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    1. 理想株型塑造之于玉米耐密改良
    王宝宝, 王海洋
    生物技术通报    2023, 39 (8): 11-30.   DOI: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2023-0660
    摘要432)   HTML42)    PDF(pc) (1778KB)(1123)    收藏

    玉米是生产能力最强的谷物作物,其充足稳定供给对保证世界范围内的粮食安全至关重要。长期的研究和生产实践表明,提高品种耐密性和种植密度是提高玉米产量的关键,而塑造理想的株型是提高玉米耐密性的重要途径。报道显示紧凑的叶夹角、较低的穗位高、较少的雄穗分枝数、较早的开花期,是玉米耐密株型性状的重要组成部分。本文从这4类性状入手,对其与耐密性的关系、形态发育及遗传调控基础的研究进展进行综述,并通过对目前研究的分析,提出了未来玉米耐密株型改良研究的一些方向,期望能为未来的玉米耐密育种提供一些有用的借鉴。

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    2. 小肽激素调控植物生长发育及逆境生理研究进展
    胡海琳, 徐黎, 李晓旭, 王晨璨, 梅曼, 丁文静, 赵媛媛
    生物技术通报    2023, 39 (7): 13-25.   DOI: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2022-1468
    摘要260)   HTML14)    PDF(pc) (2169KB)(1029)    收藏

    小肽激素通常是指含5-100个氨基酸长度的肽段。在植物体内小肽激素含量很低、分子量小、数量多、来源及加工成熟机制复杂,这赋予了小肽多种多样的生物学功能,能够在极低浓度下与受体结合,调节植物的细胞分裂与生长、组织与器官分化、开花与结实、成熟与衰老等生理过程,协调植物响应多种胁迫环境。小肽激素作为细胞间信号转导的重要介质,参与调控生长发育的分子机制是近年来植物学科研究的热点和前沿。本文系统综述了小肽激素的结构、分类及其功能研究进展,重点讨论了CLE、RALFs、PSK、CIF、SYS等家族调控植物生长发育及逆境生理的研究进展,并展望了植物小肽激素的应用前景,为植物小肽激素的深层次研究和开发应用提供了重要的理论基础。

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    3. 植物侧枝发育的调控研究进展
    王兵, 赵会纳, 余婧, 余世洲, 雷波
    生物技术通报    2023, 39 (5): 14-22.   DOI: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2022-1112
    摘要522)   HTML70)    PDF(pc) (1205KB)(1003)    收藏

    植物侧枝的发育在植物形态建成中具有十分重要的地位,侧枝的形态直接影响植物的产量。侧枝的发育由生长点干细胞持续分裂和分化形成,包括侧生分生组织特化,侧生分生组织起始和侧生分生组织外生。侧枝的发育受到内部生长因子和外部环境信号的共同调节。文中总结了侧枝发育过程中侧生生长点干细胞起源、形成和休眠等过程的基本问题,综述了转录因子、激素、表观遗传、外界环境共同决定侧生分生组织形成和发育中的作用机制,为探讨植物侧枝的形成机理提供参考。

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    4. TRV病毒诱导大豆基因沉默体系优化及应用
    李文辰, 刘鑫, 康越, 李伟, 齐泽铮, 于璐, 王芳
    生物技术通报    2023, 39 (7): 143-150.   DOI: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2022-1449
    摘要205)   HTML6)    PDF(pc) (3074KB)(953)    收藏

    病毒诱导的基因沉默(virus-induced gene silencing,VIGS)技术已广泛用于植物基因功能研究,以烟草脆裂病毒 (tobacco rattle virus, TRV)为载体的沉默体系介导大豆基因沉默效率有待明确,采用无缝克隆技术构建TRV-VIGS沉默体系,探索不同接种方法对大豆靶基因在不同组织间的沉默效率,为大豆基因功能研究提供依据。以八氢番茄红素去饱和酶(phytoene desaturase, GmPDS)及泛素连接酶(GmATL3)基因为靶基因,将含有pTRV1和重组载体菌液采用注射、灌根(agroinoculation)、注射与灌根相结合3种方法分别接种大豆中黄13,接种28 d观察沉默表型现象,并使用RT-qPCR技术检测根部与叶部基因相对表达量,明确不同方法沉默效果。注射接种的大豆叶边缘及叶内出现黄化褪绿,灌根接种与注射加灌根接种的叶片表面出现褪绿斑点及褶皱褪绿表型。RT-qPCR结果表明,3种接种方法对沉默GmPDS效果接近100%;注射接种对GmATL3的沉默效率在叶部为80%-95%,根部为40%-60%;灌根与注射加灌根接种,根部沉默效率为70%-90%,叶部沉默效率为15%-50%。不同接种方法产生不同程度沉默表型,且对不同内源基因沉默效率不同。接种方法对不同组织沉默效率存在差异,注射方法对叶片沉默效率最高,注射加灌根结合的方法对根部沉默效率最高。

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    5. 植物激素信号通路调控水稻粒型的分子机制
    姚莎莎, 王晶晶, 王俊杰, 梁卫红
    生物技术通报    2023, 39 (8): 80-90.   DOI: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2023-0273
    摘要356)   HTML30)    PDF(pc) (2275KB)(809)    收藏

    水稻是人类主要的粮食作物,如何有效提高其产量和品质是备受关注的重大科学问题。水稻籽粒大小是影响产量的主要因素之一,水稻籽粒发育调控的研究对利用分子设计育种提高产量、改善品质具有重要的指导意义。粒型由籽粒的长度、宽度和厚度共同决定,是受多基因调控的数量性状,是决定水稻产量和品质的关键因素之一。近年来,通过对水稻种子发育缺陷突变体的研究,发现了大量与粒型相关的数量性状位点(quantitative trait locus, QTL),一些相关基因也相继被克隆和鉴定,调控水稻粒型的复杂信号通路正在逐步阐明,其中一些基因涉及植物激素的合成、分解、运输,以及植物激素的信号转导途径。本文概述了水稻胚乳发育的基本过程,归纳了目前对胚乳发育过程中植物激素动态变化的整体认识,聚焦于控制水稻粒型的植物激素信号通路相关QTL和基因的研究现状,并对近年来取得较大进展的细胞分裂素、油菜素内酯、生长素、赤霉素、乙烯、茉莉酸和脱落酸相关通路与粒型调控的关系进行了总结和分析,进一步梳理了水稻粒型相关植物激素信号调控网络,旨在为鉴定和解析植物激素调控水稻粒型的分子机制提供参考,同时为水稻分子设计育种提供新的思路。

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    6. 我国玉米超高产研究现状与展望
    刘月娥, 徐田军, 蔡万涛, 吕天放, 张勇, 薛洪贺, 王荣焕, 赵久然
    生物技术通报    2023, 39 (8): 52-61.   DOI: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2023-0555
    摘要264)   HTML11)    PDF(pc) (1088KB)(747)    收藏

    玉米作为我国种植面积最大、总产最高的第一大粮食作物,对我国粮食安全、饲料保障都至关重要。在耕地资源日趋紧张的形势下,未来我国粮食扩大面积的空间有限,产能提升主要依靠单产提高。2023年中央一号文件明确提出要全力抓好粮食生产,开展吨粮田建设,实施玉米单产提升工程。玉米超高产是优良品种、生产条件和栽培管理技术等最高水平的体现,本文全面综述了我国玉米超高产研究的政策支持、高产纪录现状、超高产田的分布及气象特点、高产创建的技术要点。在此基础上,从增加科研投入加强新品种选育、加强栽培技术集成进行示范推广、加强农田基础设施建设等方面提出了我国玉米大面积高产创建的建议。

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    7. 玉米矮秆基因与矮秆育种研究
    王天依, 王荣焕, 王夏青, 张如养, 徐瑞斌, 焦炎炎, 孙轩, 王继东, 宋伟, 赵久然
    生物技术通报    2023, 39 (8): 43-51.   DOI: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2023-0504
    摘要347)   HTML45)    PDF(pc) (1112KB)(730)    收藏

    株高是影响玉米株型和种植密度的重要农艺性状,培育耐密植的矮秆/半矮秆新品种可为增产做贡献。但目前多数矮秆突变体单株产量损失较大,难以在育种中应用。因此,探究玉米株高的调控机制、挖掘株高基因的优良等位变异,从而改善玉米株型结构、提高群体光能利用率、增强群体对水肥的耐性,对提高玉米产量尤为重要。本文综述了目前挖掘到的株高数量性状位点,阐述了株高相关基因主要受植物激素、微管结合蛋白以及成花因子调节;概述了Brachytic2Br2)基因在玉米矮秆育种研究中的应用及其局限性;最后展望了矮秆有利等位基因及其分子标记和现代生物技术在矮秆种质资源创制中的重要价值。本文将为玉米株高的遗传机制解析以及矮秆玉米分子育种奠定基础。

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    8. WOX家族基因调控植物生长发育和非生物胁迫响应的研究进展
    冯珊珊, 王璐, 周益, 王幼平, 方玉洁
    生物技术通报    2023, 39 (5): 1-13.   DOI: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2022-1098
    摘要560)   HTML38)    PDF(pc) (2910KB)(672)    收藏

    WOX(WUSCHEL-related homeobox)家族是植物特有的一类转录因子家族,其含有由65-66个氨基酸残基组成的同源异型结构域(Homeodomain,HD)。植物WOX家族成员通过在转录水平上调控靶基因表达,从而参与植物的生长发育和对非生物胁迫的响应等重要生物过程。综述了植物WOX家族成员的分类、结构特征,重点介绍了其在植物生长发育(根、茎、叶、花、果实、种子、胚胎)的调控及植物响应非生物(干旱、盐、冷)胁迫方面的功能研究进展,并对研究WOX转录因子的意义及有待解决的问题进行了展望,旨在为进一步研究WOX家族基因的功能提供参考。

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    9. 利用CRISPR/Cas9系统改造酿酒酵母的研究进展
    陈小玲, 廖东庆, 黄尚飞, 陈英, 芦志龙, 陈东
    生物技术通报    2023, 39 (8): 148-158.   DOI: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2022-1534
    摘要204)   HTML10)    PDF(pc) (3014KB)(646)    收藏

    酿酒酵母是常用的工业生产菌株,改造酿酒酵母以提高其生产性能极为重要。然而,传统的改造方法存在步骤繁琐、周期长等问题。CRISPR/Cas9系统是在细菌和古细菌发现的自适应防御系统。目前CRISPR/Cas9系统已经成为基因组编辑的有力工具,能够同时改造酿酒酵母的多个基因。本文综述CRISPR/Cas9系统各组分的作用和系统的构建,介绍sgRNA靶序列的设计原则和代表性设计工具,总结对酿酒酵母进行多基因编辑的策略,以及CRISPR/Cas9系统存在脱靶和编辑效率低的问题和应对展望,为更好地应用CRISPR/Cas9系统改造酿酒酵母提供参考。

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    10. 蔬菜软腐病菌广谱拮抗细菌菌株筛选鉴定及防效研究
    马俊秀, 吴皓琼, 姜威, 闫更轩, 胡基华, 张淑梅
    生物技术通报    2023, 39 (7): 228-240.   DOI: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2022-1349
    摘要176)   HTML12)    PDF(pc) (5675KB)(617)    收藏

    为获得广谱高效拮抗蔬菜软腐病菌的生防菌株,本研究以白菜软腐病菌Pectobacterium carotovorum BC2、圆葱软腐病菌Burkholderia gladioli YC1、娃娃菜软腐病菌Pseudomonas sp. WWC2为靶标,采用梯度稀释法及抑菌圈法从蔬菜根际土中分离筛选拮抗菌株。通过形态、生理生化和16S rDNA序列分析对菌株进行鉴定,明确生防菌株种属地位,并研究了菌株生长特性,利用牛津杯法测定生防菌株对3株软腐病菌及3株人源性病原细菌抑菌作用,采用平板对峙法测定其对8株植物病原真菌的抑菌作用,采用针刺接种法测定其对蔬菜离体叶片和田间的防效,并利用X-gal显色法测定其对白菜软腐病菌群体感应信号因子的降解活性。通过研究菌株生长特性、对白菜软腐病菌群体感应信号因子的降解活性、抑菌谱以及对白菜软腐病的田间防效。结果表明,从20个土样分离的1 012个细菌中,筛选出18株拮抗菌,其中筛选出1株对3种软腐病菌YC1、BC2、WWC2均有抑菌活性的生防菌株DJ1,其抑菌圈直径分别为(10.60 ± 0.20)mm、(6.92 ± 0.56)mm和(3.92 ± 0.16)mm。经鉴定菌株DJ1为贝莱斯芽孢杆菌Bacillus velezensis。菌株DJ1最适生长温度为30℃,具有较好的耐盐性,能在1%-5% NaCl条件下生长,具有一定降解白菜软腐病菌群体感应信号因子的能力,能够抑制大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和8种植物病原真菌生长,1×108 CFU/mL菌液浓度对白菜、圆葱、娃娃菜软腐病离体防效分别为84.30%、60.21%和69.96%,对白菜软腐病田间防效为79.91%。因此,贝莱斯芽孢杆菌DJ1在防治蔬菜软腐病方面具有潜在应用潜能。

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    11. 甘草酸和甘草苷生物合成与调控的研究进展
    周定定, 李辉虎, 汤兴涌, 余发新, 孔丹宇, 刘毅
    生物技术通报    2023, 39 (5): 44-53.   DOI: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2022-1249
    摘要290)   HTML7)    PDF(pc) (3519KB)(591)    收藏

    甘草是一种被多个国家药典收录的常用中草药,由豆科甘草属特定物种的根和匍匐茎炮制而成。甘草含有丰富的次生代谢物和多种活性成分,具有抗肿瘤、抗菌、抗病毒、抗炎和增强免疫等多方疗效。甘草酸和甘草苷是甘草最重要的活性物质。近年来甘草酸和甘草苷的生物合成和调控的研究进展突出。为此,本文综述了甘草中甘草酸和甘草苷的生物合成途径,以及非生物胁迫、生物因素对合成通路调控的研究进展;也对甘草酸和甘草苷的生物合成及调控的未来研究提出展望,以期对该领域的未来发展带来一定帮助。

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    12. 植物花瓣呈色机理及花色分子育种
    张和臣, 袁欣, 高杰, 王校晨, 王慧娟, 李艳敏, 王利民, 符真珠, 李保印
    生物技术通报    2023, 39 (5): 23-31.   DOI: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2022-1229
    摘要287)   HTML17)    PDF(pc) (2063KB)(582)    收藏

    植物花瓣呈色的主要化学物质包括类黄酮/花青素苷、类胡萝卜素和甜菜色素。其中类黄酮/花青素苷是分布最广泛的色素,决定大多数植物花瓣的呈色;类胡萝卜素在一些植物黄色至橙红色花瓣中起着作用;而甜菜色素主要存在于石竹目植物,包含甜菜红素和甜菜黄素。目前,关于色素生物合成的分子网络已被解析,主要由一系列结构基因控制;一些与色素合成相关的调控因子在很多植物中被鉴定发现。另外,基于外源基因表达或内源基因编辑的分子育种在一些观赏植物的花色改良中被成功应用。本文系统性总结了植物中3种类型色素合成的分子基础、调控机制及分子育种应用等方面的研究进展;将有助于提高我们对植物色素合成分子调控网络的认识,并以期为今后开展花色分子设计育种提供理论支持。

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    13. 密植高产——我国玉米育种的最核心目标
    严建兵, 赵久然
    生物技术通报    2023, 39 (8): 1-3.  
    摘要356)   HTML56)    PDF(pc) (1061KB)(560)    收藏
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    14. 植物bHLH基因家族研究进展及在药用植物中的应用前景
    安昌, 陆琳, 沈梦千, 陈盛圳, 叶康卓, 秦源, 郑平
    生物技术通报    2023, 39 (10): 1-16.   DOI: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2023-0243
    摘要283)   HTML32)    PDF(pc) (3127KB)(547)    收藏

    碱性/螺旋-环-螺旋(bHLH)转录因子是植物中第二大转录因子家族,该家族广泛存在于各种植物的基因组中,并在植物生长发育、次生代谢、非生物逆境胁迫响应等方面发挥着重要的调控作用。本文全面综述了植物bHLH基因家族成员的结构特征、分类规则及其生物学功能的研究进展,重点梳理总结了bHLH在植物生长发育和非生物胁迫(干旱、低温、盐、重金属)中的应答和调控,以及在次生代谢产物生物合成及动态积累过程中的重要作用,可为深入研究bHLH在生长发育、植物抗逆及品质形成等方面的分子调控机制及种质资源的开发提供指导。同时,因bHLH广泛参与调控植物次生代谢产物的合成和积累,已成为分子生药学和中药生态农业研究的热点。为此,本文进一步总结了近年来研究较为透彻的两种药用植物(丹参Salvia Miltiorrhiza、黄花蒿Artemisia annua)中bHLH基因家族及其成员的研究进展,以期为药用植物bHLH基因家族的深入研究提供参考,并为药用植物的分子育种、拟境栽培等工作的开展以及中药生态农业的发展提供新思路。

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    15. 植物细胞外囊泡及其分析技术的进展
    张雪萍, 鲁雨晴, 张月倩, 李晓娟
    生物技术通报    2023, 39 (5): 32-43.   DOI: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2022-1106
    摘要335)   HTML18)    PDF(pc) (1860KB)(539)    收藏

    细胞外囊泡是细胞在生理和病理条件下通过胞吐作用释放的具有磷脂双分子层结构的纳米级囊泡。细胞外囊泡作为蛋白质、核酸、脂质和代谢物等物质的载体,能够在细胞与细胞之间穿梭,行使物质传递、信息交流的功能,是细胞间通讯的重要媒介。近年来,植物中细胞外囊泡的研究也不断深入,其研究和分析技术也取得了很大进展。本文介绍了细胞外囊泡的组成,综述了植物中细胞外囊泡的生物学功能,分析了细胞外囊泡分离与富集方法的优缺点,以及原位成像技术的应用,最后对植物细胞外囊泡研究技术发展的重点进行了展望。

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    16. 植物表达外源蛋白研究进展及展望
    蒋铭轩, 李康, 罗亮, 刘建祥, 芦海平
    生物技术通报    2023, 39 (11): 110-122.   DOI: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2023-0662
    摘要343)   HTML39)    PDF(pc) (2614KB)(519)    收藏

    植物为宿主表达外源蛋白的系统称之为分子农场,通过农杆菌将外源基因导入植物进行表达具有高效、安全、廉价的优点,特别是植物具备一系列翻译后修饰功能,因此该系统能弥补原核表达系统的缺陷。本综述首先介绍了近些年在烟草叶片瞬时表达和水稻胚乳组织特异性表达上取得的进展,特别是一些利用分子农场进行医用蛋白表达、药物合成、疫苗制备等典型案例。在优化生物反应器、提高表达效率策略上,本综述重点探讨了蛋白翻译后水平上的调控,包括蛋白酶抑制剂的作用、糖基化修饰环节以及分子伴侣共表达等对外源蛋白表达的影响。最后,围绕外源蛋白大量囤积于内质网可能引发内质网胁迫的问题,展望了通过优化内质网环境来提高外源蛋白表达效率的可行性。

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    17. 玉米产量性状的表观遗传调控机制和育种应用
    张道磊, 甘雨军, 乐亮, 普莉
    生物技术通报    2023, 39 (8): 31-42.   DOI: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2023-0378
    摘要301)   HTML18)    PDF(pc) (1928KB)(518)    收藏

    作物表型的多样性受到多方面因素的影响,其中表观遗传变异可以通过表观修饰调控基因表达来控制作物性状及胁迫响应,进而影响农作物产量。影响玉米产量的主要农艺性状包括株高、叶夹角、根系等株型因素。此外,生物胁迫和非生物胁迫、种质资源也是影响玉米产量的关键因素。作物中主要的表观调控方式包括组蛋白修饰、DNA修饰、RNA修饰、非编码RNA及染色质重构。本综述重点总结了表观遗传修饰对玉米主要产量性状的调控机制及表观遗传变化在作物品种改良中的重要性,并结合表观遗传编辑技术提出了提高玉米产量的表观育种新途径。

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    18. 基于Super-GBS的高粱株高和节间数QTL定位
    徐建霞, 丁延庆, 冯周, 曹宁, 程斌, 高旭, 邹桂花, 张立异
    生物技术通报    2023, 39 (7): 185-194.   DOI: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2022-1510
    摘要139)   HTML7)    PDF(pc) (2665KB)(515)    收藏

    株高及相关性状是影响高粱株型和产量的关键因素,定位影响这些性状的主效QTL,为高粱的分子遗传改良提供依据。以美国高粱品种BTx623和贵州酒用高粱品种红缨子杂交构建的包含205个家系的重组自交系(RIL)群体为材料,在5个环境条件下调查株高和节间数。利用Super-GBS技术进行基因分型,建立SNP标记遗传图谱,采用完备区间作图法(ICIM)开展QTL定位。结果表明,在第1、3、4、8、9染色体上一共检测到18个QTL,其中,与株高和节间数相关的QTL分别为7和11个。有10个主效QTL在多个环境中或2个性状中被重复检测到,其中qPH9.1与已知的株高基因Dw1一致,而qPH1.2qPH3.2qIN3.2以及qIN8.1所在区间内包含了4个与影响水稻株高或节间伸长的基因同源。

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    19. 基于转运蛋白工程提升微生物菌株耐受性和生物制造效率的研究进展
    李昕悦, 周明海, 樊亚超, 廖莎, 张风丽, 刘晨光, 孙悦, 张霖, 赵心清
    生物技术通报    2023, 39 (11): 123-136.   DOI: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2023-0750
    摘要176)   HTML14)    PDF(pc) (1840KB)(505)    收藏

    微生物细胞工厂广泛用于生物燃料以及高值化学品和大宗化学品的可持续生产,但是高浓度产物和底物以及多种环境胁迫条件会抑制菌株的发酵效率,降低生产的经济性。因此,增强菌株耐受性对于目的产物的高效和可持续生产至关重要。近年来,利用转运蛋白工程保护菌株免受毒性化合物的损害以提升菌株耐受性的策略日益受到研究者的关注。因此,本文总结了基于微生物转运蛋白工程改造提升菌株耐受性的研究进展,分析了目前微生物转运蛋白研究领域中存在的关键问题,并探讨了基于转运蛋白工程提升微生物菌株耐受性的策略,尤其对人工智能在转运蛋白功能注释、结构模拟和底物-转运蛋白互作预测中的应用进行了总结和展望,以期能够促进微生物在绿色生物制造领域的应用。

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    20. 化学蛋白质组学在天然产物分子靶标鉴定中的应用
    周璐祺, 崔婷茹, 郝楠, 赵雨薇, 赵斌, 刘颖超
    生物技术通报    2023, 39 (9): 12-26.   DOI: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2023-0188
    摘要169)   HTML7)    PDF(pc) (10232KB)(497)    收藏

    绿色新农药的开发和利用有利于农业的可持续发展,基于天然产物进行活性先导发现及作用机制研究是重要的新农药创制策略,然而其作用靶标和作用机制难以确定,阻碍了其在新农药中的应用。因此发现化合物新靶点对于新农药创制来说是一项既重要又艰巨的任务。化学蛋白质组学作为后基因组时代的新技术,目前已经成为研究药物靶点的重要手段之一。本文对基于化学蛋白组学的化合物作用分子靶点发现方法和典型案例进行探析,介绍这些技术的主要原理、应用以及各自的优点和局限性,旨在阐述基于化学蛋白质组学发现药物作用靶标的最新方法,并为天然产物靶点及新农药创制研究提供参考。

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    21. 早期抽薹对当归根际土壤微环境的影响
    谢田朋, 张佳宁, 董永骏, 张建, 景明
    生物技术通报    2023, 39 (7): 206-218.   DOI: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2022-1446
    摘要152)   HTML6)    PDF(pc) (5808KB)(474)    收藏

    通过探讨根际土壤微环境在当归抽薹时的变化,尝试为解决当归早期抽薹问题提供新的思路。以当归为研究对象,测定抽薹与未抽薹当归的根际土壤理化性质,利用16S rDNA和GC-MC技术测定根际土壤细菌群落及代谢组变化,并研究根际土壤性质、细菌群落及代谢物之间在当归抽薹现象中的关联性。结果显示,抽薹当归根际土壤中硝态氮含量较未抽薹当归明显升高。根际土壤细菌群落多样性及优势菌群在抽薹和未抽薹当归间并无差异,细菌群落较为相似,但10个非优势菌属在组间存在显著差异。抽薹当归根际土壤中有66种代谢物与未抽薹当归存在显著差异,其中52种明显上调,14种明显下调。差异代谢物主要富集在氨基酸代谢、异种生物降解和代谢、脂质代谢等7条相关通路上。硝态氮含量、Phaselicystis属和Rubellimicrobium属与抽薹当归差异代谢物显著负相关(P<0.05),硝态氮主要与不饱和脂肪酸的生物合成显著负相关,Phaselicystis属和Rubellimicrobium属主要与氨基苯甲酸酯降解、精氨酸和脯氨酸代谢显著负相关。当归早期抽薹与根际土壤硝态氮含量上升存在关联,同时当归早期抽薹会引起根际土壤代谢物和非优势菌群的相对丰度显著变化。根际土壤中硝态氮含量上升与Nitrosomonas属的相对丰度变化可能存在联系,但仍需进一步研究论证。

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    22. 鱼皮生物活性肽的提取及功能活性研究进展
    游子娟, 陈汉林, 邓辅财
    生物技术通报    2023, 39 (7): 91-104.   DOI: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2022-1265
    摘要156)   HTML7)    PDF(pc) (1363KB)(454)    收藏

    对水产加工过程中的鱼皮废弃物进行深加工处理,对其高附加值利用可以变废为宝,减少环境污染;鱼皮来源生物活性肽具有抗氧化、抗高血压、抗菌等功效。对鱼皮废弃物中生物活性肽的提取、分离鉴定方法及其功能活性进行深入探讨,可为食品、保健品、化妆品、医药品和化工产品等相关产品的开发提供理论基础。本文综述了酶法、化学法及发酵法提取鱼皮来源生物活性肽的优缺点,酶法相对于化学法应用广泛,获得的生物活性肽活性高,发酵法成本低,适用于批量生产。归纳总结了超滤、纳滤、凝胶过滤、离子交换和高效液相色谱及质谱联用等鱼皮生物活性肽的分离纯化和鉴定方法,多种分离、鉴定方法相结合来获取具有特定功能活性的鱼皮生物活性肽是首选,但获得高纯度及高活性的目标产物仍是当前亟待突破的难点。此外,分析了鱼皮生物活性肽在抗氧化性、血管紧张素转换酶(angiotensin converting enzyme, ACE)抑制活性、抗菌性及其他生物活性的研究现状,归纳了功能活性与肽的分子量大小、肽序列结构及位置的构效关系。最后展望了生物活性肽在功能活性研发方面的不足之处及进一步研究的方向,以期可为鱼类加工业打造高值化利用功能性产品提供参考。

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    23. 红酵母基因组和代谢工程改造研究进展
    李雨真, 梅天秀, 李治文, 王淇, 李俊, 邹岳, 赵心清
    生物技术通报    2023, 39 (7): 67-79.   DOI: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2022-1426
    摘要191)   HTML6)    PDF(pc) (2219KB)(452)    收藏

    红酵母是一类产红色素酵母的总称,广泛分布于土壤、海洋、江河、湖泊等各种生态环境。很多红酵母菌株具有生产多糖、油脂、类胡萝卜素等活性物质的能力,在养殖、食品、医药和化妆品等领域具有很大的应用潜力。近年来对红酵母的研究逐渐深入,对不同红酵母的基因组序列和代谢关键酶进行了研究,扩展了对这类重要酵母的深入认识。此外,对红酵母的基因组编辑和代谢工程改造也取得了进展,为提高其工业应用效率奠定了基础。本文综述了红酵母的生物技术应用,以及红酵母基因组分析和代谢工程改造相关的研究进展,为未来更深入理解红酵母的生理代谢和利用红酵母转化可再生生物质资源,进行可持续生产提供基础。

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    24. 代谢工程改造毕赤酵母生产赤藓糖醇
    赵思佳, 王晓璐, 孙纪录, 田健, 张杰
    生物技术通报    2023, 39 (8): 137-147.   DOI: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2023-0138
    摘要274)   HTML21)    PDF(pc) (5136KB)(441)    收藏

    本研究旨在以毕赤酵母为底盘细胞构建赤藓糖醇生产菌株。通过调控糖酵解途径中磷酸果糖激酶基因pfk的表达,敲除副产物阿拉伯糖醇和核糖醇生产相关基因,过表达不同来源的4-磷酸赤藓糖磷酸化酶、赤藓糖还原酶和糖醇磷酸酶,构建毕赤酵母赤藓糖醇生产菌株,对过表达戊糖磷酸途径关键酶转酮酶(TKL)、磷酸核酮糖差向异构酶(RPE)及赤藓糖还原酶对赤藓糖醇产量的影响也进行了探究。结果表明,过表达酿酒酵母来源的糖醇磷酸酶基因pyp1及大肠杆菌来源的4-磷酸赤藓糖磷酸化酶基因yidA的工程菌株C8具有赤藓糖醇生产能力,摇瓶发酵产量为30 mg/L;进一步过表达tklrpe后,菌株C10摇瓶发酵产量提高约40倍,达到1.2 g/L,高密度发酵产量为10.6 g/L;赤藓糖还原酶的过量表达并没有提升赤藓糖醇的产量,反而提高了副产物的产量。本研究首次在毕赤酵母中成功构建了赤藓糖醇合成通路,为改造毕赤酵母高效生产赤藓糖醇及其他高价值化合物奠定基础。

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    25. 沙福芽孢杆菌GX-H6的分离鉴定及对水稻细菌性条斑病的防病效果
    任沛东, 彭健玲, 刘圣航, 姚姿婷, 朱桂宁, 陆光涛, 李瑞芳
    生物技术通报    2023, 39 (5): 243-253.   DOI: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2022-1153
    摘要251)   HTML7)    PDF(pc) (6897KB)(425)    收藏

    水稻细菌性条斑病(bacterial leaf streak, BLS)由稻黄单胞菌稻生致病变种(Xanthomonas oryzae pv. oryzicola, Xoc)侵染引起,已成为我国南方水稻种植区的一个重要病害。为了筛选防治BLS的生防菌,以Xoc 野生型菌株GX01为指示菌,采用含菌平板稀释法和牛津杯法,从花生根际土壤中筛选到一株对Xoc具有拮抗作用的细菌,编号为GX-H6。根据形态学观察、生理生化特征以及16S rDNA和进化树分析,鉴定该菌株属于沙福芽孢杆菌(Bacillus safensis)。拮抗实验表明,B. safensis GX-H6菌株能够对多种黄单胞菌以及植物病原真菌具有较好的拮抗活性,尤其对引起水稻发生白叶枯病(bacterial blight, BB)的稻黄单胞菌稻致病变种(Xanthomonas oryzae pv. oryzaeXoo)的拮抗效果最显著。温室和田间水稻植株试验表明,GX-H6菌株能较好地防治BLS和BB。对GX-H6菌株的基因组进行分析,发现该菌株的基因组中拥有与抗真菌、环境竞争相关的基因,同时也拥有地衣杆菌素(lichenysin)、植物阿唑霉素(plantazolicin)和溶杆菌素(bacilysin)合成相关基因。这为生产应用提供了新的微生物资源,以及为后续的抑菌机理研究提供了新材料。

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    26. 植物细胞壁结构及成像技术研究进展
    张曼, 张叶卓, 何其邹洪, 鄂一岚, 李晔
    生物技术通报    2023, 39 (7): 113-122.   DOI: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2022-1347
    摘要267)   HTML22)    PDF(pc) (2581KB)(412)    收藏

    植物细胞壁作为细胞外复杂交联网络,为植物细胞生长、发育以及适应环境变化提供机械支撑,具有调节植物形态、抵抗胁迫、运输水分等功能。除此之外,植物光合作用积累的生物质大部分贮藏在细胞壁中,因此,研究细胞壁的成分和纳微结构对更好的利用植物能源具有重要意义。植物细胞壁的结构研究是当今植物界研究的前沿热点之一。随着新型成像技术的发展,近年来关于细胞壁成分和纳微结构的研究取得了阶段性的进展。本文就植物细胞壁的成分、结构、成像技术和力学性质进行了总结与展望,以期为植物细胞壁的相关研究提供新思路。

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    27. 质膜Na+/H+逆向转运蛋白SOS1在植物离子稳态平衡中的作用
    朱业胜, 伍国强, 魏明
    生物技术通报    2023, 39 (12): 16-32.   DOI: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2023-0793
    摘要171)   HTML15)    PDF(pc) (3657KB)(408)    收藏

    植物通过一系列复杂转运系统调节离子稳态以适应盐渍环境,SOS(salt overly sensitive)信号通路是植物响应非生物胁迫的主要信号途径,主要由质膜Na+/H+逆向转运蛋白SOS1、丝氨酸/苏氨酸类蛋白激酶SOS2和钙感应器SOS3组成。SOS1作为SOS信号通路的主要成员之一,广泛存在于高等植物中,由于早期的进化差异,可能导致不同物种SOS1的结构和理化性质存在一定的特异性。SOS1蛋白为一个同型二聚体,每个单体由跨膜和胞内结构域组成,这为整合来自不同途径的信号和调节Na+转运提供了稳定的对接平台。SOS1基因转录水平受到不同胁迫条件的调控,通过Ca2+信号调控、磷酸化、自抑制和与离子转运体协同调控等机制可抑制或激活SOS1活性。该蛋白具有调控植物昼夜节律和pH以及维持离子稳态等功能,在植物逆境胁迫响应中发挥重要作用。论文对SOS1的结构、功能、调控机制及其维持植物离子稳态平衡作用等方面的研究进展加以综述,并对其未来研究方向进行展望,以期为农作物抗逆性遗传改良提供理论支持和优异基因资源。

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    28. 植物感应干旱信号的机制
    于波, 秦晓惠, 赵杨
    生物技术通报    2023, 39 (11): 6-17.   DOI: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2023-0763
    摘要271)   HTML33)    PDF(pc) (2347KB)(401)    收藏

    干旱导致渗透胁迫,是造成作物减产的主要自然灾害。自达尔文时代,科学家开始探索植物感知和应答干旱胁迫的机制。现已阐明胁迫激素脱落酸信号途径,并逐步获得植物感知干旱和渗透胁迫的一些线索。本文总结了近年来干旱和渗透信号在植物中感知和传导的研究进展,对干旱胁迫可能的输入信号以及植物潜在的感知方式进行阐述,并提出了干旱胁迫信号研究中尚需解决的核心科学问题,期望为解析植物干旱信号感知和作物抗逆遗传改良提供线索。

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    29. 宜宾浓香型白酒产区窖泥生态监测
    游玲, 简晓平, 范方勇, 杨智, 王涛
    生物技术通报    2023, 39 (7): 254-265.   DOI: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2022-1406
    摘要148)   HTML5)    PDF(pc) (6590KB)(400)    收藏

    为探究宜宾浓香型白酒产区窖泥生态监测的合理指标体系,针对来自生产背景相似的6家酒企的32个窖泥样品,通过比较原酒感官品质具有显著差异的窖池窖泥的理化指标、主要有机酸及细菌区系,分析其与原酒风味物质、风味特征的关系,发现宜宾浓香型白酒产区窖泥pH为(4.66±1.43),酸度为(1.04±0.75)mmol NaOH/10 g,电导率为(711±321) μs/cm,钙离子含量为(32.6±67.0)mg/kg,铁离子含量为(20.7±24.8)mg/kg,速效氮含量为(97.1±42.4)mg/kg,速效磷含量为(137±60)mg/kg,速效钾含量为(275±122)mg/kg,以2-乙基丁酸计的己酸、乙酸、己酸乙酯、丙酸、己酸己酯、丁酸含量分别为(6.49±2.84)、(0.04±0.05)、(1.15±1.07)、(0.04±0.05)、(0.97±0.98)和(0.20±0.13)g/100 g,CaproiciproducensSyntrophaceticusSyntrophomonasClostridiumLactobacillusSedimentibacter等是窖泥中的优势细菌。原酒感官品质较好的窖池窖泥具有如下共性特征,pH为(6.17±1.57),酸度为(1.14±0.92)mmol NaOH/10 g,己酸己酯含量相对较高,丁酸含量相对较低,CaproiciproducensCaloramatoraceaePeptostreptococcales-Tissierellales丰度相对较高,Sporosarcina丰度相对较低。结果表明,窖泥的pH、酸度、电导率、钙离子含量、铁离子含量、速效氮磷钾含量、主要有机酸及己酸酯含量、优势细菌丰度可从不同角度反映窖泥生态状况,适宜作为宜宾浓香型白酒产区窖泥生态监测指标。

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    30. 植物PRR免疫受体功能研究进展
    叶红, 王玉昆
    生物技术通报    2023, 39 (12): 1-15.   DOI: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2023-0765
    摘要209)   HTML28)    PDF(pc) (2915KB)(396)    收藏

    植物在长期的适应环境过程中进化出大量细胞表面和细胞内免疫受体来感知环境中的各种生物和非生物刺激,进而引发受体依赖的免疫反应。细胞表面模式识别受体(PRR)能够识别病原微生物模式分子并激活基础免疫,从而使植物获得相应的耐受性。目前,借助于高效的研究手段,研究者在PRR介导的植物抗病及环境胁迫耐受方面取得了一些进展。本文主要综述近年来在植物PRR种类和结构、配体识别和结合机制、PRR介导的先天性免疫特征和机理以及新PRR受体的鉴定等方面取得的研究进展,同时关注近年来植物PRR受体在赋予植物对盐胁迫抗性等方面的研究成果,以期为深入理解植物与环境互作的免疫基础,并为利用基因工程培育优良抗病和抗逆植物品种提供理论基础和指导。

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    31. 茉莉酸调控植物生长发育和胁迫的研究进展
    孙雨桐, 刘德帅, 齐迅, 冯美, 黄栩筝, 姚文孔
    生物技术通报    2023, 39 (11): 99-109.   DOI: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2023-0323
    摘要251)   HTML21)    PDF(pc) (2301KB)(389)    收藏

    植物作为不可移动的生物,感知外界刺激通过改变自身信号转导对其做出反应。植物激素作为重要的信号分子,在植物应对不同生物和非生物胁迫反应中发挥作用,以调节植物生长发育并适应不断变化的环境。茉莉酸是植物体内的重要激素之一,目前它的合成途径、生理作用等已有大量研究,但对其感知环境变化并做出反应的信号转导途径以及与其他植物激素的相互作用方面的研究还有空白之处。本文主要阐述茉莉酸在调控植物生长发育、胁迫应答及其与其他植物激素的相互作用方面的研究进展。

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    32. 几丁质酶在农作物病虫害生物防治中的研究进展
    马赛买, 李同源, 马燕军, 韩富军, 彭海, 孔维宝
    生物技术通报    2023, 39 (10): 29-40.   DOI: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2023-0520
    摘要197)   HTML17)    PDF(pc) (3500KB)(380)    收藏

    病虫害严重影响农作物的品质、产量和安全。生物防治作为一种绿色、安全、有效防控病虫害的技术方法越来越受到人们关注。几丁质酶(EC 3.2.1.14)是一类广泛存在于微生物和植物中的糖苷水解酶,可有效降解病原真菌细胞壁、昆虫及线虫体壁中的几丁质,抑制病原真菌孢子萌发和菌丝生长,以及昆虫和线虫的发育,在农作物病虫害生物防治中具有重要作用和广泛的应用前景。本文综述了几丁质酶的种类和来源、生防机理,以及基于几丁质酶的转基因技术在作物病虫害防治中的应用等方面的进展,以期为几丁质酶的进一步研究和应用提供信息参考。

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    33. 酿酒酵母异丁醇合成途径调控的研究进展
    成婷, 苑帅, 张晓元, 林良才, 李欣, 张翠英
    生物技术通报    2023, 39 (7): 80-90.   DOI: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2022-1350
    摘要181)   HTML6)    PDF(pc) (2101KB)(375)    收藏

    酿酒酵母是工业化生产中常用的微生物,具有耐低pH值、抗逆性强等优点。利用微生物进行生物基产品的生产已成为绿色生物制造的重大发展方向。异丁醇是一种支链高级醇,在化工、能源等领域有较好的应用前景。利用工程酿酒酵母合成的异丁醇是一种可持续、可再生、经济环保的生物能源,有望成为下一代生物燃料。构建高效合成异丁醇的酿酒酵母细胞工厂可以实现生物燃料异丁醇的绿色制造,但目前酿酒酵母合成异丁醇的能力不足,限制了异丁醇的工业化发展,而与合成生物学相结合的理性代谢调控策略是提高微生物异丁醇合成能力的有效方法之一。本文围绕异丁醇合成途径构建、竞争途径阻断、辅因子平衡、合成途径重定位、转录调控因子调节以及耐受性强化几方面,综述了酿酒酵母中异丁醇合成调控策略的研究进展。这些策略显著提高了工程酵母异丁醇的转化率和产率,但在异丁醇工业化生产上仍存在许多不足。为了推动异丁醇的工业化生产,本文讨论了目前酿酒酵母生产异丁醇的瓶颈及解决方法,以期对异丁醇的绿色制造提供有价值的参考。

    图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    34. 利用CRISPR/Cas9系统研究REVOLUTA参与烟草叶芽发育的调控
    王兵, 赵会纳, 余婧, 陈杰, 骆梅, 雷波
    生物技术通报    2023, 39 (10): 197-208.   DOI: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2023-0364
    摘要124)   HTML27)    PDF(pc) (8167KB)(364)    收藏

    作物叶芽受到分生组织调控,调控叶芽是作物增产的有效措施之一。目前关于烟草分生组织调控的分子机理研究偏少,可用于株型改良的种质资源缺乏。本研究通过CRISPR/Cas9编辑系统靶向突变烟草REVOLUTA(REV)基因,分别构建两个不同REV单靶点序列C15NtREV和C16NtREV,通过农杆菌介导的叶盘转化方法获得再生苗,利用PCR测序鉴定转基因阳性单株,测序结果表明Ko-C15Ntrev突变体在NtREV氨基酸第26位置之后发生移码突变,而Ko-C16Ntrev突变体在NtREV氨基酸第60位置之后发生移码突变。此外,借助扫描电镜分别观测两个单靶点纯合突变体顶芽表型,结果表明烟草Ko-C15Ntrev双拷贝同源突变体出现顶芽缺失和叶片畸形的表型,而Ko-C16Ntrev单拷贝同源突变体未表现出顶芽缺失,但顶芽发育迟缓。相较于野生型烟草,Ko-C16Ntrev突变体自然株高较野生型增加3.76%,Ko-C16Ntrev突变体叶片数和腋芽鲜重分别较野生型减少21.47%和23.41%,且均达到极显著差异,说明NtREV参与烟草顶端分生组织发育,进而调节叶和腋芽发育。这些突变体为后续研究烟草的叶芽发育分子机理提供了重要研究材料。

    图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    35. 高效反硝化聚磷菌的筛选及其脱氮除磷条件和性能研究
    袁野, 周佳, 屈建航, 张博源, 罗宇, 李海峰
    生物技术通报    2023, 39 (7): 266-276.   DOI: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2022-1522
    摘要142)   HTML4)    PDF(pc) (5402KB)(363)    收藏

    筛选高效反硝化聚磷菌,探究其脱氮除磷条件及对模拟废水的处理性能。纯培养技术分离反硝化聚磷菌;基于16S rRNA基因序列分析和生理生化特征,完成菌株D4的初步鉴定;通过单因素和响应面法优化脱氮除磷条件,并应用于食品模拟废水的生物脱氮除磷。反硝化聚磷细菌D4为戈登氏菌(Gordonia sp.),脱氮除磷的最佳条件为乙酸钠(3.32 g/L)作碳源、接种量5%、初始磷含量18.61 mg/L、31.3℃、pH 7.9,该条件下菌株D4对总磷、硝氮和氨氮的去除量分别为14.18、39.67和69.71 mg/L,相应去除率为84.50%、97.67%和96.22%;应用于不同模拟废水的结果显示,菌株D4对多种废水均具有良好的脱氮除磷效果,其中对豆制品废水中的氮磷去除效果最好,脱氮量和除磷量分别达101.58 mg/L和10.40 mg/L。戈登氏菌D4具有较好的反硝化聚磷能力,是豆制品废水等高氮高磷类食品加工废水生物脱氮除磷的良好菌种资源。

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    36. 微生物单细胞分离方法研究进展
    张坤, 闫畅, 田新朋
    生物技术通报    2023, 39 (9): 1-11.   DOI: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2022-1506
    摘要300)   HTML35)    PDF(pc) (8911KB)(363)    收藏

    自然界中大多数微生物处于未培养状态,被称为 “微生物暗物质”。随着微生物单细胞分离方法的不断更新,利用新技术、新方法应对微生物纯培养的挑战获得了重要进展,这些新的分离及培养策略对推动微生物资源学的发展具有重要意义。尽管宏基因组学和基因组学数据相关成果日益增多,但微生物单细胞的分离与培养对于系统研究微生物的生态功能、遗传进化等仍至关重要。本文主要概述了目前使用的或正在研发的膜扩散培养法、微流控分选、荧光激活细胞分选、单细胞拉曼分选、光镊技术、显微操作技术等单细胞分离技术的原理与应用,及其在微生物单细胞分离和培养方面的优点与不足,同时展望了这些单细胞分离技术未来的发展和应用前景。

    图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    37. 玉米高产竞赛助力中国玉米种业振兴
    冷燕, 马晓薇, 陈光, 任鹤, 李翔
    生物技术通报    2023, 39 (8): 4-10.   DOI: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2023-0776
    摘要235)   HTML14)    PDF(pc) (2921KB)(362)    收藏

    高产竞赛已经在国际上广泛开展,涵盖玉米、小麦、大豆、水稻等粮食作物,且国际上的成功经验表明,开展高产竞赛可以有效促进良种良法配套,增强品种培育能力,提升作物产量。在我国粮食安全面临新挑战的形势下,如何借鉴其他国家的成功经验以提升我国粮食增产潜力,需要进一步探索。国家玉米种业技术创新中心以“良种+良法”为核心的高产技术推广链,发展高产基因+高产品种的生物育种创新链,贯通小面积试验到大面积应用的增长链,实现全国范围内可复制、可推广的玉米高产模式,助力种业振兴发展。

    图表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    38. 植物bHLH转录因子调控铁稳态的研究进展
    李宇, 李素贞, 陈茹梅, 卢海强
    生物技术通报    2023, 39 (7): 26-36.   DOI: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2022-1474
    摘要254)   HTML14)    PDF(pc) (3054KB)(360)    收藏

    铁是植物生长发育所必需的微量营养元素,生长在中性或碱性土壤中的植物普遍存在缺铁现象。而植物的正常生长发育需要保持体内铁的平衡,这种铁稳态在转录和转录后水平上都受到严格的调控。植物中铁稳态的调控网络由许多转录因子参与,其中碱性螺旋-环-螺旋(basic helix-loop helix, bHLH)家族的成员不可或缺。本文拟对植物中调控铁平衡的关键bHLH转录因子进行梳理汇总,对这些转录因子在植物生长发育中调节铁稳态的机制进行综述,以期为揭示植物铁稳态调节的研究提供理论基础。

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    39. 基于BSA-seq和RNA-seq挖掘水稻株高相关QTL
    吴元明, 林佳怡, 柳雨汐, 李丹婷, 张宗琼, 郑晓明, 逄洪波
    生物技术通报    2023, 39 (8): 173-184.   DOI: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2023-0386
    摘要273)   HTML13)    PDF(pc) (5363KB)(356)    收藏

    株高是影响水稻产量稳定性的重要因素之一,水稻株高相关QTL的定位及候选基因的挖掘,有助于深入了解株高分子调控机制,进而为培育理想株型的水稻品种奠定基础。以油占8号及广西野生稻为亲本构建的285个CSSL群体为试验对象,结合NGS与BSA-seq等方法,利用SNP和InDel 两种分子标记进行关联分析,对可能与株高相关的基因组区段进行定位。结果显示,Δ(SNP-index)分子标记在Chr.7和Chr.10中分别关联到3.205和1.311 Mb大小的候选基因组区域。Δ(InDel-index)标记关联到的基因组区域大小分别为2.848和1.292 Mb,且全部包含于Δ(SNP-index)关联到的区间内。结合GO、KEGG、Uniprot、eggNOG等数据库中的功能注释、高质量多态性位点筛选以及已有的株高相关转录组数据,最终关联到Chr.7中的5个候选基因,包括功能和机理已知的OsTCP21。RT-qPCR结果显示,OsTCP21在高株和矮株中的表达差异与已有研究结果相一致,LOC_Os07g05050和LOC_Os07g02850在高株中表达量较高,LOC_Os07g04220和LOC_Os07g02770在矮株中表达量较高。这5个候选基因在水稻株高性状的调控中起重要的作用,OsTCP21是一个关键调控基因。

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    40. 莲生物碱生物合成途径及相关基因研究进展
    王玲, 卓燊, 付学森, 刘紫璇, 刘笑蓉, 王志辉, 周日宝, 刘湘丹
    生物技术通报    2023, 39 (7): 56-66.   DOI: 10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2022-1343
    摘要209)   HTML6)    PDF(pc) (3251KB)(355)    收藏

    莲的多个部位均可作药,其中苄基异喹啉类生物碱是荷叶、莲子心的主要活性成分。荷叶含有荷叶碱、莲碱等阿朴啡类生物碱,具有良好调脂减肥作用;莲子心中主要含有甲基莲心碱、莲心碱等双苄基异喹啉类生物碱,可抗心律失常。近年来,莲生物碱成分的显著药理活性及荷叶与莲子心的“同源异效”现象,激发越来越多研究工作者开展莲生物碱生源合成途径及关键酶研究。为此,本文综述了荷叶、莲子心生物碱成分类型、生物碱合成途径及关键酶基因研究进展,以期为解析莲的生物碱合成途径及荷叶、莲子心的药效分化分子机制提供参考。

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