利用这些编辑技术对mtDNA进行的研究进展,展望了在植物线粒体研究中的mtDNA编辑技术潜在优化思路以及应用潜力。 展开更多
关键词 线粒体 基因编辑 ZFN TALEN CRISPR
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氢气在现代农业应用中的研究进展
8
作者 胡伟 李正田 +2 位作者 王卓标 陈奕羽 唐中林 《江苏农业科学》 北大核心 2024年第10期39-48,共10页
绿色健康是现代农业的新要求,因此在现代农业生产中需要探索更多绿色健康生产的新技术、新工艺,氢农业便是其中一个重要的发展方向。氢气是一种具有生物学效应的信号分子,在动植物机体内已被证明具有选择性抗氧化、抗炎、抗凋亡等生理作... 绿色健康是现代农业的新要求,因此在现代农业生产中需要探索更多绿色健康生产的新技术、新工艺,氢农业便是其中一个重要的发展方向。氢气是一种具有生物学效应的信号分子,在动植物机体内已被证明具有选择性抗氧化、抗炎、抗凋亡等生理作用,其分子作用机制研究已取得一些重要进展。氢生物学作为新兴的交叉学科,前期研究主要集中在氢医学的基础与临床医学领域。而随着基础理论与制氢技术、方法及设备的成熟与普及,氢生物学延伸至农业生产领域并逐步形成氢农学与氢农业,助力农业产业绿色健康发展。在介绍氢气生物学理论假说的基础上,归纳氢气在种子萌发、作物根系发育、作物茎叶花等器官发育等作物生长发育方面和农产品品质与贮藏保鲜方面的研究及应用。总结氢气对作物干旱胁迫、盐胁迫、高低温胁迫、光照胁迫、重金属胁迫等作物适应性方面的研究成果,以及综述富氢水在养鸡生产、养猪生产和水产养殖等畜禽养殖中的研究进展。进一步指出目前氢气在现代农业应用中存在的一些问题和挑战,并结合国家部委发布的《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》,对下一步氢气在未来农业中的发展趋势及研究重点进行科学展望,旨在为进一步的氢农业发展理清思路与方向。 展开更多
关键词 氢 农业 粮食 园艺 畜牧 水产
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基于转录组测序研究绿光影响鹅胚心脏早期发育的候选基因 被引量：3
9
作者 陈哲 曲小露 +2 位作者 郭彬彬 孙雪峰 闫乐艳 《畜牧兽医学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1978-1988,共11页
旨在通过分析鹅胚心脏在绿光光照刺激下的基因表达差异,挖掘心脏发育的候选基因。本研究将512枚鹅种蛋,随机均分在正常黑暗孵化以及补充绿光的两台孵化机中,每台孵化机内放置4层(64枚·层^(-1)),绿光孵化机提供15 min开灯和15 min... 旨在通过分析鹅胚心脏在绿光光照刺激下的基因表达差异,挖掘心脏发育的候选基因。本研究将512枚鹅种蛋,随机均分在正常黑暗孵化以及补充绿光的两台孵化机中,每台孵化机内放置4层(64枚·层^(-1)),绿光孵化机提供15 min开灯和15 min关灯的间歇光照。在孵化第13、16、20、24、28和30天时,每组随机挑选种蛋8枚,称取胚胎重量,分离胚胎心脏组织并称重;采集孵化第13天的胚胎心脏组织(每组各3),进行转录组测序(RNA-Seq),筛选差异表达基因(DEGs)并进行功能富集分析,鉴定与绿光促进心脏发育相关的候选基因。并通过荧光定量PCR(qRT-PCR方法)验证测序结果的可靠性。结果表明:绿光显著提高16和30胚龄胚重比例(胚胎重/入孵蛋重×100)(P<0.05),以及13和16胚龄心脏指数(心脏重/胚胎重×100)(P<0.05)。心脏转录组测序分析共筛选出1 643个DEGs。随机选择7个DEGs进行RT-qPCR验证,表达趋势与测序结果一致。功能富集分析表明,DEGs主要涉及PI3K-Akt信号通路、AMPK信号通路等通路,最终筛选出GATA4、GATA5、Smad4和GHR这4个候选基因。对它们在不同胚龄阶段心脏组织中的mRNA表达量进行分析,其表达模式进一步表明了其在绿光调控心脏发育过程中的作用。本研究发现,鹅蛋孵化期绿光处理促进了胚胎和心脏发育,进一步通过心脏组织转录组数据分析,鉴定到了4个鹅胚心脏发育候选基因GATA4、GATA5、Smad4和GHR,为鹅胚心脏组织发育的分子调控机制提供了线索,并为绿光应用于鹅种蛋孵化提供了理论基础。 展开更多
关键词 鹅 绿光 孵化 心脏 转录组 GATA4
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茶树基因组与测序技术的研究进展 被引量：9
10
作者 王鹏杰 杨江帆 +1 位作者 张兴坦 叶乃兴 《茶叶科学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期743-752,共10页
茶树具有高度杂合、基因组庞大及高度重复等特点,这导致茶树基因组的前期研究进展缓慢。基因组测序技术的迅速发展有力推动茶树基因组的解析与完善。综述了基因组测序技术的发展,将近年来茶树基因组的组装与研究进展按照草图水平、染色... 茶树具有高度杂合、基因组庞大及高度重复等特点,这导致茶树基因组的前期研究进展缓慢。基因组测序技术的迅速发展有力推动茶树基因组的解析与完善。综述了基因组测序技术的发展,将近年来茶树基因组的组装与研究进展按照草图水平、染色体水平和单体型水平进行分类,探讨茶树基因组未来的应用与发展方向,为茶树功能基因组学研究和精确分子育种提供参考。 展开更多
关键词 茶树 测序技术 基因组 染色体水平 单体型
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我国农业入侵生物科学管控体系形成与发展 被引量：5
11
作者 蒋红波 魏丹丹 +1 位作者 周忠实 万方浩 《植物保护》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期419-425,440,共8页
生物安全是国家安全的重要组成部分,生物安全研究技术是当前最活跃的技术领域,是推动世界新一轮科技革命和产业变革的重要力量之一,日益成为全球科技竞争的热点领域和各国争相布局的战略制高点。进入21世纪以来,我国农业外来生物入侵等... 生物安全是国家安全的重要组成部分,生物安全研究技术是当前最活跃的技术领域,是推动世界新一轮科技革命和产业变革的重要力量之一,日益成为全球科技竞争的热点领域和各国争相布局的战略制高点。进入21世纪以来,我国农业外来生物入侵等生物安全问题不断凸显,直接影响粮食安全、生态安全乃至社会与国家安全。本文总结了近年来我国在生物入侵防控领域研究的现状和所取得的成就,并结合国际生物入侵研究的发展态势及聚焦我国生物入侵领域技术发展的重大需求,明确我国农业生物入侵防控研究领域的重大科学问题及科技发展方向和重点任务,进而定位我国在全球生物入侵科技创新坐标系中的位置,做好我国在该领域的重大科学工程和战略性科学计划,为我国中长期生物安全科技发展规划和重大任务部署提供重要决策和依据。 展开更多
关键词 生物安全 外来入侵物种 入侵种防控 基因驱动 监测预警
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不同SNP等位基因初始频率下家畜保种群体的基因组遗传多样性
12
作者 王孝义 杨永立 +4 位作者 胡伟 朱怡轩 李明丽 陈强 鲁绍雄 《云南农业大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2024年第6期26-33,共8页
【目的】揭示不同SNP等位基因初始频率下家畜保种群体的基因组遗传多样性。【方法】在假定遗传长度为100 cM的1对常染色体上存在1000个均匀分布的SNP基础上,采用Monte Carlo方法模拟在1个规模恒定的闭锁群体内通过随机留种、随机交配连... 【目的】揭示不同SNP等位基因初始频率下家畜保种群体的基因组遗传多样性。【方法】在假定遗传长度为100 cM的1对常染色体上存在1000个均匀分布的SNP基础上,采用Monte Carlo方法模拟在1个规模恒定的闭锁群体内通过随机留种、随机交配连续繁育50个世代的情形,分析3种SNP等位基因初始频率(0.1、0.3、0.5)下各世代最小等位基因频率(minor allele frequency,MAF)及其分布、基因组杂合度(genomic heterozygosity,H_(G))、基因组观察纯合度(genomic observed homozygosity,HOM_(obs))和等位基因丢失数量的变化情况。【结果】无论初始频率如何,随着繁育世代的递增,群体内各SNP的平均MAF和H_(G)持续降低,而HOM_(obs)逐渐升高,MAF位于[0,0.1]区间内的SNP数量以及等位基因丢失数不断增加。相较于较低的初始频率,当SNP等位基因初始频率为0.5时,同一世代的平均MAF和H_(G)最高,HOM_(obs)最低,MAF位于[0,0.1]区间内的SNP数量和等位基因丢失数最少。【结论】SNP等位基因初始频率过低或过高均会导致群体H_(G)降低,并增加基因丢失或固定的概率;而当初始频率接近0.5时,能够有效地维持较高的H_(G),降低基因丢失或固定的风险,从而有利于维持群体遗传多样性。 展开更多
关键词 家畜保种群体 基因组 SNP 基因频率 遗传多样性
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表面增强拉曼散射技术应用于基因分析的研究进展
13
作者 王波 王宇春 +2 位作者 张超 郜洪胜 贺慧英 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1512-1517,共6页
基因是生物体中传递遗传信息的基本单位,对从分子水平上理解生命现象具有重要意义。近年来针对基因的高效检测及基因相关领域的研究备受关注,基因检测的常用方法是分子生物学方法,主要集中在实验室内开展。相对而言表面增强拉曼散射(SE... 基因是生物体中传递遗传信息的基本单位,对从分子水平上理解生命现象具有重要意义。近年来针对基因的高效检测及基因相关领域的研究备受关注,基因检测的常用方法是分子生物学方法,主要集中在实验室内开展。相对而言表面增强拉曼散射(SERS)实时表征技术在基因分析中具有很好的应用前景,在基因的检测与鉴别的一些领域逐渐发挥出明显的优势。SERS是一种重要的光谱分析技术,是基于光化学技术的生物活性分子传感器。20世纪70年代,SERS现象的发现给光谱技术的研究注入了新的活力。由于SERS技术不受水分子干扰,因此具有灵敏度高、选择性高、信息量大以及适合水溶液物质研究等优点,能够快速、准确地为生物提供丰富的结构信息,即分子的“指纹”信息。在生命科学领域,SERS技术越来越多地应用于目标样本的原位无损探测。通过对拉曼光谱技术的特点,结合基因的结构特征进行分析,简要介绍了拉曼光谱的原理,围绕SERS散射的原理综述了拉曼光谱信号放大的增强模式和增强介质材料,解决了其含量低检测难、灵敏度低、信号复杂、选择性和特异性差以及信号重现性和稳定性不佳等难点,因此在基因分析领域中得到迅速发展,成为国内外研究的热点,显示出独特的价值和作用;重点阐述了SERS在DNA分子结构、DNA作用机制等方面的探索;并且针对SERS技术结合最新生物技术用于基因分析进行分类综述,讨论了SERS基因分析技术在疾病诊断、病原检测、药物分析、转基因鉴定等方面的最新进展,总结了SERS技术在实际应用中面临的机遇与挑战,简要分析其存在的问题以及在生命科学领域发展的方向和潜力,并对SERS技术广阔的应用前景进行了展望。 展开更多
关键词 表面增强拉曼散射 基因 研究进展
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昆虫水平基因转移及其研究进展 被引量：1
14
作者 雷可心 王晓迪 +2 位作者 万方浩 吕志创 刘万学 《生物安全学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第2期114-122,共9页
水平基因转移(horizontal gene transfer,HGT)是生物体获得遗传信息的方式之一,对生物体进化起重要作用。近年来,越来越多昆虫中的水平基因转移现象被报道,如在鳞翅目(如家蚕、甜菜夜蛾、小菜蛾、斜纹夜蛾)、半翅目(如柑橘粉蚧、烟粉虱... 水平基因转移(horizontal gene transfer,HGT)是生物体获得遗传信息的方式之一,对生物体进化起重要作用。近年来,越来越多昆虫中的水平基因转移现象被报道,如在鳞翅目(如家蚕、甜菜夜蛾、小菜蛾、斜纹夜蛾)、半翅目(如柑橘粉蚧、烟粉虱)、鞘翅目(如咖啡果小蠹、米象、光肩星天牛)、膜翅目(如金小蜂)、双翅目(如果蝇、白纹伊蚊)等昆虫中广泛存在水平转移基因,且不同的水平转移基因对昆虫的营养合成与共生、吸收与消化、毒素产生与解毒、生长和发育、体色改变等方面有着重要作用。本文结合国内外专家学者的相关报道,就HGT的研究步骤与技术方法、评判HGT发生的方法、昆虫HGT的供体与功能几个方面进行了总结和讨论,以期更加深入地了解水平基因转移现象,为探究水平基因转移的作用机制、理解昆虫的进化、遗传和行为、并将水平基因转移应用到农业生产中为农业害虫的绿色防治提供更多思路。 展开更多
关键词 水平基因转移 昆虫 水平转移基因 基因功能
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水稻泛基因组学的发展与前景:重要工具与应用 被引量：3
15
作者 贺文闯 许强 +1 位作者 钱前 商连光 《生物技术通报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期9-18,共10页
与单个基因组不同,泛基因组一般是指包含一个物种或群体中全部基因组信息的数据集。近十年来,泛基因组学在水稻中已逐步成为研究热点,相关泛基因组成果和工具已在群体遗传学、进化生物学和生物育种实践等多个下游研究领域中获得广泛应... 与单个基因组不同,泛基因组一般是指包含一个物种或群体中全部基因组信息的数据集。近十年来,泛基因组学在水稻中已逐步成为研究热点,相关泛基因组成果和工具已在群体遗传学、进化生物学和生物育种实践等多个下游研究领域中获得广泛应用。本文聚焦于水稻泛基因组学的发展历程与应用前景,回顾了水稻泛基因组学的内涵发展和研究成果的时间线,总结了现有的水稻泛基因组代表性重要成果工具及其在多个领域中的主要应用,展望了其面临的挑战和发展前景。 展开更多
关键词 水稻泛基因组 图形泛基因组 数据库 结构变异 生物育种
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入侵昆虫基因组研究进展 被引量：6
16
作者 黄聪 李有志 +6 位作者 杨念婉 武强 邢龙生 钱万强 席羽 李飞 万方浩 《植物保护》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期112-120,134,共10页
随着全球贸易的加速发展,入侵物种对农林业、生态环境及人类健康的威胁日益严重。基因组学研究为阐明外来有害生物入侵的分子机制与生态适应性过程以及研发新型防控技术提供了新手段、新平台与大数据。本文综述了入侵昆虫基因组学研究... 随着全球贸易的加速发展,入侵物种对农林业、生态环境及人类健康的威胁日益严重。基因组学研究为阐明外来有害生物入侵的分子机制与生态适应性过程以及研发新型防控技术提供了新手段、新平台与大数据。本文综述了入侵昆虫基因组学研究的发展现状,系统总结了基因/基因家族、转座子/重复序列等基因组信息在决定昆虫入侵性中的重要作用,着力探讨了基因组学研究在助力害虫RNAi、昆虫不育技术(SIT)、化学生态防治和物理防治等防控新技术/新产品开发方面的潜力,并展望了基因组学研究应用于入侵昆虫综合防控的前景。 展开更多
关键词 入侵昆虫 基因组 入侵性
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微生物-生物炭协同修复农业环境中的多元污染物 被引量：1
17
作者 李冲 杨亚楠 +1 位作者 王翠霞 郑海鑫 《生物技术通报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第10期86-97,共12页
农业环境污染对我国粮食生产构成了重大挑战,对其开展有效治理已刻不容缓。基于微生物的农业环境污染修复技术效率高、成本低,且不造成二次污染,是当前研究的热点。微生物耦合生物炭可进一步提高其消减环境污染物的效率,且取得了一定的... 农业环境污染对我国粮食生产构成了重大挑战,对其开展有效治理已刻不容缓。基于微生物的农业环境污染修复技术效率高、成本低,且不造成二次污染,是当前研究的热点。微生物耦合生物炭可进一步提高其消减环境污染物的效率,且取得了一定的效果。在此背景下,本文首先综述了功能微生物在修复环境污染物中的作用及生物炭负载微生物在当前环境修复中的应用现状,然后讨论了生物炭负载微生物技术在修复效率与资源利用方面的优势与面临的挑战。在此基础上,本文结合当前技术的发展提出微生物与生物炭协同修复技术可深入研究的方向,为了解相关修复技术的有效性及安全性提供依据。 展开更多
关键词 土壤重金属 农药残留 水体富营养化 抗生素残留
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预扩增qPCR技术检测少量猪早期胚胎细胞基因表达的研究 被引量：1
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作者 晏超 刘永刚 +6 位作者 谢浩 彭翠婷 张才用 赵玉兰 齐霖 陈指龙 唐中林 《畜牧兽医学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期5567-5574,共8页
旨在比较3种qPCR方法检测少量猪早期胚胎细胞多能性和组蛋白乙酰化修饰相关基因的动态表达情况。本研究收集不同时期(1-细胞、2-细胞、4-细胞、8-细胞、桑葚胚和囊胚)猪孤雌激活胚胎,利用常规RT-qPCR、cDNA预扩增qPCR和样本直接预扩增q... 旨在比较3种qPCR方法检测少量猪早期胚胎细胞多能性和组蛋白乙酰化修饰相关基因的动态表达情况。本研究收集不同时期(1-细胞、2-细胞、4-细胞、8-细胞、桑葚胚和囊胚)猪孤雌激活胚胎,利用常规RT-qPCR、cDNA预扩增qPCR和样本直接预扩增qPCR检测微量胚胎细胞多能性和组蛋白乙酰化修饰相关基因的表达情况。结果显示,预扩增qPCR具有稳定的扩增曲线,熔解曲线呈现稳定单峰,而常规RT-qPCR检测的扩增曲线循环阈值在35以上,熔解曲线呈现多峰;胚胎细胞直接预扩增后的样品稀释20000倍仍能检测目的基因的表达,且能稳定检测单个胚胎细胞的基因表达情况;多能性和组蛋白乙酰化修饰相关基因在猪孤雌激活早期胚胎发育过程中呈现先升高后降低的表达趋势,在基因组激活阶段的表达水平最高。综上表明,样本直接预扩增qPCR的检测灵敏性和准确性更高,且操作相对简单、成本较低,适用于微量胚胎细胞的基因表达检测,可为研究早期胚胎发育机制提供方法参考。 展开更多
关键词 预扩增 qPCR 猪早期胚胎 微量细胞 基因表达
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马铃薯—水稻轮作系统下马铃薯不同种植模式的比较研究 被引量：2
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作者 康露丹 冯艳青 +3 位作者 李平 何晓辉 熊兴耀 胡新喜 《湖南农业科学》 2025年第5期22-26,共5页
为实现马铃薯—水稻轮作系统下冬作马铃薯的高产高效种植,研究以‘中薯5号’和‘费乌瑞它’为试验材料,设置零氮模式(N0)、常规模式(FP)、高产高效模式(HH)和超高产模式(SH)4个种植模式,比较不同种植模式下马铃薯的生长性状、产量和品... 为实现马铃薯—水稻轮作系统下冬作马铃薯的高产高效种植,研究以‘中薯5号’和‘费乌瑞它’为试验材料,设置零氮模式(N0)、常规模式(FP)、高产高效模式(HH)和超高产模式(SH)4个种植模式,比较不同种植模式下马铃薯的生长性状、产量和品质。结果表明:N0模式下,2个马铃薯品种的株高、叶面积指数、生物量、总产量和商品薯率均低于其他模式;HH模式和SH模式增加了种植密度和施氮量,促进了主茎数的增加、叶面积指数的增大以及生物量的积累;HH和SH模式下‘中薯5号’的总产量分别为2250.68和2152.93 kg/667m^(2),‘费乌瑞它’的总产量分别为1868.09和2000.08 kg/667m^(2),同品种下2个模式的总产量差异不显著,且HH模式的种植密度和施氮量均低于SH模式,综合考虑,马铃薯—水稻轮作系统下推荐使用高产高效模式(HH)种植马铃薯。 展开更多
关键词 马铃薯 轮作系统 种植模式 产量
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豌豆修尾蚜报警信息素合成与释放相关基因的鉴定与分析
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作者 李馨妍 黄天宇 +3 位作者 王志强 周洪旭 王冰 王桂荣 《新疆农业科学》 北大核心 2025年第6期1496-1506,共11页
【目的】蚜虫腹管是分泌防御性化学物质的重要组织器官,测序与分析腹管转录组,为蚜虫报警信息素合成与释放相关基因的鉴定提供分子基础。【方法】利用Illumina NoveSeq 6000测序平台对豌豆修尾蚜Megoura crassicauda腹管和残体进行转录... 【目的】蚜虫腹管是分泌防御性化学物质的重要组织器官,测序与分析腹管转录组,为蚜虫报警信息素合成与释放相关基因的鉴定提供分子基础。【方法】利用Illumina NoveSeq 6000测序平台对豌豆修尾蚜Megoura crassicauda腹管和残体进行转录组测序与比较分析,利用差异基因分析(Differential Expression Analysis,DEG)鉴定参与报警信息素合成与释放相关的候选基因,通过实时荧光定量PCR(Real-time Quantitative PCR,RT-qPCR)技术验证这些基因的表达模式。【结果】共鉴定出2156个在腹管和残体之间存在显著差异表达的基因(表达差异≥2倍)。分析报警信息素合成相关的细胞色素P450(cytochrome P450 monooxygenase,CYP450)和萜烯合成酶(terpene synthase,TPS)基因家族。其中,3个CYP450s(McraCYP380C、McraCYP4CK1和McraCYP315A1)在腹管中的表达水平显著高于残体。而鉴定到的2个异戊烯基二磷酸合成酶(isoprenyl diphosphate synthase,IDS)基因,即法尼基焦磷酸合酶(farnesyl pyrophosphate synthase,FPPS)和香叶基焦磷酸合酶(geranyl pyrophosphate synthase,GPPS),在组织间的表达水平无显著差异。此外,分析报警信息素释放运输相关的潜在基因,鉴定到2个化学感觉蛋白(chemosensory proteins,CSP)基因在腹管高表达。McraCYP380C、McraCYP4CK1、McraCYP315A1以及McraCSP7基因在腹管中的表达水平显著上调。【结论】鉴定并分析了豌豆修尾蚜M.crassicauda腹管和残体转录组中的差异表达基因。 展开更多
关键词 豌豆修尾蚜 转录组 腹管 异戊烯基二磷酸合成酶基因 化学感受蛋白 细胞色素P450
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