科研产出
甘蔗属种及其近缘属种蔗茅的全基因组密码子偏好性分析
《生物技术通报 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：[目的]为解析甘蔗基因组的密码子使用特征,提高异源基因在甘蔗中的表达效率.[方法]以已发布的甘蔗属种(热带种LA-purple、割手密NP-X和AP85-441)及其近缘属种蔗茅(Yunnan2009-3)基因组为数据,利用Python、CodonW1.4.2 进行密码子偏好性分析,同时通过中性绘图、ENC-plot、PR2-plot等分析探讨密码子偏好性形成的影响因素,并结合转录组测序数据分析密码子偏好性参数与基因表达水平的相关性.最后,基于RSCU均值与 7 个主要模式生物种(玉米、高粱、水稻、拟南芥、烟草、大肠杆菌、酿酒酵母)的密码子使用模式进行比较分析.[结果]显示热带种、割手密和蔗茅的基因组都富含GC,平均GC含量为 56.3%,且GC3>GC1>GC2,倾向于使用以G/C结尾的密码子,平均ENC值为 48.45,偏好性较低.中性绘图、ENC-plot和PR2-plot分析表明它们的密码子偏好性受到自然选择、突变压力等多种因素的共同影响,其中自然选择占主导作用.相关性分析表明密码子偏好性参数与基因实际的转录表达水平存在显著相关性,但相关性不强.根据RSCU和?RSCU值,确定了 13 个最优密码子,均以C或G结尾,密码子使用特性在全基因组和染色体组水平上无差异.通过比较发现,甘蔗的核苷酸组成及密码子偏好性与玉米、高粱和水稻较为相似,而与拟南芥、烟草、大肠杆菌和酵母具有显著差异.[结论]甘蔗热带种、割手密和蔗茅的密码子偏好性高度相似,其形成受自然选择和突变因素的影响.此外,对甘蔗优异基因功能异源验证时可优先选择玉米、水稻和高粱作为异源表达系统.
关键词： 甘蔗属 蔗茅 基因组 密码子使用偏好性 最优密码子
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“一带一路”背景下老挝西瓜产业现状及发展对策
《中国蔬菜 》 2024 北大核心
摘要：老挝西瓜产业依托中国生产技术和中国市场而发展,是"一带一路"背景下,中国与东盟农业合作的代表.老挝气候利于早春西瓜栽培,能较好填补中国早春西瓜供应缺口;老挝西瓜生产总成本较中国类似气候地区如海南低1200~2600元·(667 m2)-1,中老铁路的通车也为老挝西瓜运输降低了成本,缩短运输时间;老挝西瓜生产同时也存在栽培技术落后、西甜瓜产业园区较少等问题,随着中国包括人才、良种良法、资金等资源的涌入,以及"一带一路"通道建设不断向中下寮平原区发展,将建立起完善的西瓜产业链,推动老挝西瓜产业.
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药用昆虫基因组研究现状与进展
《应用昆虫学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：随着生物信息学的快速发展,昆虫基因组学的研究拓展到了药用昆虫领域.目前,美洲大蠊Periplaneta americana、白蜡虫 Ericeruspela、角倍蚜 Schlechtendalia chinensis、眼斑芫菁 Mylabris cichorii、中华豆芫菁 Epicauta chinensis、圆点斑芫菁 Mylabris aulica、家蚕 Bombyx mori、柞蚕 Antheraea pernyi 及天蚕蛾Antheraea yamamai 9种药用昆虫已完成基因组测序和深入分析.本文综述了我国药用昆虫基因组学研究的现状,介绍了代表性药用昆虫的药效药理和基因组特征信息,从基因组等多组学角度系统总结了药用昆虫药理活性成分及合成机制等研究进展,并展望了基因组学研究应用于药用昆虫中药材开发与生产的前景.
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西方蜜蜂Sirtuin蛋白家族基因鉴定及表达分析
《西北农业学报 》 2023 北大核心 CSCD
摘要：Sirtuin蛋白是一类进化保守的 NAD+依赖性脱酰基酶家族,可调控生物的新陈代谢、基因组稳定性和寿命.为探究西方蜜蜂 Sirtuin蛋白家族基因种类、分布和分子特征,以及不同级型、不同发育时期的表达模式,基于西方蜜蜂全基因组数据,采用生物信息学方法对西方蜜蜂 Sirtuin蛋白家族成员进行鉴定,预测家族基因的结构和染色体位置,分析家族基因的结构域和系统发育关系;采用 qRT-PCR 分析 Sirtuin蛋白家族基因在西方蜜蜂雌性蜂不同发育时期的表达情况.结果表明,在西方蜜蜂全基因组中鉴定出 10 个 Sirtuin蛋白基因,属于 6 个家族成员(AmSirt1、AmSirt2、AmSirt4~AmSirt7),AmSirt1 和 AmSirt2 家族成员各包含 3 个基因.6 个家族成员基因分别定位于不同的染色体上,其中 AmSirt1 和 AmSirt2 呈现典型的串联重复分布,AmSirt1、AmSirt6 和 AmSirt7 主要定位于胞质/细胞核,AmSirt2 和 AmSirt5 主要定位于胞质,AmSirt4 定位于线粒体.西方蜜蜂 Sirtuin 蛋白家族基因的编码氨基酸数为 265~899 个,分子质量为29.45~102.91 ku,等电点为 4.58~9.09,外显子数为 4~9 个,内含子长 56~2 719 bp,Sirtuin蛋白家族基因包含 12 个保守结构域,并发现 3 个西方蜜蜂所特有的保守氨基酸位点.Sirtuin蛋白家族基因鉴定和系统发育关系表明,西方蜜蜂缺少 Sirt3 基因,10 个 Sirtuin蛋白基因聚合为 4 类 6 个分支,与东方蜜蜂、大蜜蜂的同源性较高.6 个家族基因在蜂王和工蜂不同发育时期均有表达,蜂王整体基因表达量高于工蜂,各家族基因表达量均在 2 日龄蛹达到峰值.综上表明,西方蜜蜂有 6 个 Sirtuin蛋白家族成员,系统进化中分为 4 类,缺少 Sirt3 家族成员.推测在西方蜜蜂雌性蜂不同发育时期,Sirtuin蛋白基因表达受禁食行为、热量限制和器官分化的影响.
关键词： Sirtuin蛋白 西方蜜蜂 生物信息学 基因组 系统发育 表达模式
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影响家蚕对人工饲料摄食性的因子及提高摄食性的途径
《中国蚕业 》 2023
摘要：结合国内外学者有关家蚕摄食性的研究成果,围绕家蚕摄食性机制及其分子机理,系统综述了影响家蚕对人工饲料摄食性的因子,包括胚胎期人工蚕卵处理、滞育性、交配方式、性别、饥饿程度、发育阶段及人工饲料的理化性质、饲育环境和饲育技术等.提出了通过调整优化选育手段,推进人工饲料配方技术与生产工艺的深入研究,重视并落实开展家蚕人工饲料育过程中涉及到的每个环节的各项技术,加速推进家蚕人工饲料育相关领域的攻关,提高家蚕对人工饲料的摄食性.同步进行人工饲料适应性品种、人工饲料配方、配套饲养技术及饲育环境等的研究,并系统推进,相互促进,积极推进家蚕人工饲料育的发展与普及.
关键词： 家蚕 人工饲料 摄食性 机制 分子机理 途径 基因 蛋白
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基于生物信息学的睡莲SSR位点特征分析
《西南农业学报 》 2021 北大核心 CSCD
摘要：【目的】分析蓝星睡莲和小花睡莲叶片转录组测序产生的Unigene序列及蓝星睡莲全基因组序列的简单重复序列（SSR）位点特征,为开展睡莲属植物种质资源鉴定、遗传多样性分析及遗传连锁图谱构建等提供基础数据。【方法】利用前期研究获得的蓝星睡莲和小花睡莲叶片转录组数据及已公开发表的蓝星睡莲基因组,以MISA进行SSR位点搜索,并统计分析其全基因组序列的SSR位点出现频率、基元序列长度和基元类型等。【结果】在蓝星睡莲和小花睡莲叶片转录组的114 762个Unigenes序列中搜索到38 998个SSR位点,SSR位点出现频率为33.98%,其中完整型SSR位点30 124个;SSR基元序列总长度为465 550 bp,总平均为21.65 bp。在蓝星睡莲基因组中搜索到249 029个SSR位点,平均分布频率为609.0个/Mb,其中完整型SSR位点163 265个;SSR基元序列总长度为2 775 181 bp,总平均为27.25 bp,占基因组大小的0.68%。在转录组和基因组中,SSR位点均以二核苷酸和单核苷酸重复类型为主,分别占SSR总数的48.87%和41.03%、51.70%和43.37%;在二核苷酸重复基元中,AG/TC和AT/TA型的占比较高,且远高于其他类型重复基元;SSR基元中各类型重复以5～11次为主,其中重复10次的最多;基于荧光毛细血管电泳法从合成的144对SSR引物中筛选出12对扩增性好且多态性高的SSR引物。【结论】蓝星睡莲和小花睡莲叶片转录组及蓝星睡莲基因组SSR中的低级基元类型较丰富,具有开发为高多态性SSR引物的潜力;筛选出12对扩增性好且多态性高的SSR引物可用于开展睡莲属植物种质资源鉴定、遗传多样性分析及遗传连锁图谱构建等研究。
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云南小麦品种（系）锈病和赤霉病抗性功能基因的KASP标记检测
《作物杂志 》 2020 北大核心
摘要：利用5个锈病成株期抗性基因的KASP标记Sr2_ger9 3p、Lr34jagger、CSTM4_67G、Lr68-2、VPM_SNP和抗赤霉病基因Fhb1的KASP标记TaHRC-KASP,对云南省育成的42个小麦品种(系)进行检测,旨在筛选出含有目标基因的优异小麦种质,为云南省持久抗病小麦新品种(系)的选育提供材料。结果表明,4个材料含兼抗型成株抗锈病基因Lr34/Yr18/Sr57,频率为9.52%;6个品种(系)含兼抗型成株抗锈病基因Lr67/Yr46/Sr55,频率为14.29%;7个材料含抗慢叶锈病基因Lr68,频率为16.67%;含兼抗型成株抗锈病基因Sr2/Yr30和成株抗叶锈基因Lr37的材料各有1个,频率均为2.38%;未检测出含抗赤霉病基因Fhb1的品种(系)。云麦69、云麦75、云麦56、宜麦1号和宜麦3号等兼有2个成株期抗锈病基因,可作为今后云南持久抗锈病育种的抗源材料。
关键词： 小麦 基因 锈病成株期抗性 赤霉病抗性 KASP标记
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云南小麦品种(系)抗逆性相关基因的KASP标记检测
《西南农业学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：[目的]明确云南小麦品种中抗旱和抗穗发芽等抗逆性状相关基因的组成分布,为云南小麦抗逆育种提供理论依据.[方法]利用3个抗旱和3个抗穗发芽相关基因的KASP标记,对云南育成的42份小麦品种(系)进行基因型检测.[结果]23份品种(系)为TaDreb-B1基因的TaDREB-B1a耐旱单倍型,频率为54.76%;24份品种(系)为1-feh w3基因的Westonia type抗旱单倍型,频率为57.14%;35份品种(系)为TaCwi-4A基因的Hap-4A-C抗旱单倍型,频率为83.33%.29份品种(系)为TaVp-1B基因的Vp1B1c抗穗发芽单倍型,频率为69.05%;35份品种(系)为TaPHS646基因的RioBlanceo type抗穗发芽单倍型,频率为83.33%;17份品种(系)为TaSdr-B1基因的TaSdr-B1a抗穗发芽单倍型,频率为40.48%.11份品种(系)为3个抗旱基因的抗性单倍型组合,频率为26.19%;10份品种(系)为3个穗发芽抗性基因的抗性单倍型组合,频率为23.81%;2份品种(云麦76、保麦2号)为3个抗旱性和3个穗发芽抗性相关基因的有利单倍型组合,频率为4.76%.[结论]充分利用这些含有优异抗逆基因资源的品种(系),在云南小麦抗逆育种中聚合应用上述基因有利单倍型的,可有效的综合提高云南小麦抗逆性.
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不同含油量油菜品种的油脂累积通路上基因的差异表达
《中国粮油学报 》 2020 北大核心 CSCD
摘要：油菜油脂累积是一个极其复杂的生物过程,其通路上的基因表达水平影响着菜籽的含油量.本研究选取3个不同含油量的甘蓝型油菜品种为材料,采用qPCR和ELISA研究了油脂累积通路上ACC1、ENO1、PDH-E1α、STP12、SUC1、PSB28、PSBY等7个基因在23DAF、33DAF、43DAF种子和角果皮中的表达水平.结果 表明随着种子发育的进程7个基因表达的RNA和蛋白水平均呈上升趋势,但在不同含油量品种中33DAF或之前的基因表达水平与菜籽含油量呈不完全一致的关系,而43DAF时基因表达水平与菜籽含油量均呈一致的关系,这说明了后期基因表达水平与菜籽含油量密切相关,是决定油菜含油量的关键时期.本研究结果为揭示油菜高含油量的分子机制及油菜高含油量育种和栽培提供了参考.
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咖啡树咖啡碱合成相关基因研究进展
《热带农业科学 》 2018
摘要：咖啡是世界三大饮料之一,其含有的咖啡碱,适量摄入对身体有益,过多则有害。因此,培育低咖啡碱或无咖啡碱咖啡品种具有非常重要的意义。目前,已从多数植物中分离并克隆出咖啡碱合成的相关基因,并研究了其表达特点和相关酶活性的调节机制,探讨培育低咖啡碱咖啡树的可能途径和存在的问题。综述近年来咖啡树咖啡碱合成与代谢的研究进展,展望如何培育出生长快、成本低、安全稳定的低咖啡碱植株,从而实现农业推广。
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