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植物RNA聚合酶Ⅳ调控DNA甲基化和发育的研究进展
被引量:
1
1
作者
许梦萱
周明
《遗传》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第7期567-580,共14页
DNA甲基化是一类稳定可遗传的表观遗传修饰,在调控基因表达、沉默转座子和维持基因组稳定性等方面发挥重要作用。植物中,DNA从头甲基化通过RNA指导的DNA甲基化(RNA-directedDNAmethylation,RdDM)途径建立。植物特有的DNA依赖的RNA聚合酶...
DNA甲基化是一类稳定可遗传的表观遗传修饰,在调控基因表达、沉默转座子和维持基因组稳定性等方面发挥重要作用。植物中,DNA从头甲基化通过RNA指导的DNA甲基化(RNA-directedDNAmethylation,RdDM)途径建立。植物特有的DNA依赖的RNA聚合酶Ⅳ(DNA-dependent RNA polymerase Ⅳ, Pol Ⅳ)是RdDM途径核心蛋白,转录产生非编码RNA,通过RdDM途径引导从头建立DNA甲基化,进而调控植物基因表达和生长发育。Pol Ⅳ行使功能受多个蛋白调控:组蛋白阅读器SHH1 (SAWADEE homeodomain homolog 1)识别H3K9甲基化引导Pol Ⅳ到基因组特定位点;染色质重塑因子CLSY (CLASSY)蛋白家族协助Pol Ⅳ识别靶位点;RNA依赖的RNA聚合酶2 (RNA-dependent RNA polymerase 2, RDR2)将Pol Ⅳ转录产生的单链RNA转换成双链RNA。本文总结了Pol Ⅳ及其调控蛋白调控植物DNA甲基化和发育的研究进展,以期为DNA甲基化研究和农作物育种提供参考。
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关键词
DNA甲基化
RdDM途径
RNA聚合酶Ⅳ
表观基因组
发育
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职称材料
侧翼序列获取技术研究进展
被引量:
6
2
作者
徐纪明
朱建树
+2 位作者
李梦真
胡晗
毛传澡
《遗传》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第4期313-321,共9页
侧翼序列是指染色体中特定位点两侧的DNA序列,包含着候选基因、转录调控、染色体结构、生物安全等信息,在基因组学研究中具有重要的作用。侧翼序列获取技术主要应用于启动子和增强子等调控序列的克隆、鉴定T-DNA或转座子插入位点、染色...
侧翼序列是指染色体中特定位点两侧的DNA序列,包含着候选基因、转录调控、染色体结构、生物安全等信息,在基因组学研究中具有重要的作用。侧翼序列获取技术主要应用于启动子和增强子等调控序列的克隆、鉴定T-DNA或转座子插入位点、染色体步移、全基因组空隙填补等,是结构基因组研究以及功能基因组研究的重要手段,在转基因动植物鉴定及安全管理等方面具有重要应用。随着分子生物学的发展,目前已经建立了许多侧翼序列的获取方法,依据技术原理可以分为质粒拯救法、反向PCR法、外源接头介导PCR法、半随机引物PCR法和基因组重测序法等5大类。本文系统总结了近年来侧翼序列获取技术的研究进展,并对这些技术的原理以及应用情况进行了较为系统的综述,为侧翼序列信息的获取提供参考。
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关键词
侧翼序列
质粒拯救
反向PCR
外源接头PCR
半随机引物PCR
基因组重测序
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职称材料
利用重测序技术获取转基因植物T-DNA插入位点
被引量:
9
3
作者
徐纪明
胡晗
+1 位作者
毛文轩
毛传澡
《遗传》
CAS
CSCD
北大核心
2018年第8期676-682,共7页
T-DNA插入位点的获得对于植物功能基因组学研究及转基因植物的筛选鉴定非常重要,但是目前常用的方法如反向PCR、半随机引物PCR等,除了操作复杂、消耗时间长外,特异性较差,效率也很低。本研究利用全基因组重测序技术,将3份转基因材料基因...
T-DNA插入位点的获得对于植物功能基因组学研究及转基因植物的筛选鉴定非常重要,但是目前常用的方法如反向PCR、半随机引物PCR等,除了操作复杂、消耗时间长外,特异性较差,效率也很低。本研究利用全基因组重测序技术,将3份转基因材料基因组DNA打包后进行重测序,利用转基因载体序列作为参考序列进行比对分析,得到4个T-DNA插入位点。对3份转基因材料进行PCR和Southern blot验证分析,成功获得了3份转基因材料全部T-DNA插入位点,其中1份材料为2拷贝插入。本文利用重测序技术建立了一种简单、可靠、高效的获取转基因植物T-DNA插入位点的方法,以期为植物功能基因组学及转基因研究奠定基础。
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关键词
T-DNA插入位点
重测序技术
转基因植物
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职称材料
转录因子OsbHLH59通过调控木聚糖酶抑制蛋白OsXIP表达水平影响水稻抗褐飞虱的机制研究
4
作者
吕雪祺
许颖
+2 位作者
黄莹莹
刘明启
翁晓燕
《浙江大学学报(农业与生命科学版)》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第4期453-464,共12页
木聚糖酶抑制蛋白(xylanase inhibitor protein,XIP)在植物防御中发挥作用,实验室前期研究发现,水稻木聚糖酶抑制蛋白OsXIP能响应褐飞虱[Nilaparvata lugens(St?l)]胁迫。转录因子OsbHLH59可以与OsXIP的启动子结合以响应褐飞虱侵害。本...
木聚糖酶抑制蛋白(xylanase inhibitor protein,XIP)在植物防御中发挥作用,实验室前期研究发现,水稻木聚糖酶抑制蛋白OsXIP能响应褐飞虱[Nilaparvata lugens(St?l)]胁迫。转录因子OsbHLH59可以与OsXIP的启动子结合以响应褐飞虱侵害。本研究利用转基因技术获得OsbHLH59过表达水稻株系并利用CRISPR/Cas9系统获得了OsbHLH59突变水稻株系,研究了转录因子OsbHLH59对OsXIP表达水平的影响及其在水稻抗褐飞虱中的作用。结果表明,OsbHLH59的过表达引起了OsXIP表达水平的上调。褐飞虱侵害对OsbHLH59过表达株系和OsXIP基因表达水平高的株系的生长水平影响相较野生型更小。与野生型相比,过表达OsbHLH59和OsXIP基因均降低了褐飞虱的取食偏好。同时,OsbHLH59过表达株系和OsXIP过表达株系的防御相关基因表达水平更高,H2O2含量更低,保护性酶活性也更高。综上所述,OsbHLH59可以提高OsXIP的表达,OsXIP在水稻响应褐飞虱胁迫中发挥了重要作用。
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关键词
木聚糖酶抑制蛋白
OsXIP
OsbHLH59
基因表达
植物防御
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职称材料
水稻根系分泌物脱氧麦根酸对根际和根内细菌群落组成的影响
被引量:
3
5
作者
杨临泽
寿惠霞
《浙江大学学报(农业与生命科学版)》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第3期376-388,共13页
缺铁条件下禾本科植物根系会向土壤内分泌麦根酸类物质。为明确水稻根系分泌物脱氧麦根酸对根际和根内细菌群落的影响,本研究以野生型水稻日本晴及其无2′-脱氧麦根酸(2′-deoxymugineic acid, DMA)分泌能力的2个突变体水稻osbhlh156、i...
缺铁条件下禾本科植物根系会向土壤内分泌麦根酸类物质。为明确水稻根系分泌物脱氧麦根酸对根际和根内细菌群落的影响,本研究以野生型水稻日本晴及其无2′-脱氧麦根酸(2′-deoxymugineic acid, DMA)分泌能力的2个突变体水稻osbhlh156、iro2为实验材料,对根际和根内微生物取样后进行DNA提取、16S rRNA基因扩增子测序和数据分析。结果表明:土壤类型和栽培方式显著影响了水稻根际、根内细菌群落的组成,而根系分泌物DMA对细菌群落的影响相对较小;细菌物种数量和多样性从根际到根内逐渐降低,因此根内细菌是在与植物的相互作用下被逐步定殖到根中的;水稻根际有无DMA分泌物可用慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium)、火山盘杆菌属(Dictyobacter)等9个微生物类群(生物标志物)进行区分;具有三磷酸腺苷结合盒(adenosine triphosphate-binding cassette, ABC)转运蛋白相关功能的细菌可能参与了植物铁转运过程并行使相关功能。本研究结果明确了DMA对水稻根际和根内细菌群落组成的影响,为全面解析微生物在水稻缺铁响应过程中的作用提供了数据支撑。
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关键词
水稻
缺铁
脱氧麦根酸
根际
根内
细菌群落
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职称材料
基于BSA-seq的拟南芥辐射诱变突变体的基因定位
被引量:
3
6
作者
汪泽民
何曦
+2 位作者
张宇涵
周明
洪丽兰
《核农学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第10期1905-1911,共7页
辐射诱变极易导致染色体结构变异,目前鲜有采用BSA-seq方法定位辐射诱变突变体基因的研究报道。为探索BSA-seq用于辐射诱变突变体的基因定位的可行性,本研究通过辐射诱变筛选得到一个拟南芥突变体,将其与亲本杂交,在F2代分离群体中根据...
辐射诱变极易导致染色体结构变异,目前鲜有采用BSA-seq方法定位辐射诱变突变体基因的研究报道。为探索BSA-seq用于辐射诱变突变体的基因定位的可行性,本研究通过辐射诱变筛选得到一个拟南芥突变体,将其与亲本杂交,在F2代分离群体中根据表型筛选单株,构建两个极端表型的子代混池;将两个子代混池与亲本混池进行全基因组测序,使用MutMap、QTL-seq和GPS等多种BSA-seq定位策略对其进行定位分析。结果表明,多种BSA-seq定位策略均取得了一致的结果,在2号染色体上获得7 Mb的初步定位区间;使用IGV软件对该区间内的基因组进行可视化,发现该区间内存在25 189 bp的大片段缺失,缺失区段包含6个基因;通过SnpEff进行突变位点注释,经基因注释信息推测AT2G28610为候选基因;通过遗传学试验验证了该候选基因为突变基因。本研究结果为应用BSA-seq技术定位辐射诱变得到的突变位点提供了参考。
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关键词
拟南芥
辐射诱变
基因定位
BSA-seq
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职称材料
题名
植物RNA聚合酶Ⅳ调控DNA甲基化和发育的研究进展
被引量:
1
1
作者
许梦萱
周明
机构
浙江大学生命科学学院植物生物学研究所
出处
《遗传》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第7期567-580,共14页
基金
中央高校111计划(编号:B14027)
浙江大学“百人计划”资助。
文摘
DNA甲基化是一类稳定可遗传的表观遗传修饰,在调控基因表达、沉默转座子和维持基因组稳定性等方面发挥重要作用。植物中,DNA从头甲基化通过RNA指导的DNA甲基化(RNA-directedDNAmethylation,RdDM)途径建立。植物特有的DNA依赖的RNA聚合酶Ⅳ(DNA-dependent RNA polymerase Ⅳ, Pol Ⅳ)是RdDM途径核心蛋白,转录产生非编码RNA,通过RdDM途径引导从头建立DNA甲基化,进而调控植物基因表达和生长发育。Pol Ⅳ行使功能受多个蛋白调控:组蛋白阅读器SHH1 (SAWADEE homeodomain homolog 1)识别H3K9甲基化引导Pol Ⅳ到基因组特定位点;染色质重塑因子CLSY (CLASSY)蛋白家族协助Pol Ⅳ识别靶位点;RNA依赖的RNA聚合酶2 (RNA-dependent RNA polymerase 2, RDR2)将Pol Ⅳ转录产生的单链RNA转换成双链RNA。本文总结了Pol Ⅳ及其调控蛋白调控植物DNA甲基化和发育的研究进展,以期为DNA甲基化研究和农作物育种提供参考。
关键词
DNA甲基化
RdDM途径
RNA聚合酶Ⅳ
表观基因组
发育
Keywords
DNA methylation
RdDM pathway
Pol Ⅳ
epigenome
development
分类号
Q943 [生物学—植物学]
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职称材料
题名
侧翼序列获取技术研究进展
被引量:
6
2
作者
徐纪明
朱建树
李梦真
胡晗
毛传澡
机构
浙江大学生命科学学院植物生物学研究所
出处
《遗传》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第4期313-321,共9页
基金
国家自然科学基金项目(编号:32002121)资助。
文摘
侧翼序列是指染色体中特定位点两侧的DNA序列,包含着候选基因、转录调控、染色体结构、生物安全等信息,在基因组学研究中具有重要的作用。侧翼序列获取技术主要应用于启动子和增强子等调控序列的克隆、鉴定T-DNA或转座子插入位点、染色体步移、全基因组空隙填补等,是结构基因组研究以及功能基因组研究的重要手段,在转基因动植物鉴定及安全管理等方面具有重要应用。随着分子生物学的发展,目前已经建立了许多侧翼序列的获取方法,依据技术原理可以分为质粒拯救法、反向PCR法、外源接头介导PCR法、半随机引物PCR法和基因组重测序法等5大类。本文系统总结了近年来侧翼序列获取技术的研究进展,并对这些技术的原理以及应用情况进行了较为系统的综述,为侧翼序列信息的获取提供参考。
关键词
侧翼序列
质粒拯救
反向PCR
外源接头PCR
半随机引物PCR
基因组重测序
Keywords
flanking sequence
plasmid rescue
inverse PCR
ligation-mediated PCR
semi-random primer PCR
whole-genome resequencing
分类号
Q811.4 [生物学—生物工程]
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职称材料
题名
利用重测序技术获取转基因植物T-DNA插入位点
被引量:
9
3
作者
徐纪明
胡晗
毛文轩
毛传澡
机构
浙江大学生命科学学院植物生物学研究所
出处
《遗传》
CAS
CSCD
北大核心
2018年第8期676-682,共7页
基金
国家转基因生物新品种培育科技重大专项(编号:2016ZX08001003-009)
国家自然科学基金项目(编号:31701983)资助~~
文摘
T-DNA插入位点的获得对于植物功能基因组学研究及转基因植物的筛选鉴定非常重要,但是目前常用的方法如反向PCR、半随机引物PCR等,除了操作复杂、消耗时间长外,特异性较差,效率也很低。本研究利用全基因组重测序技术,将3份转基因材料基因组DNA打包后进行重测序,利用转基因载体序列作为参考序列进行比对分析,得到4个T-DNA插入位点。对3份转基因材料进行PCR和Southern blot验证分析,成功获得了3份转基因材料全部T-DNA插入位点,其中1份材料为2拷贝插入。本文利用重测序技术建立了一种简单、可靠、高效的获取转基因植物T-DNA插入位点的方法,以期为植物功能基因组学及转基因研究奠定基础。
关键词
T-DNA插入位点
重测序技术
转基因植物
Keywords
T-DNA insertion site
whole-genome resequencing
transgenic plant
分类号
Q943.2 [生物学—植物学]
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职称材料
题名
转录因子OsbHLH59通过调控木聚糖酶抑制蛋白OsXIP表达水平影响水稻抗褐飞虱的机制研究
4
作者
吕雪祺
许颖
黄莹莹
刘明启
翁晓燕
机构
浙江大学生命科学学院植物生物学研究所
中国计量
大学
生命科学
学院
出处
《浙江大学学报(农业与生命科学版)》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第4期453-464,共12页
基金
National Natural Science Foundation of China (30971702, 31271632, and 31672462)
Research Grants from the Science and Technology Department of Zhejiang Province,China (LGN19C130004)。
文摘
木聚糖酶抑制蛋白(xylanase inhibitor protein,XIP)在植物防御中发挥作用,实验室前期研究发现,水稻木聚糖酶抑制蛋白OsXIP能响应褐飞虱[Nilaparvata lugens(St?l)]胁迫。转录因子OsbHLH59可以与OsXIP的启动子结合以响应褐飞虱侵害。本研究利用转基因技术获得OsbHLH59过表达水稻株系并利用CRISPR/Cas9系统获得了OsbHLH59突变水稻株系,研究了转录因子OsbHLH59对OsXIP表达水平的影响及其在水稻抗褐飞虱中的作用。结果表明,OsbHLH59的过表达引起了OsXIP表达水平的上调。褐飞虱侵害对OsbHLH59过表达株系和OsXIP基因表达水平高的株系的生长水平影响相较野生型更小。与野生型相比,过表达OsbHLH59和OsXIP基因均降低了褐飞虱的取食偏好。同时,OsbHLH59过表达株系和OsXIP过表达株系的防御相关基因表达水平更高,H2O2含量更低,保护性酶活性也更高。综上所述,OsbHLH59可以提高OsXIP的表达,OsXIP在水稻响应褐飞虱胁迫中发挥了重要作用。
关键词
木聚糖酶抑制蛋白
OsXIP
OsbHLH59
基因表达
植物防御
Keywords
xylanase inhibitor protein
OsXIP
OsbHLH59
gene expression
plant defence
分类号
Q943.2 [生物学—植物学]
S435.112.3 [农业科学—农业昆虫与害虫防治]
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职称材料
题名
水稻根系分泌物脱氧麦根酸对根际和根内细菌群落组成的影响
被引量:
3
5
作者
杨临泽
寿惠霞
机构
浙江大学
海南
研究
院
浙江大学生命科学学院植物生物学研究所
出处
《浙江大学学报(农业与生命科学版)》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第3期376-388,共13页
基金
浙江省重点研发计划项目(2021C02053)。
文摘
缺铁条件下禾本科植物根系会向土壤内分泌麦根酸类物质。为明确水稻根系分泌物脱氧麦根酸对根际和根内细菌群落的影响,本研究以野生型水稻日本晴及其无2′-脱氧麦根酸(2′-deoxymugineic acid, DMA)分泌能力的2个突变体水稻osbhlh156、iro2为实验材料,对根际和根内微生物取样后进行DNA提取、16S rRNA基因扩增子测序和数据分析。结果表明:土壤类型和栽培方式显著影响了水稻根际、根内细菌群落的组成,而根系分泌物DMA对细菌群落的影响相对较小;细菌物种数量和多样性从根际到根内逐渐降低,因此根内细菌是在与植物的相互作用下被逐步定殖到根中的;水稻根际有无DMA分泌物可用慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium)、火山盘杆菌属(Dictyobacter)等9个微生物类群(生物标志物)进行区分;具有三磷酸腺苷结合盒(adenosine triphosphate-binding cassette, ABC)转运蛋白相关功能的细菌可能参与了植物铁转运过程并行使相关功能。本研究结果明确了DMA对水稻根际和根内细菌群落组成的影响,为全面解析微生物在水稻缺铁响应过程中的作用提供了数据支撑。
关键词
水稻
缺铁
脱氧麦根酸
根际
根内
细菌群落
Keywords
rice
iron deficiency
deoxymugineic acid
rhizosphere
root endosphere
bacterial community
分类号
Q945.15 [生物学—植物学]
S511.22 [农业科学—作物学]
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职称材料
题名
基于BSA-seq的拟南芥辐射诱变突变体的基因定位
被引量:
3
6
作者
汪泽民
何曦
张宇涵
周明
洪丽兰
机构
浙江大学
原子核农业
科学
研究所
/农业农村部和
浙江
省核农学重点实验室
浙江大学生命科学学院植物生物学研究所
出处
《核农学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第10期1905-1911,共7页
基金
国家自然科学基金面上项目(32270867)。
文摘
辐射诱变极易导致染色体结构变异,目前鲜有采用BSA-seq方法定位辐射诱变突变体基因的研究报道。为探索BSA-seq用于辐射诱变突变体的基因定位的可行性,本研究通过辐射诱变筛选得到一个拟南芥突变体,将其与亲本杂交,在F2代分离群体中根据表型筛选单株,构建两个极端表型的子代混池;将两个子代混池与亲本混池进行全基因组测序,使用MutMap、QTL-seq和GPS等多种BSA-seq定位策略对其进行定位分析。结果表明,多种BSA-seq定位策略均取得了一致的结果,在2号染色体上获得7 Mb的初步定位区间;使用IGV软件对该区间内的基因组进行可视化,发现该区间内存在25 189 bp的大片段缺失,缺失区段包含6个基因;通过SnpEff进行突变位点注释,经基因注释信息推测AT2G28610为候选基因;通过遗传学试验验证了该候选基因为突变基因。本研究结果为应用BSA-seq技术定位辐射诱变得到的突变位点提供了参考。
关键词
拟南芥
辐射诱变
基因定位
BSA-seq
Keywords
Arabidopsis
irradiation mutagenesis
gene mapping
BSA-seq
分类号
Q943.2 [生物学—植物学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
植物RNA聚合酶Ⅳ调控DNA甲基化和发育的研究进展
许梦萱
周明
《遗传》
CAS
CSCD
北大核心
2022
1
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职称材料
2
侧翼序列获取技术研究进展
徐纪明
朱建树
李梦真
胡晗
毛传澡
《遗传》
CAS
CSCD
北大核心
2022
6
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职称材料
3
利用重测序技术获取转基因植物T-DNA插入位点
徐纪明
胡晗
毛文轩
毛传澡
《遗传》
CAS
CSCD
北大核心
2018
9
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职称材料
4
转录因子OsbHLH59通过调控木聚糖酶抑制蛋白OsXIP表达水平影响水稻抗褐飞虱的机制研究
吕雪祺
许颖
黄莹莹
刘明启
翁晓燕
《浙江大学学报(农业与生命科学版)》
CAS
CSCD
北大核心
2022
0
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职称材料
5
水稻根系分泌物脱氧麦根酸对根际和根内细菌群落组成的影响
杨临泽
寿惠霞
《浙江大学学报(农业与生命科学版)》
CAS
CSCD
北大核心
2023
3
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职称材料
6
基于BSA-seq的拟南芥辐射诱变突变体的基因定位
汪泽民
何曦
张宇涵
周明
洪丽兰
《核农学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023
3
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