科研产出
普通野生稻早抽穗基因OsEHD8的鉴定与进化分析
《中国农业科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：【目的】抽穗期是影响水稻（Oryza sativa L.）区域适应性和产量的关键性状。鉴定早抽穗期基因对于丰富和完善水稻抽穗期调控网络，为品种适应性改良提供重要信息。【方法】以早抽穗的染色体片段代换系CL33和晚抽穗的受体亲本93-11为研究材料，对其主要农艺性状进行调查分析；构建2个极早抽穗和极晚抽穗的DNA混合池；对其进行全基因组重测序和BSA-Seq分析定位抽穗期关联的区域，开发该区域内InDel标记进行精细定位，对定位区间进行基因预测和候选基因分析，确定LOC＿Os08g07740为目标候选基因；随后对该基因进行克隆和等位基因分析。此外，还利用生物信息学软件对LOC＿Os08g07740上下游约40 kb范围内的基因组数据进行分析，确定该基因在Indica、Japonica和O. rufipogon 3个水稻亚群间的遗传和系统进化关系。【结果】在南宁自然长日照和自然短日照条件下，CL33的抽穗期均比受体亲本93-11短20—25 d；此外，在自然长日照条件下，CL33植株除了穗长变短和每穗粒数减少之外，其他农艺性状与93-11无显著差异。遗传分析表明，CL33早抽穗性状受1对隐性基因控制。该基因被精细定位于水稻第8染色体短臂PSM8-6与PSM8-8标记间约100 kb区间内，该区域内有15个预测的候选基因。其中，ORF13(LOC＿Os08g07740)与已知抽穗期基因DTH8/Ghd8等位；通过对ORF13基因的测序及序列比对，该基因全长888 bp，无内含子，编码295个氨基酸；与受体亲本93-11相比，CL33中的LOC＿Os08g07740在第535—536位碱基和第820—821位碱基之间分别有6 bp的插入和9 bp的缺失，导致编码的氨基酸序列改变。因此，确定其为目标候选基因，暂命名为Os EHD8。进化分析表明，LOC＿Os08g07740内，相较于O. rufipogon,Indica和Japonica的遗传多样性显著下降，其中，Indica减少了62.53%,Japonica减少了53.76%，而Indica和Japonica之间的差异不显著。该基因共有13个单倍型，其中Hap＿2单倍型可能是3个亚群共同的祖先，不同的单倍型可能由于地理隔离或环境差异被分别固定在Indica和Japonica亚群内，以上结果表明，LOC＿Os08g07740在3个亚群中经历了定向选择。【结论】Os EHD8是DTH8/Ghd8的功能性等位基因，在自然长日照和短日照条件下均促进水稻提前抽穗。此外，携带Os EHD8的染色体片段代换系CL33在自然长日照条件下，除了穗长变短和每穗粒数减少之外，其他农艺性状与受体亲本93-11均无显著差异。
关键词： 水稻 抽穗期 DTH8/Ghd8 BSA-seq 进化
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不同培养基组分对“台农一号”杧花粉萌发和花粉管生长特性的影响
《中国南方果树 》 2024 北大核心
摘要：为筛选"台农一号"杧花粉体外培养最适培养基和培养时间,探讨不同培养基组分和培养时间对其花粉体外萌发及花粉管生长的影响,以15%蔗糖+25%聚乙二醇-4000+0.015%硼酸+0.03%钙+0.02%镁+0.01%钾为基础培养基,分别设置1、2、3、4、5、6 h培养,不同蔗糖、硼酸、聚乙二醇-4000、钙、镁、钾浓度梯度单因素及蔗糖、硼酸、聚乙二醇-40003个因素正交试验,统计比较不同处理的花粉萌发率和花粉管生长长度.结果表明,培养时间,培养基中蔗糖、聚乙二醇-4000、硼酸对花粉萌发及花粉管生长均有显著影响,而钙、镁、钾影响不显著.培养2~3 h即可统计花粉萌发率及测量花粉管长度.随着培养基中蔗糖、聚乙二醇-4000、硼酸浓度增加,花粉萌发率及花粉管长度均呈现先增加后降低的趋势,适宜浓度的3个组分能够促进花粉萌发及花粉管生长,浓度过高则起抑制作用.3个因素之间存在明显的互作效应,蔗糖与聚乙二醇-4000的互作效应突出.说明培养基中蔗糖、聚乙二醇-4000、硼酸是花粉体外萌发的必需成分,钙、镁、钾为非必需成分."台农一号"杧花粉体外萌发及花粉管生长的最适培养基为15%蔗糖+20%聚乙二醇-4000+0.015%硼酸+0.03%钙+0.02%镁+0.01%钾,适宜培养时间为3 h,此条件下花粉萌发率达到83.40%.
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橄榄叶绿体基因组密码子偏好性特征
《福建农林大学学报(自然科学版) 》 2022 北大核心 CSCD
摘要：利用CodonW程序和EMBOSS在线软件对橄榄叶绿体基因组进行密码子偏好性分析,并研究其密码子偏好性形成的影响因素.结果表明,橄榄叶绿体基因组有效密码子数(ENc)、密码子GC含量(GC)和密码子第3位上的GC含量(GC3s)分别为50.36、0.385和0.305,CGT、CCT和GGT等可作为橄榄叶绿体基因的最优密码子.中性绘图分析、ENc对应分析、偏倚分析和同义密码子相对使用度对应性分析发现,橄榄叶绿体基因组密码子偏好性不是单一因素影响的结果.橄榄叶绿体基因组密码子偏好性较弱,整体上偏好使用A和T,这种偏好性可能受突变压力、自然选择和其他因素的共同作用.
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古菌、细菌和真核生物纤维素酶的整体进化关系（英文）
《广西科学院学报 》 2016
摘要：【目的】纤维素酶在生物燃料、食品、造纸、制药和纺织工业应用广泛。许多生物都能产生纤维素酶,因此纤维素酶的进化关系非常复杂;加上人类用工程手段不断改造纤维素酶,使得纤维素酶的进化关系更加复杂化。因此,本研究对纤维素酶的整体进化关系进行大规模的系统发育和统计分析。【方法】选取来自116种古菌、1 744种细菌和556种真核生物的2 416种纤维素酶进行系统进化分析。通过计算平均成对p距离反映每个分类组中的序列差异;然后将差异分为组内差异和组间差异,从数值上反映基因的垂直转移和水平转移;最后,通过进化树展示基因转移的趋势。【结果】来自不同门、纲、目、科和属的纤维素酶,其氨基酸序列的平均成对p距离差异很大。在各个系统分类中,纤维素酶的组间差异和组内差异亦存在很大不同。大规模的系统发育分析显示,大多数纤维素酶的进化经历了不同的路径和分岔,并形成相互交织在一起的群簇。【结论】本研究从统计分析和系统发育的角度提供纤维素酶的整体进化关系,不仅包括纤维素酶基因的垂直遗传和水平转移,还包括多时间和多种属进化,展示了纤维素酶进化的全貌。统计分析不仅丰富系统发育的分析结果,还为利用生物技术设计所需要的纤维素酶提供补充信息。
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甘蔗叶绿体DNA微卫星在禾本科中的进化分析
《基因组学与应用生物学 》 2012 北大核心 CSCD
摘要：为开发甘蔗属内及近缘属叶绿体微卫星,或称简单重复序列(simple sequence repeat,SSR)分子标记,以甘蔗叶绿体SSRs(chloroplast simple sequence repeats,cpSSRs)及其侧翼序列为参照,应用BLAST程序对18种禾本科植物进行多序列比对,分析甘蔗cpSSR在禾本科中的进化。结果表明,cpSSRs及其两侧翼区域是进化过程中发生突变的热点区域,禾本科植物cpSSRs的数量在进化过程中处于动态变化的过程,但在亚科水平上保持动态平衡;在禾本科叶绿体基因组不同结构位置中反向重复序列(inverted repeat,IR)中的cpSSRs在进化过程中稳定程度最高,小单拷贝(small single copy,SSC)中的cpSSRs稳定程度次之,大单拷贝(large single copy,LSC)中的cpSSRs稳定程度最低;编码区中cpSSRs的稳定性远远高于非编码区,非编码区为cpSSRs突变发生的主要区域;应用编码区cpSSRs信息构建系统进化树结果最为精确,在涉及亚科以上水平的进化分析时使用非编码区的cpSSRs信息可能会造成结果有误。
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水稻亚种间、品种间杂交揭示杂草稻的起源和进化
《分子植物育种 》 2012 CSCD
摘要：杂草稻是在稻田或可耕地周边生长的类似杂草并兼有野生稻和栽培稻特性的稻属植株或群体。迄今对杂草稻的发生和进化尚有很多的争论和假说,本研究通过水稻亚种间和品种间的杂交试验以及亲本与杂交后代籼粳分化分子标记的遗传分析,对杂草稻起源和进化途径进行了探讨并提出了相应的防控策略。研究结果显示:亚种间和品种间特定亲本杂交组合(7个籼/粳,4个籼/籼)的后代中均可分离出类似杂草稻的植株,其频率为籼/粳>籼/籼;籼粳交或籼籼交F2-F4代群体中产生类似杂草稻植株的频率随世代增加呈现递增趋势(F2最低为1.26%,F4最高为15.35%),这与双亲的遗传背景有密切关系,即籼、粳亚种的遗传背景差距越大,其杂交组合后代中产生杂草稻的机率越高;籼/粳交组合安山稻/9311F3代分离群体中类似杂草稻的植株以籼型为主(占52.8%);韩国粳稻品种安山稻在籼粳组合中不论作母本或父本,杂交后代都易产生类似杂草稻单株,这可能与其籼粳组分遗传异质性较高有关;粳/粳组合后代中未鉴定出类似杂草稻的植株,预示粳稻品种间杂交可能不易产生杂草稻。本研究为杂草稻的防控和利用研究提供参考依据。
用微分方程组的解析解拟合甲型流感病毒聚合酶酸性蛋白家族的进化过程(英文)
《广西科学 》 2010
摘要：用数学模型对甲型流感病毒聚合酶酸性蛋白家族的进化进行拟合:(1)用氨基酸对的可预测性量化1918年至2008年分离的2433个聚合酶酸性蛋白以表示其演变,(2)确定上升半寿期和下降半衰期是否相似作为拟合的前提条件,(3)用微分方程组的解析解拟合进化,(4)用所获得的拟合参数模拟2009年至2018年可能的进化过程。结果呈现了对聚合酶酸性蛋白家族及其不同亚型的良好拟合,这标志着蛋白质进化的研究已经从经验性的实验分析向动力学的数学建模迈进。
关键词： 氨基酸对的可预测性 进化 拟合 甲型流感病毒 聚合酶酸性蛋白 微分方程
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中国桔小实蝇种群的微卫星多态性分析
《昆虫学报 》 2007 北大核心 CSCD
摘要：为了研究桔小实蝇种群的遗传结构,本文采用微卫星分子标记技术,对中国南方9省区、越南和泰国的11个桔小实蝇地理种群共224个个体的遗传多样性水平及种群遗传结构进行了研究。用9对微卫星引物共检测到48个等位基因,平均每个微卫星位点的等位基因数为5.33个。GENEPOP分析结果表明:11个桔小实蝇种群在9个微卫星位点上的多态位点百分率平均为94.45%。种群的Nei’s基因多样性指数平均为0.4371,Shannon信息指数平均为0.7870,表明桔小实蝇种群具有非常丰富的遗传多样性。Nei’s遗传多样性分析发现,各地理种群间产生了一定程度的遗传分化,种群间平均遗传分化系数Fst=0.2370。种群间一定程度的遗传分化可能是由地理隔离和基因流障碍(Nem=0.8049)所引起。UPGMA聚类分析可知,中国的桔小实蝇地理种群可分为华南支和西南支两大分支,华南分支包括福建、台湾、广东和海南4个种群,西南分支包括四川、云南、广西、贵州和湖南5个种群。由此推测,中国桔小实蝇种群结构的形成与演变是在地理演化与经贸交流加强这两种因素的影响下不断进行的动态过程。
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