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CRISPR/Cas9基因编辑技术在果树作物中的应用研究进展 被引量:6
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作者 何玉坤 欧阳嫣惟 +3 位作者 张秀梅 林文秋 潘晓璐 张红娜 《果树学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期870-881,共12页
成簇规律间隔短回文重复序列(clustered regularly interspaced short palindromic repeats,CRISPR)/CRISPR相关蛋白9(Cas9)已成为一种有价值的基因组编辑工具,能够在特定选择的位点改变DNA序列,可以在作物基因组的靶点位置精确地实现... 成簇规律间隔短回文重复序列(clustered regularly interspaced short palindromic repeats,CRISPR)/CRISPR相关蛋白9(Cas9)已成为一种有价值的基因组编辑工具,能够在特定选择的位点改变DNA序列,可以在作物基因组的靶点位置精确地实现删除、替换或插入特定序列,引入理想的目标性状。该工具具有简单、高效、成本低以及功能强大等特性,在柑橘、葡萄、香蕉和草莓等果树中已实现多种类型的应用,包含产生白化表型、调控童期和花期、调控果实品质以及创造矮化和抗病虫害品种等。综述了CRISPR/Cas9系统及其作用过程,介绍了新开发的精准编辑技术,包括单碱基编辑器、引导编辑及CRISPR/Cpf1多基因编辑系统,并详细阐述了CRISPR/Cas9系统在果树基因组编辑中的应用进展,包括果树种类、目标基因及目标性状等,归纳了CRISPR/Cas9系统实现高效编辑所遇到的遗传转化和再生体系、脱靶效应和启动子选择问题,最后提出了不断优化遗传转化和再生体系、合理选择靶位点和设计sgRNA、植物内源启动子及新编辑技术的解决策略。 展开更多
关键词 果树 CRISPR/Cas9 基因编辑
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香蕉MaFLS1基因克隆、生物信息学分析及功能解析 被引量:2
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作者 肖伟军 胡玉林 +2 位作者 汪乔英 段雅婕 胡会刚 《果树学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期229-240,共12页
【目的】初步探讨黄酮醇合成酶FLS基因在香蕉果实中生物学功能。【方法】采用RT-PCR和PCR法克隆香蕉MaFLS1基因,对其进行生物信息学分析。运用qRT-PCR的方法研究其表达模式,同源重组构建MaFLS1基因的过表达载体,通过农杆菌介导的叶盘法... 【目的】初步探讨黄酮醇合成酶FLS基因在香蕉果实中生物学功能。【方法】采用RT-PCR和PCR法克隆香蕉MaFLS1基因,对其进行生物信息学分析。运用qRT-PCR的方法研究其表达模式,同源重组构建MaFLS1基因的过表达载体,通过农杆菌介导的叶盘法转化Micro-Tom番茄,测定T1代果实中总黄酮含量。【结果】香蕉MaFLS1基因开放阅读框含有1080对碱基,编码359个氨基酸,理论等电点为5.41,预测分子质量为39 436.94 Da,是一种稳定的亲水酸性蛋白,属于α-酮戊二酸依赖性双加酶家族。通过分析香蕉MaFLS1的氨基酸序列,发现其不含信号肽和跨膜结构。系统进化树分析表明,FLS在不同物种间具有高度的氨基酸序列保守性。MaFLS1基因在香蕉果实发育成熟后期高度表达,前期基本不表达。通过测定转基因番茄中总黄酮的含量发现其总黄酮含量极显著高于野生型果实。【结论】MaFLS1在果实成熟后期高度表达,且能够显著增加果实中总黄酮的含量。 展开更多
关键词 香蕉 MaFLS1 生物信息学 功能分析
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澳洲坚果种质资源数量分类研究 被引量:14
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作者 万继锋 邹明宏 +4 位作者 陈菁 宋喜梅 杨倩 罗炼芳 曾辉 《果树学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第10期1798-1812,共15页
【目的】分析澳洲坚果种质资源表型性状多样性,并根据其多样性进行数量分类。【方法】根据《澳洲坚果种质资源描述规范和数据标准》和《澳洲坚果种质资源鉴定技术规范》中的鉴定评价方法进行观测和描述,并基于此进行聚类分析和主成分分... 【目的】分析澳洲坚果种质资源表型性状多样性,并根据其多样性进行数量分类。【方法】根据《澳洲坚果种质资源描述规范和数据标准》和《澳洲坚果种质资源鉴定技术规范》中的鉴定评价方法进行观测和描述,并基于此进行聚类分析和主成分分析。【结果】26个描述性状平均变异类型为3.4个,嫩叶颜色、叶片形状和种脐侧面凹痕大小的变异类型最为丰富,各为5个;26个数量性状中,含油率的变异系数最小为1.68%,花序长度的变异系数最大为21.54%;Q型聚类分析将60份种质资源在欧氏距离为20.83时分为4个类群,类群内种质以单果质量、叶序、叶柄长度、嫩叶颜色、小花颜色、带壳果表面质地聚类;R型聚类分析将52个表型性状在相关系数2.16处聚为5组,多数性状表现两两相关;主成分分析结果将52个表型性状简化为15个主成分,包含叶序、嫩叶颜色、叶柄长度、花序长度、小花数量、小花颜色、带皮果单粒鲜质量、带皮果腹缝线、带壳果单粒干质量、带壳果表面质地、带壳果表面斑纹分布、带壳果腹缝线、珠孔、种脐、果壳厚度、果仁单粒干质量、出仁率、一级果仁率等主要表型性状,第1和第2主成分解释的总变异为27.427 2%,其结果与聚类分析基本一致。【结论】澳洲坚果种质资源表型性状存在丰富的多样性,基于表型性状的数量分类对构建澳洲坚果种质分类体系具有参考价值。 展开更多
关键词 澳洲坚果 种质资源 表型性状 多样性 数量分类
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赤霉素生物合成抑制剂促进杧果成花的作用和对顶芽代谢谱的影响 被引量:1
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作者 梁飞 许文天 +4 位作者 武红霞 郑斌 梁清志 王松标 李映志 《果树学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期957-969,共13页
【目的】探明赤霉素合成抑制剂缩节胺、调环酸钙和烯效唑组合物(简称SPD)诱导杧果成花效应机制。【方法】利用超高效液相色谱串联质谱(UPLC-MS/MS)的广泛靶向代谢组学研究方法,分析杧果成花诱导不同阶段顶芽代谢物差异。【结果】与清水... 【目的】探明赤霉素合成抑制剂缩节胺、调环酸钙和烯效唑组合物(简称SPD)诱导杧果成花效应机制。【方法】利用超高效液相色谱串联质谱(UPLC-MS/MS)的广泛靶向代谢组学研究方法,分析杧果成花诱导不同阶段顶芽代谢物差异。【结果】与清水处理相比,应用SPD处理,检测到的582种代谢物中有372种存在差异(变量重要性投影VIP≥1,差异倍数FC≥2或≤0.5)。其中,在SPD处理80~100 d后,随着顶芽的休眠解除,顶芽中脂质、酚酸、氨基酸、碳水化合物和维生素等代谢物含量随着时间推移发生了显著的变化。18种脂质包括12种溶血磷脂酰乙醇胺(LPE)、7种溶血磷脂酰胆碱(LPC)和1种游离脂肪酸(FA)在80~100 d显著上调,脯氨酸、抗坏血酸、碳水化合物和单宁含量持续增加。而L-半胱氨酸、L-组氨酸和L-高甲硫氨酸,在SPD处理30~100 d后相对含量变化超过10倍,但在对照组中没有显著变化。【结论】研究结果为亚热带地区杧果开花管理提供一种潜在的方法,并为应用赤霉素生物合成抑制剂促进杧果成花内在机制的解析提供理论依据。 展开更多
关键词 杧果 成花诱导 代谢谱 脂质 氨基酸
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菠萝AcNINV家族全基因组分离及表达分析 被引量:1
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作者 吴建阳 陈妹 +1 位作者 姚艳丽 张秀梅 《果树学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期598-610,共13页
【目的】鉴定出菠萝NINV家族全基因组成员,初步阐明NINV基因与蔗糖代谢的关系。【方法】采用生物信息学方法鉴定并分析菠萝NINV家族全基因组成员,通过实时荧光定量PCR分析其表达特性,利用HPLC对蔗糖含量进行测定。【结果】在菠萝中共鉴... 【目的】鉴定出菠萝NINV家族全基因组成员,初步阐明NINV基因与蔗糖代谢的关系。【方法】采用生物信息学方法鉴定并分析菠萝NINV家族全基因组成员,通过实时荧光定量PCR分析其表达特性,利用HPLC对蔗糖含量进行测定。【结果】在菠萝中共鉴定出6个NINV基因,分布于5条不同染色体上,其二级结构主要由α-螺旋和无规则卷曲组成,该基因家族启动子区域光反应元件数量最多。AcNINV外显子数量介于4~6个之间,其中AcNINV3、6外显子的数量为6个,亚细胞定位预测发现这2个基因都分布于叶绿体,属于α亚族;AcNINV1、2、4、5外显子的数量为4个,亚细胞定位预测发现这4个基因都分布于质膜,属于β亚族。在果柄、果皮、果心中表达量最高的是AcNINV2基因,在果肉中表达量最高的是AcNINV6基因。蔗糖含量随着菠萝果实成熟呈先升高后降低的变化趋势,而AcNINV4基因在菠萝果实成熟过程中呈下调表达。【结论】AcNINV4可能是催化果实蔗糖降解的水解酶基因。 展开更多
关键词 菠萝(Ananas comosus) 蔗糖含量 碱性/中性转化酶 基因家族 基因表达
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荔枝LcBES1的克隆、表达及功能分析 被引量:1
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作者 王弋 杨蕊 +3 位作者 董晨 魏永赞 郑雪文 李伟才 《果树学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第3期318-324,共7页
【目的】基于荔枝花穗RNA-seq数据,克隆荔枝BR信号途径的LcBES1,并对其序列特征、表达特点、基因功能及亚细胞定位进行分析。【方法】利用qRT-PCR对LcBES1在不同组织中的表达进行研究,利用MEGA 6软件进行系统进化树分析。通过转基因分... 【目的】基于荔枝花穗RNA-seq数据,克隆荔枝BR信号途径的LcBES1,并对其序列特征、表达特点、基因功能及亚细胞定位进行分析。【方法】利用qRT-PCR对LcBES1在不同组织中的表达进行研究,利用MEGA 6软件进行系统进化树分析。通过转基因分析其在拟南芥中的基因功能,利用烟草瞬时转化系统分析其亚细胞定位。【结果】荔枝LcBES1 ORF长984 bp,编码327个氨基酸,具有经典的BES1_N结构域。qRT-PCR结果表明,LcBES1在果肉中的表达量最高,其次为果皮、根和茎,而在花、花穗和叶片中的表达量较低。转基因实验表明,LcBES1能够部分恢复拟南芥BR受体功能缺失突变体bri1的矮小表型,且可在细胞核位置观察到荧光信号。【结论】LcBES1是一个典型的BES1编码基因,编码蛋白定位于细胞核;LcBES1在荔枝果肉中高表达,LcBES1是油菜素内酯信号途径的正调控因子。 展开更多
关键词 荔枝 LcBES1 油菜素内酯 表达模式 植物激素
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荔枝雄性不育株系MS1的发现和鉴定
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作者 全振炫 董晨 +4 位作者 郑雪文 钱义容 徐乙天 王弋 李伟才 《果树学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第9期1832-1838,共7页
【目的】对新发现的荔枝雄性不育株系MS1进行鉴定,为后续研究利用奠定基础。【方法】以荔枝雄性不育株系MS1为研究材料,以雄性可育株系D13为对照,通过外观比较、扫描电镜观察、研磨花药镜检、花药石蜡切片等方法对MS1株系雄性不育进行... 【目的】对新发现的荔枝雄性不育株系MS1进行鉴定,为后续研究利用奠定基础。【方法】以荔枝雄性不育株系MS1为研究材料,以雄性可育株系D13为对照,通过外观比较、扫描电镜观察、研磨花药镜检、花药石蜡切片等方法对MS1株系雄性不育进行鉴定。【结果】荔枝雄性不育株系MS1雄花数量少、个头小、花药瘦小、表面多凹陷、成熟后多不开裂、药室内无花粉粒且自交无坐果。【结论】荔枝雄性不育株系MS1为无花粉型雄性不育。 展开更多
关键词 荔枝 雄性不育 花药 花粉
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