小麦（Triticum aestivum, AABBDD）是全球范围内重要的粮食作物之一，也是我国仅次于水稻的第二大粮食作物。小麦的广适性和生态类型多样性与其开花时间密切相关，而开花时间也是决定小麦产量及品质的一个重要的农艺性状。冬季的持续低温和春夏的长日照是确保冬小麦适时开花结实的两个关键季节性因素，小麦分别通过春化作用路径和光周期调控路径来感知并响应这两种环境信号，从而适时开花结实。本文分别对小麦春化途径和光周期调控途径进行了概述，对目前研究不足进行了分析，并对今后的研究方向进行了展望。
RNA修饰是一类重要的表观遗传修饰，它是指在RNA分子的碱基或核糖上添加化学修饰基团。RNA甲基化和乙酰化是其中两种关键的修饰类型，它们通过调控生物的遗传信息来行使重要的生物功能。这两种修饰均是由writers（编码器）、erasers（消码器）和readers（解码器）三类调控因子进行动态可逆的调控，对RNA剪接、转运、翻译、运输和降解等代谢过程产生至关重要影响。近年来，随着RNA修饰检测技术的发展，研究者在植物中发现了一些新的RNA修饰位点，并证实了RNA的甲基化和乙酰化修饰在植物的生长发育以及应对生物和非生物胁迫方面起着关键的作用。本文首先概述了RNA修饰的类型及其生物学特性，并在此基础上重点回顾了近年来关于RNA甲基化和乙酰化调控因子的研究进展，最后总结了RNA甲基化和乙酰化在植物生长发育和应对胁迫过程中的功能，并展望了RNA修饰在植物中的一些新的研究方向，以期为进一步开展植物中的RNA甲基化和乙酰化修饰相关研究提供理论依据和新思路。
【目的】葡萄是我国栽培广泛的五大果树品种之一，长期过量施用化肥，破坏微生物生态，从而影响葡萄产量和品质。探究不同来源菌株的复合微生物菌剂对改善葡萄果实品质的作用。【方法】采用复合微生物菌剂[短短芽胞杆菌（Brevibacillus brevis）FJAT-0809-GLX、贝莱斯芽胞杆菌（Bacillus velezensis）FJAT-55034及短短芽胞杆菌（B. brevis）FJAT-10623]灌根，分析复合微生物菌剂对葡萄生长和果实品质及根际土壤酶活性、可培养芽胞杆菌多样性等的影响。【结果】复合微生物菌剂能够促进葡萄叶片生长，提高叶片的叶绿素a和类胡萝卜素含量及POD和PPO活性。处理组葡萄幼果的叶绿素b含量、SOD和PPO活性分别比对照组提高了100%、11.77%和66.67%。施用复合微生物菌剂能够促进葡萄提早成熟及果实转色，提升果实品质，其中，单果重比对照高出29.06%，可溶性固形物和可溶性蛋白分别比对照组提高了7.31%和94.74%，且处理组成熟果实的PPO酶活性显著高于对照组。此外，复合微生物菌剂能够显著提高土壤淀粉酶、过氧化氢酶、纤维素酶、蔗糖酶活性及芽胞杆菌的种类和数量。相关性分析表明，辣椒芽胞杆菌（Bacillus zanthoxyli）和假蕈状芽胞杆菌（Bacillus pseudomycoides）可促进葡萄叶片生长及果实品质提升。【结论】复合微生物菌剂具有改良土壤、促进葡萄生长和提升果实品质的作用。
【目的】大豆GmERD15c是ERD15转录因子家族成员之一，探究盐胁迫下转GmERD15c基因大豆株系的基因表达及物质代谢情况，揭示其与大豆耐盐性的关系。【方法】以转GmERD15c基因大豆株系及其受体大豆‘东农50’为材料，经盐胁迫处理后，采取根部进行转录组学和代谢组学分析。【结果】盐胁迫前后差异代谢物在类黄酮合成通路变化较大，胁迫后的代谢产物二氢山奈酚、儿茶素和槲皮素含量发生显著变化，且槲皮素含量在转GmERD15c基因株系中更高。同时，转录组学与代谢组学联合分析发现，GmERD15c基因与类黄酮生物合成相关酶关系密切。【结论】盐胁迫下，大豆GmERD15c基因可能通过调控类黄酮合成相关的酶类进而影响类黄酮的生物合成，而类黄酮可以减轻盐分引起的氧化应激，为后续揭示GmERD15c基因的耐盐机制提供了新线索。
【目的】从小麦（Triticum aestivum L）根际筛选到了一株细菌菌株（编号X-11），为该菌株在植物促生上应用提供依据。【方法】结合形态特征、生理生化特性、16S rDNA序列及基因组测序对其进行了鉴定，并测定其对番茄（Solanum lycopersicum）和水稻（Oryza sativa）的促生效应。【结果】该菌株菌落圆形、半透明、凸起、黏稠；菌体杆状，形成芽胞，革兰氏阴性；具有固氮，还原硝酸盐，产吲哚、分泌铁载体及分解有机磷的功能。基于16S rDNA序列比对将X-11菌株归类为多粘类芽胞杆菌种群，基于非冗余蛋白数据库的基因比对表明其与最近缘菌株基因相似率55.7%，证明其为一个新菌株。X-11菌液浸种显著增加了番茄发芽率和胚根伸长度，灌根（R）及灌根结合叶面喷施（R+L）显著提高了番茄叶片中过氧化物酶（POD）活性，R+L处理使超氧化物歧化酶（SOD）活性提高了34.58%。水稻1叶1心期施用X-11菌液，根长增加了6.8%；立针期或1叶1心期施用X-11菌液，使秧苗SOD活性分别提高了90.4%和51.8%。【结论】X-11被鉴定为多粘类芽胞杆菌新菌株，是多种功能的植物根际促生菌，在植物促生方面具有开发应用潜力。
【目的】谷氨酰胺合成酶（glutamine synthetase, GS）是氮代谢“GS-GOGAT循环”中的关键酶，研究GS在大豆中的家族成员以及对外界胁迫的响应情况。【方法】利用生物信息学方法，在大豆中全面鉴定GS基因，明确大豆GmGSs基因的位置与结构、蛋白的理化性质以及组织表达模式等，并对非生物胁迫的应答响应进行研究。【结果】从大豆中共鉴定出8个GS基因，位于8条染色体上，对应编码的氨基酸序列长度为356-432 aa。在10个保守基序中，8个GmGS都包含9个保守基序，GmGS7和GmGS8比其他成员多一个motif10保守基序。启动子顺式作用元件分析表明，GmGSs的启动子中包含丰富的光响应元件、激素响应元件和逆境胁迫响应元件。转录组数据分析表明GmGSs基因在所有组织中均有表达，其中GmGS3和GmGS4在各组织中表达量较高。荧光定量qPCR结果表明：在不同浓度的氯化铵处理后，大豆GS家族中GmGS4、GmGS5和GmGS7对低浓度铵盐处理后期响应最显著。且高盐胁迫处理后，GmGS5在根、茎、叶组织中表达量下降；GmGS7在根、茎组织中表达量上升。【结论】GS在大豆中共有8个成员，其中GmGS7在氯化铵处理和盐胁迫中均参与响应。
【目的】高保真编辑器有望大范围降低传统CRISPR/Cas9系统在家禽基因编辑过程中发生的脱靶效应（off-target），但是其在家禽的应用目前仍然缺乏数据支持。为了评估高保真编辑器在家禽细胞中靶向（on-target）的编辑效果与脱靶特性，从而对家禽的分子遗传育种和种质资源利用提供有效参考。【方法】选取5种目前已被报道且具有较高精确性的高保真Cas9变体，分别与设计的sgRNA共同对鸡的DF-1细胞进行转染，收集阳性细胞进行基因测序，并对不同的高保真编辑器进行编辑效率与脱靶效应的平行对比。【结果】在针对禽流感抗性相关基因ANP32B和生殖相关基因DAZL的多个sgRNA测试中，eCas9维持较高的编辑活性的同时表现出了较低的脱靶效应。同时，在检测的多种高保真变体中，SuperFiCas9具有最低脱靶效应，但是在家禽DF-1细胞的基因编辑中会发生明显的编辑效率下降。【结论】多种高保真编辑器在家禽细胞内均展现编辑活性，其中eCas9编辑器具有高效、低脱靶的特性，可作为鸡重要经济性状的遗传改良和分子育种工作的优选高保真编辑工具。
害虫对农作物的危害严重威胁全球粮食安全，为满足日益增长的全球粮食需求，迫切需要安全有效的害虫绿色防控技术。RNAi技术（RNA interference）又叫RNA干扰技术，是一种转录后调控基因沉默的分子生物学技术，其原理是基于由19-25对核苷酸组成的小分子双链RNA与目标靶基因mRNA结合并引发mRNA降解，从而导致靶基因沉默。目前RNAi技术已被广泛应用于农作物害虫治理，在针对马铃薯靶标害虫方面，主要研究集中在防控鞘翅目、半翅目、鳞翅目害虫。2023年12月22 日，世界上首款RNAi生物农药正式批准商业化，用于防控抗药性日益严重、国际公认的马铃薯重要毁灭性检疫害虫马铃薯甲虫，是世界上首款被允许在农作物上商业使用的可喷洒RNA生物农药，对马铃薯害虫的绿色防控具有划时代的里程碑意义。基于RNAi技术的产品被用于农业害虫防控的同时，仍需考虑其抗药性、脱靶效应和对环境安全的潜在风险。本文以RNAi技术在马铃薯害虫防控应用的可行性、RNAi技术在马铃薯害虫防控中的应用以及潜在的风险等方面进行了综述，以期阐述RNAi技术在马铃薯害虫防控中的应用现状与前景，为RNAi技术纳入防控马铃薯害虫综合治理体系提供理论参考。
【目的】拟轮枝镰孢（Fusarium verticillioides）是一种危害严重的植物病原真菌，极大降低了粮食产量，还产生2B类致癌物伏马毒素，威胁人畜健康。探究RNA甲基化修饰与伏马毒素之间的联系，解析RNA修饰甲基化转移酶在伏马毒素合成中的作用。【方法】利用HPLC检测了不同地区的拟轮枝镰孢菌株的伏马毒素合成能力，采用QuEChERS前处理结合超高效液相色谱-串联质谱（UPLC-MS/MS）技术建立了m6A、mlA、m5C、Gm、m7G和Um等6种RNA甲基化修饰检测方法，继而对不同产毒菌株的RNA甲基化修饰进行了检测，并采用生物信息学和RT-qPCR方法确定了与伏马毒素合成相关的RNA甲基化修饰基因。【结果】不同地区的拟轮枝镰孢菌株伏马毒素合成能力具有显著差异，成功建立了RNA甲基化修饰检测方法，并确定mlA和m5C RNA甲基化修饰与伏马毒素合成负相关，RT-qPCR发现Fvalyref基因负调控伏马毒素生物合成。【结论】RNA m5C甲基化修饰与伏马毒素生物合成呈负相关且其Reader基因Fvalyref负调控伏马毒素生物合成。
【目的】非特异性磷脂酶C（non-specific phospholipase C, NPC）是磷脂酶C的一种，在植物生长发育和响应非生物胁迫等方面发挥重要作用。在大麦全基因组范围内鉴定NPC基因家族成员，分析相关基因表达特点，为大麦NPC基因功能研究及遗传改良提供理论依据。【方法】基于EnsemblPlants数据库收录的大麦全基因组数据，利用生物信息学的方法对大麦NPC基因家族进行鉴定，并对大麦NPC基因家族的理化特性、亚细胞定位、系统进化关系、基因结构、蛋白结构域和启动子顺势元件等进行分析。利用转录组数据和实时荧光定量PCR分析HvNPC基因在不同组织以及苗期在低温、干旱、盐胁迫下的表达特征。【结果】在大麦基因组中，共鉴定了5个非特异性磷脂酶C基因家族成员，其编码蛋白与其他植物的NPC基因结构相似，均具有Phosphoesterase结构域；HvNPC蛋白序列长度为477-553 aa，等电点为5.22-8.83，分子量为53.12-61.33 kD；亚细胞定位预测HvNPC基因定位于叶绿体、液泡膜、细胞质中；HvNPC启动子区含有大量与非生物胁迫有关的顺势作用元件。实时荧光定量PCR分析证实HvNPC基因受干旱、高盐及低温胁迫诱导表达，其中HvNPC2、HvNPC3和HvNPC5受低温和干旱胁迫诱导表达；HvNPC3和HvNPC5受盐胁迫诱导表达。【结论】在大麦基因组中共鉴定5个HvNPC基因，HvNPC基因成员具有器官表达特异性，并且不同基因对非生物胁迫响应不同。
【目的】研究铁皮石斛Dendrobium catenatum MYB（DcMYB）基因转录因子家族成员的结构和功能，鉴定参与高温干旱复合胁迫的主要成员及其表达模式，为今后研究铁皮石斛适应逆境胁迫的生理机制提供参考。【方法】基于铁皮石斛的全基因组与高温干旱复合胁迫处理后的转录组数据，筛选出响应高温干旱复合逆境的关键MYB转录因子，利用生物信息学方法进行分析和鉴定，实时荧光定量PCR分析在不同胁迫处理下的表达模式。【结果】鉴定出38个DcMYBs基因，可分为1R-MYB、R2R3-MYB和3R-MYB三种类型，其中R2R3-MYB占比89%；DcMYBs蛋白长为203-581aa，热稳定性佳，多具亲水性；亚细胞定位预测显示均存在于细胞核中，部分并存于其他细胞器；MEME分析揭示同亚组的MYB基因具有相似的结构特征；DcMYBs进化发育后将其分为19个亚组（D1-D19）；顺式作用元件预测结果表明DcMYBs参与生物、非生物胁迫与激素诱导，DcMYB6、DcMYB15、DcMYB16、DcMYB21、DcMYB23、DcMYB35均含有干旱响应元件MBS，DcMYB6、DcMYB35还具有4个ABA响应元件ABRE；在高温干旱复合胁迫下，R2R3-MYB亚家族基因被显著诱导，关键基因的RT-qPCR验证与转录组数据一致，DcMYB6、DcMYB35在胁迫下上调，DcMYB15、DcMYB16、DcMYB21、DcMYB23下调；外源脱落酸和20% PEG6000处理具有干旱响应元件MBS基因结果显示在处理后都呈现先上升后下降的趋势，这6个基因可能参与ABA信号途径与干旱胁迫的响应。【结论】逆境胁迫下从铁皮石斛中鉴定出38个DcMYBs基因，R2R3-MYB为主要类型，编码蛋白均具有良好的热稳定性和亲水性且预测主要定位于细胞核；DcMYBs基因与拟南芥MYB具有较高的同源性；特定基因被干旱和外源脱落酸显著诱导，其可能参与生物、非生物胁迫与激素诱导，在铁皮石斛逆境生长发育中发挥重要作用。
【目的】探究黑果枸杞果实发育过程中花色苷合成的分子机制，对深入理解黑果枸杞花色苷合成调控网络具有重要意义。【方法】选取青果期、转色初期、转色后期、成熟期和完全成熟期的黑果枸杞果实进行转录组测序，挖掘与黑果枸杞果实花色苷合成相关的候选基因。【结果】随黑果枸杞果实发育，花色苷含量逐渐升高，成熟期及完全成熟期果实中的花色苷含量显著高于青果期、转色初期及转色后期。5个发育时期共筛选出13 540个差异表达基因（differentially expressed genes, DEGs），以青果期为对照，随果实发育，各阶段DEGs数量逐渐增多。GO分析发现，DEGs共同富集的子集有苯丙烷代谢过程、多糖分解代谢过程、苯丙烷生物合成过程、类黄酮生物合成过程、细胞壁大分子代谢过程、膜锚定成分和营养库活性通路。KEGG分析表明，DEGs显著富集于类黄酮生物合成、苯丙烷生物合成、植物激素信号转导、二苯乙烯类、二芳基庚烷类和姜辣素生物合成及角质和木栓质和蜡质的生物合成通路。分析DEGs表达量与花色苷含量相关性，筛选出参与黑果枸杞果实发育过程花色苷合成的候选基因36个，主要包括10个花色苷合成通路结构基因，4个转录因子，9个ABA、8个GA及5个JA信号转导通路基因。RT-qPCR验证其中10个基因的表达趋势，与转录组数据一致。【结论】黑果枸杞果实发育过程中，花色苷合成途径的结构基因、转录因子及ABA、GA和JA信号转导通路中基因的表达调控果实着色。
小RNA（small RNA，sRNA）介导的RNA沉默或RNA干扰（RNA silencing or RNA interference，RNAi）是真核生物基因表达调控的保守机制。内源或外源双链RNA（double-stranded RNA，dsRNA）被加工成sRNA，sRNA通过碱基互补配对识别靶标基因mRNA或DNA，通过降解mRNA、抑制翻译或者DNA甲基化在转录后或者转录水平调控基因表达。由于sRNA作用靶标特异性，RNAi技术被广泛地应用于基因功能研究、生物医药、作物分子设计育种以及开发新型农药等领域。自然界中sRNA能够在不同物种间传递并发挥作用，这一现象为RNAi应用技术的开发提供了理论基础。研究发现，dsRNA诱导RNAi的效率受多种因素影响，例如长度、剂量以及施用方式等。在细胞中，RNA结构的复杂性决定了其功能的多样性。本文概述了基于RNAi的作物病害防控技术的原理，包括宿主诱导的基因沉默（host-induced gene silencing，HIGS）技术、喷施诱导的基因沉默（spray-induced gene silencing，SIGS）技术和微生物诱导的基因沉默（microbe-induced gene silencing，MIGS）技术；总结了靶标RNA和sRNA结构影响RNAi效率的实验证据，以期加深对RNA结构影响RNAi效率地理解，为靶标筛选以及dsRNA设计提供经验，为开发高效RNAi技术提供参考；最后归纳了RNA结构检测和预测的代表性方法，为辅助设计高效诱导RNAi的dsRNA提供方法。
【目的】开发哺乳动物细胞R-loop靶向编辑技术，探究其在肿瘤细胞耐药性研究中的应用。【方法】构建无酶切活性的Cas9与具有R-loop水解活性的RNase H1融合蛋白dCas9-RNaseH1表达载体，用于实现对R-loop的靶向编辑。在HeLa细胞中稳定表达该融合蛋白，建立R-loop靶向编辑细胞模型。转染覆盖全基因组转录起始区域的sgRNA文库，构建R-loop筛选细胞库，筛选影响紫杉醇和顺铂耐药性的R-loop功能位点。【结果】筛选获得744个影响HeLa细胞耐药性的R-loop功能位点，覆盖了细胞周期、凋亡、信号传导等关键生物通路。其中，26个位点使HeLa细胞对这两种药物产生耐药性，8个位点使其对这两种药物敏感，提示可能存在共享的生物通路。功能验证显示，部分R-loop功能位点通过调节相关基因（如ZBTB20、SPON2、ACTRT1等）的表达来影响HeLa细胞对抗肿瘤药物的敏感性。【结论】成功开发出适用于哺乳动物细胞的R-loop靶向编辑系统，并建立高通量筛选平台。
【目的】黑龙江是我国大豆的主产区，有着丰富的大豆根瘤菌资源，针对该区域筛选优质抗逆大豆根瘤菌及根际促共生菌株对于大豆的提质增产至关重要。【方法】从黑龙江采集根瘤、根际土分离纯化大豆根瘤菌、根际菌，通过rpoB、16S rRNA基因测序进行种属鉴定。在试管培养条件下进行根瘤菌菌株对盐胁迫（1.2% NaCl）、干旱胁迫（15% PEG6000）的耐受性评价。胁迫耐受根瘤菌菌株接种到黑河43，筛选高效共生菌株。代表性根瘤菌菌株及其根际促共生菌株混合菌接种到黑河43，获得高效共生根瘤菌及促共生显著的菌株。【结果】（1）分离获得大豆根瘤菌136株，其中129株慢生型根瘤菌（分属于Bradyrhizobium elkanii、B. japonicum、B. diazoefficiens、B. yuanmingense、B. liaoningense）；7株快生型根瘤菌（分属于Sinorhizobium fredii、Sinorhizobium sp.）。（2）分离获得拮抗大豆根腐病病原菌（镰刀菌）的菌株6株（B1-B6，分属于Bacillus velezensis、B. subtilis、B. licheniformis、B.cereus、B. megaterium），其中有4株（B1、B2、B4、B5）具有产IAA的能力。（3）获得耐盐或耐旱代表性大豆根瘤菌28株，其中有两株大豆根瘤菌B. japonicum GN1、B. diazoefficiens GN10对盐胁迫、干旱胁迫均具有较好抗性，并且通过共生表型的筛选确定GN10是代表菌株中最为高效的大豆根瘤菌。（4）混合接种大豆表型结果表明，B. velezensis B4相比于其余5株芽胞杆菌可以显著提升B. diazoefficiens GN10的共生表现。【结论】成功获得耐盐、耐旱且共生效率高的慢生大豆根瘤菌1株，同时获得对共生表现促进效果显著的贝莱斯芽胞杆菌1株，为高效复合根瘤菌菌剂的开发及应用提供有力支撑。
温度和光是调节植物生长发育的重要环境因子，植物感知温度变化并通过改变基因表达模式等响应低温环境，这些响应受到光信号和昼夜节律等因素的影响。然而，光信号诱导昼夜节律调控植物响应冷胁迫的分子调控网络尚不清楚。本文聚焦光信号和昼夜节律在植物感知冷胁迫中的作用。光信号参与冷胁迫主要通过光敏色素诱导CBF基因途径激活冷基因的表达，这主要有两种途径，一是光敏色素受体通过直接调控CBF和COR基因表达而调节植株抗冷性；二是光依赖性信号转导的正调控因子HY5激活冷驯化COR基因。昼夜节律参与冷胁迫主要是通过昼夜节律的组分CCA1/LHY和RVE4/RVE8介导DREB1下游基因在冷胁迫下的表达。明确植物中光信号和昼夜节律在冷信号感知及传导途径中的作用，不仅有助于更好地理解植物抗冷的机制和功能，还有助于植物生长与温度胁迫反应之间的权衡，为提升植物应对昼夜温差变化提供理论基础。
【目的】 挖掘离子型稀土矿山植物根际微生物资源，分离鉴定多功能根际促生菌，探究其生物学特性和促生作用，为微生物菌肥的开发探索创新途径。【方法】 对从赣南某离子型稀土矿区植物根际筛选的菌株DW019进行鉴定，基于16S rRNA基因序列分析和菌株培养特性确定其种属；通过检测菌株产IAA、铁载体和氨气的能力，初步确定其促生特性；采用平板对峙法测定菌株与典型土传病致病菌的拮抗效果；最后，采用盆栽实验对生菜的生长指标、叶绿素、抗氧化酶活性、营养品质进行测定，判断菌株DW019对生菜的促生效果。【结果】 菌株经鉴定命名为蜡样芽孢杆菌DW019，具有产IAA、铁载体和氨气的能力。平板对峙结果表明，菌株DW019对立枯丝核菌（Thanatephorus cucumeris）、水稻恶苗病病原真菌串珠镰孢（Fusarium moniliforme Sheldon）和番茄早疫病病原真菌链格孢（Alternaria alternata（Fries）Keissler）均有良好的抑制效果。与对照组相比，添加不同浓度DW019的盆栽生菜的生物学指标显著提高，叶绿素、自由水、维生素C、可溶性糖和丙二醛（MDA）含量以及过氧化物酶（POD）活性也有明显提升。【结论】 蜡样芽孢杆菌DW019是一株多功能根际促生菌，具有产植物激素和生物防治能力，对多种土传病致病菌有良好抑制效果，能显著促进植物生长并改善植物品质。
【目的】瓜叶菊（Pericallis hybrida）是重要的盆栽观赏花卉，具有多种花色和花青素代谢支路，是研究花色调控分子机制的理想材料。miR156-PhSPL3模块在瓜叶菊不同花色品种中差异表达，探究该模块在花色形成中的作用机制，为花卉花青素代谢调控机制提供理论依据。【方法】从瓜叶菊中克隆获得一个PhSPL3基因和两个Ph-miR156前体基因（Ph-MIR156a和Ph-MIR156b），对其进行生物信息学分析及表达模式分析，利用VIGS、酵母杂交实验和双荧光素酶实验等方法研究miR156-PhSPL3参与花青素代谢的功能和调控机制。【结果】PhSPL3基因开放阅读框长1 119 bp，编码372个氨基酸，属于SPL家族的Clade VII分支。Ph-MIR156a和Ph-MIR156b前体茎环序列长度分别为108 bp和104 bp，均含miR156成熟序列。表达分析显示PhSPL3在玫色和蓝色品种的瓜叶菊舌状花中高表达，与Ph-miR156表达呈负相关。双荧光素酶实验表明，Ph-miR156可靶向PhSPL3。PhSPL3的VIGS沉默株系中花青素含量降低，花青素代谢结构基因PhCHS2、PhF3H1、PhANS及调节基因PhbHLH17的表达下调。酵母杂交结果显示，PhSPL3可与PhMYB5和PhMYB7互作，并特异性结合PhCHS2和PhbHLH17的启动子，从而调控其表达。【结论】瓜叶菊PhSPL3可通过直接调控花青素代谢分支上结构基因，或间接调控花青素代谢调节基因的方式，在瓜叶菊花青素物质的生物合成中发挥作用。
微生物是生命科学研究中不可或缺的重要资源，其研究对推动科学进步、促进人类健康和改善环境质量等具有重要意义。随着二、三代高通量测序技术的迅猛发展，我们对微生物世界的认知得到了极大提升，在面对大量的微生物组数据时，选择适当的分析方法以实现快速、准确的信息挖掘显得尤为关键。本文对近年来微生物组研究的进展进行了系统的回顾与分析，着重更新了扩增子、培养组和宏基因组等二代短读序宏基因组数据的分析工具，纳入了三代长读序宏基因数据的处理方案，并提出了标准化数据分析流程的必要性。此外，本文结合解析微生物组的实例案例，侧重介绍其在植物与根系微生物互作、微生物多样性等方面的应用实例，探讨了不同方法在微生物组构成、结构和功能分析中的优劣，展示了宏基因组数据挖掘在应用方面的潜力，以期拓宽宏基因组数据挖掘的研究思路。最后，本文指出了当前微生物组研究中的不足和面临的挑战，并展望了未来微生物组研究技术的标准化与流程化方面的发展趋势，以期加速微生物组的功能与应用的研究进程。
【目的】探究一种有效、安全的药剂防治小麦赤霉病，降低小麦赤霉病发病率及药剂自身对小麦产量和品质的影响。【方法】多菌灵和植物免疫诱抗剂（ZNC、氨基寡糖素）3种药剂，采用平板抑菌法探究不同药剂对小麦赤霉病病原菌禾谷镰刀菌的抑制效果；通过盆栽试验对不同药剂的防效进行验证；通过盆栽试验探究不同药剂对小麦生长的影响，之后在人工接种禾谷镰刀菌条件下探究不同药剂对小麦赤霉病的田间防效。【结果】多菌灵对禾谷镰刀菌生长具有显著抑制作用，且田间防效也显著高于ZNC和氨基寡糖素，防效达77.90%，ZNC、氨基寡糖素在平板抑菌试验中对禾谷镰刀菌无明显抑制效果，但在盆栽和田间防效试验中均表现出抑菌效果，并显著降低了田间病情指数，分别较CK降低47.59%、49.93%；多菌灵抑制了小麦的生长和小麦产量，相比于CK，小麦株高、茎粗、根长、根数、鲜重和干物质量分别降低8.69%、2.90%、21.28%、12.50%、12.83%和15.15%，小麦产量降低13.70%；ZNC则促进了小麦的生长，提高了小麦产量，相比CK，小麦产量提高7.96%，小麦籽粒蛋白质含量提高14.45%，小麦籽粒呕吐毒素（deoxynivalenol，DON）含量降低6.00%。【结论】ZNC在防治病害的同时能够促进小麦生长、提高小麦产量并改善小麦籽粒品质，植物免疫诱抗剂ZNC为防治小麦赤霉病提供新的选择。
【目的】通过生物信息学方法初步筛选与滇山茶花色相关的bHLH基因，为后续深入研究滇山茶花色提供支持。【方法】基于滇山茶全长转录组数据，通过生物信息学方法鉴定滇山茶bHLH基因家族成员，并对其理化性质、二级结构、系统发育关系和结构域等进行分析。利用二代转录组和代谢组数据挖掘与滇山茶花色相关的bHLH基因，通过实时定量聚合酶链式反应（real-time quantitative polymerase chain reaction, RT-qPCR）验证bHLH基因在滇山茶开花过程中和不同品种间的表达情况。【结果】在滇山茶全长转录组中鉴定到71个滇山茶CrbHLHs基因，蛋白分子量的范围在22 994.58-102 996.96 Da，等电位为4.98-9.51，均为亲水性蛋白。与拟南芥聚类分析发现，滇山茶bHLH基因家族成员可分布到14个亚族。多组学联合分析发现，CrbHLH8、CrbHLH61和CrbHLH63与矢车菊色素苷呈正相关，而CrbHLH59与其呈负相关；CrbHLH13和CrbHLH71与原花青素呈正相关，其中CrbHLH8和CrbHLH61为IIIf亚族成员。【结论】从滇山茶全长转录组中鉴定出71个CrbHLHs家族成员，其中6个CrbHLHs与滇山茶花色相关。
目的 开发并利用分子标记技术进行群体基因型分析，解析番茄（Solanum lycopersicum）果重调控关键基因Fruit weight 3.2（Fw3.2）和Fruit weight 11.3（Fw11.3）在不同驯化阶段的遗传变异规律，为番茄遗传资源的精准鉴定、高效利用和野生种质快速驯化提供有效工具。 方法 基于基因组序列比对，针对Fw3.2基因的拷贝数变异以及Fw11.3基因3′端1.4 kb的大片段插入缺失变异，分别设计了片段长度多态性分子标记。并利用上述分子标记对259份番茄材料［79份野生种醋栗番茄（S. pimpinellifolium, PIM），95份过渡种樱桃番茄（S. lycopersicum var. cerasiforme, CER），以及85份栽培种大果番茄（big-fruited S. lycopersicum, BIG）］进行基因型分析，以确定Fw3.2和Fw11.3的变异形式及其在不同番茄群体中的分布。 结果 开发的分子标记能够精准区分Fw3.2基因的拷贝数变异（fw3.2WT 和fw3.2dup ）以及Fw11.3基因的大片段插入缺失变异（fw11.3-WT和fw11.3-D）。在起源种醋栗番茄群体中，大果等位基因型fw3.2dup 和fw11.3-WT的频率分别为0%和2.53%；在过渡种樱桃番茄群体中，这2个等位基因型的比例分别上升至10.53%和8.42%；而在栽培种大果番茄群体中，fw3.2dup 和fw11.3-WT的比例分别达到了69.41%和92.94%。 结论 fw3.2dup 和fw11.3-D等位基因可以显著提高番茄果重，且二者能够以协同增效的方式发挥作用，从而更大幅度地提高番茄果重。在番茄驯化和改良的过程中，fw3.2dup 和fw11.3-D大果等位基因的频率呈现出递增的趋势，表现出与果重增大的演化模式相一致的特点。
【目的】鉴定向日葵中花发育相关的HaYABBY基因，有助于探究其在向日葵花发育过程中的生物学功能和调控机制，为向日葵品种选育提供重要的分子线索。【方法】基于向日葵基因组和转录组数据，使用生物信息学方法，分析向日葵YABBY基因家族成员的染色体定位、系统进化关系、基因结构、保守基序、蛋白结构及理化性质、启动子顺式作用元件和组织表达模式等，并通过RT-qPCR分析HaYABBY基因在WT向日葵和花分生组织决定和花器官分化缺陷突变体cb1中st2-st8时期的表达差异。【结果】在向日葵基因组中鉴定到12个YABBY基因家族成员，分属于4个亚家族，分布在8条染色体上，并且同一亚家族中成员在基因结构和保守基序组成上高度相似。其中8个基因HaYABBY1a、HaYABBY1c、HaYABBY3、HaYABBY4b、HaYABBY5a、HaYABBY5b、HaCRABS CLAWa、HaCRABS CLAWb在向日葵花发育时期特异性高表达。在这8个基因中，HaYABBY3、HaYABBY5a和HaYABBY5d在突变体cb1花发育后期表达上调，且与WT花发育早期水平相当；而HaYABBY4b和HaCRABS CLAWa在cb1中的表达被强烈抑制。顺式作用元件分析显示，HaYABBY均含有多个启动子顺式作用元件，部分元件仅存在于特定基因中。其中，胚乳表达元件存在于HaCRABS CLAWa和HaYABBY4a中；生长素响应元件存在于HaCRABS CLAWa、HaCRABS CLAWb、HaYABBY4a、HaYABBY4b和HaYABBY5c中；分生组织表达元件存在于HaYABBY1a、HaYABBY1c、HaYABBY4b、HaYABBY5a和HaYABBY5d中；赤霉素响应元件存在于HaCRABS CLAWa、HaYABBY5b、HaYABBY5c和HaYABBY5d中；种子特异性调控元件存在于HaYABBY5a、HaYABBY5c和HaYABBY5d中。【结论】HaYABBY3、HaYABBY4b、HaYABBY5a、HaYABBY5d和HaCRABS CLAWa等5个HaYABBY基因在花分生组织的转变和花器官发生过程中可能发挥重要作用，它们在花分生组织转变和花器官发生调控中可能受到生长素响应因子ARF、赤霉素响应因子MYB以及MADS-box等关键因子调节。
【目的】基因编辑技术的发展使得马铃薯实现精准分子育种成为了可能，试管薯作为遗传转化的理想材料，但其诱导和转化具有基因型依赖性，建立高效且普遍适用的试管薯基因编辑技术体系可为其精准分子育种提供技术支撑。【方法】以四倍体栽培马铃薯品种青薯9号和并薯6号为材料，对试管薯诱导及其遗传转化体系进行摸索；同时，转化CRISPR/Cas9基因编辑载体进行基因组编辑。另外，利用筛选的条件对其他3个马铃薯品种进行测试。【结果】全黑暗条件下，采用2叶/段的扩繁方式，在含有10%蔗糖和5 mg/L激动素的培养基上，5个马铃薯品种均可成功诱导出试管薯，但诱导效果存在差异。青薯9号的最佳分化激素配方为0.5 mg/L 6-苄氨基腺嘌呤、0.2 mg/L 吲哚-3-乙酸、0.2 mg/L赤霉素、2 mg/L玉米素，再生效率、转化频率和基因编辑效率分别为41.5%、51.9%和82.1%。利用上述筛选的激素配方，在其他4个四倍体马铃薯品种中均可高效地实现试管薯的遗传转化再生，其中并薯6号、Desiree和晋薯16号的编辑效率分别为63.2%、33.3%和10%。【结论】建立了5个不同基因型四倍体马铃薯高效的试管薯遗传转化再生体系，其中的4份材料成功地实现了基因组编辑。
【目的】鉴定分析辣椒UGT基因家族成员的结构和功能，为解析辣椒多糖糖基化分子机制奠定基础。【方法】利用BioEdit、BLASTP和Pfam比对搜索辣椒UGT成员；利用CDD和HMMER数据库验证保守结构域；利用ExPASy、Cell PLOC、MAGA X、MG2C、GSDS、STRING等分析预测蛋白理化性质、系统发育、染色体定位、基因结构和蛋白互作；利用转录组数据和实时荧光定量PCR分析辣椒UGT基因在各器官发育过程中的表达模式。【结果】从辣椒基因家族中鉴定到的140个辣椒UGT家族成员，编码的氨基酸数量介于253-534之间，等电点在4.7-8.45之间；CaUGTs蛋白大多数定位于细胞外，少部分定位于质膜和叶绿体中；分布在17个组中，定位于12条染色体上，其中25个成员定位在第12条染色体（Chromosome 12，chr.12）；所有成员均包含保守结构域motif 1、motif 3；响应与植物生长发育、胁迫有关的作用元件。辣椒UGT基因在不同组织、逆境胁迫及激素应答下的表达模式分析表明，UGT基因具有组织特异性表达差异，在花、果实发育阶段表达相对较高；在ABA、GA3、高温以及低温胁迫条件下，表达被显著诱导增加或者降低，在发育的特定阶段CaUGTs成员可能发挥不同的作用，很可能参与了调控辣椒逆境胁迫条件下的防御应答反应。【结论】140个辣椒UGT成员在分布及结构上存在多样性，而组内成员之间高度相似，CaUGTs基因可能在辣椒植株生长发育过程中响应非生物胁迫。
目的 细胞壁关联蛋白激酶（wall associated kinase，WAK）是一类特殊的类受体激酶（receptor like kinase， RLK），其在调节植物生长和应对生物或非生物胁迫等方面发挥着重要作用。探究CsWAK8在响应冷胁迫过程中的功能，为今后解析茶树抗寒机理提供理论依据。 方法 从茶树叶片中克隆了CsWAK8。采用实时荧光定量PCR（qPCR）分析CsWAK8在不同组织以及越冬期不同抗寒性茶树品系中的表达模式。通过农杆菌介导法在拟南芥中异源表达CsWAK8，并对转基因植株进行冷处理表型观察、酶活测定和冷响应相关基因表达检测。 结果 CsWAK8的CDS全长2 307 bp，编码768个氨基酸，具有WAK家族特征保守结构域。CsWAK8在茶树成熟叶片中高表达，在越冬期，冷敏感型茶树品系叶片和根中CsWAK8表达量多显著高于冷耐受型茶树品系。通过异源过表达获得了9株转CsWAK8拟南芥纯合株系，对其中3个株系进行了耐冷性分析，发现在冷胁迫下，转基因株系的根长和存活率显著低于野生型，盆栽苗莲座叶的枯死程度较野生型更高，且转基因株系L48在冷冻处理6 h时的MDA含量显著高于野生型。此外，qPCR分析结果显示，在冷胁迫下，转CsWAK8拟南芥中AtCBFs的相对表达量大多显著低于野生型。 结论 转CsWAK8拟南芥相较于野生型拟南芥对冷处理更敏感。CsWAK8可能通过CBF介导的冷信号途径在响应和耐受冷胁迫过程中起负调节作用。
【目的】茄科罗尔斯通氏菌（Ralstonia solanacearum, Rs）引起的青枯病是番茄的主要病害。从番茄根际筛选拮抗青枯病菌且具有促生功能的菌株，探究其生理生化特性以及对番茄青枯病的防效，为进一步开发生防制剂提供理论依据。【方法】采用滤纸片法筛选拮抗菌株，通过生理生化特性、16S rRNA序列对菌株进行鉴定分析，采用盆栽试验评价其生防和促生效果，利用16S rRNA基因扩增子测序和荧光定量PCR技术探究拮抗菌株对番茄根际细菌群落的影响。【结果】筛选到拮抗番茄青枯病菌的一株优良菌株A72，经16S rRNA序列鉴定菌株A72为暹罗芽胞杆菌，该菌株具有解磷、解钾、产IAA以及分泌胞外水解酶、铁载体和形成生物膜的能力。盆栽试验表明其对番茄青枯病的防病效果为63.80%，且该菌株能够显著提高番茄植株的根长、株高、干重、鲜重和叶绿素含量。施用菌株A72显著降低了番茄根际土壤中青枯菌的密度并改变了根际细菌群落的结构和组成。【结论】菌株A72对番茄幼苗具有良好的促生防病效果。
【目的】明确甜瓜己糖激酶（hexokinase）家族的基因特征和潜在功能。【方法】从全基因组水平鉴定甜瓜HXK基因家族，分析其蛋白质理化性质、亚细胞定位、系统进化、基因结构、染色体定位、保守基序、蛋白结构、启动子顺式作用元件等，同时，基于转录组数据挖掘CmHXK基因在雄花、雌花、根、叶、果实及果实发育过程中的表达模式，通过RT-qPCR检测CmHXK基因在脱落酸、干旱、盐、低温胁迫下的表达模式。【结果】共鉴定到6个CmHXK基因家族成员，分别分布在第2、4、5和8染色体上，含有6-9个外显子，5-8个内含子，平均氨基酸个数为462，平均分子量为50.2 kD，等电点为4.99-6.34。系统进化分析表明，甜瓜HXK基因家族成员与黄瓜的亲缘关系最近。甜瓜CmHXK启动子中主要顺式作用元件为光响应元件、激素响应元件和胁迫响应元件。CmHXKs在甜瓜不同器官中的表达具有特异性，其中，CmHXK1、CmHXK2和CmHXK5在雄花、雌花、根、叶、果实等组织和果实发育成熟过程中均处于较高表达水平，而CmHXK3、CmHXK4和CmHXK6的表达随着果实的发育和成熟呈现降低趋势。CmHXKs不同程度地响应4种非生物胁迫（脱落酸、干旱、盐、低温），其中，CmHXK1、CmHXK3和CmHXK4受ABA强烈诱导，CmHXK1、CmHXK3和CmHXK6受盐胁迫强烈诱导，CmHXK1、CmHXK2和CmHXK3受干旱胁迫强烈诱导；CmHXK1和CmHXK6受低温强烈诱导。【结论】CmHXK家族成员高度保守，在甜瓜生长发育及响应非生物胁迫过程中扮演着重要角色。其中，CmHXK1对4种非生物胁迫最为敏感。
为了应对人类对粮食的需求，基于重要基因编码区编辑以产生有利性状的研究不计其数。转录调控是控制基因表达的关键，包括作物重要的农艺性状的控制。顺式作用元件和反式作用因子之间的相互作用决定基因的时空表达模式和表达水平，重要的元件包括转录因子结合位点、增强子等在这个过程中发挥重要作用。其中启动子作为最大且最重要的顺式作用元件，对其进行改造从而改变相关基因的表达模式来创造作物有利性状是不同于编码区编辑育种的有效策略。目前，启动子编辑策略有两种应用的方式。其一是定向改造以生成确定的有利性状，其二是在特定的启动子区域内随机产生新的等位基因，根据表型进行选择，同时也产生新的变异资源。本文主要讨论了启动子编辑在作物中的应用，包括提高产量、改善品质以及增强对生物和非生物胁迫的耐受性，旨在关注农作物精准育种最新前沿，为启动子基因编辑技术的开发与应用提供研究思路和理论借鉴。
【目的】探究不同生长时期金线莲叶片中的类胡萝卜素的变化规律，解析其类胡萝卜素积累分子机制。【方法】选取不同生长时期（三月龄S3，六月龄S6，十月龄S10）金线莲叶片，采用液相色谱-质谱联用技术（LC-MS）和高通量转录组测序（RNA-seq）对不同生长时期的金线莲叶片进行分析。【结果】代谢组学结果表明参与叶片中类胡萝卜素合成的差异代谢物有23个，包括新黄质素、葡萄黄素、叶黄素和卡洛黄素等，转录组学结果表明差异代谢酶基因有21个，包括CYP97C1、CCD8、NCED、ZEP、PDS等，预测了ERF、MYB、C2H2、WRKY和bZIP等5种转录因子参与调控金线莲叶片类胡萝卜素的合成；并且进行了实时荧光定量PCR验证（RT-qPCR），实验表明选取的8个参与类胡萝卜素合成的酶基因在不同时期中的表达趋势与转录组学测序结果一致。【结论】金线莲不同生长时期ERF、MYB、C2H2等5种转录因子参与类胡萝卜素合成调控，与CYP97C1、CCD、NCED等5种关键差异酶基因关联明显，他们共同调控脱落酸醛、玉米黄质和叶黄素等6种关键差异代谢物。
【目的】木薯（Manihot esculenta Crantz）中含有潜在毒性的生氰糖苷，其食用安全性受到影响且导致加工成本增加。因此，利用生物技术开展低生氰糖苷木薯的培育具有重要意义。【方法】利用CRISPR/Cas9技术对木薯醇氰酶基因MeHNL进行了编辑。该基因编码催化生氰糖苷分解的α-羟基腈裂解酶，编辑靶点位于第1个外显子上，通过农杆菌介导的稳定转化获得了27株阳性植株。【结果】测序分析显示，其中26个株系被编辑，编辑效率高达96.3%。编辑类型主要包括碱基的插入和缺失，少数为碱基替换和大片段缺失。氰化物检测试剂盒染色和HPLC测定分析表明，编辑株系中的氢氰酸和生氰糖苷含量均显著降低。与非编辑植株相比，编辑植株的叶片细长，暗示了MeHNL可能对木薯的生长发育产生影响。【结论】利用CRISPR/Cas9技术获得了低氰化物的木薯种质，为开展生氰糖苷代谢影响木薯生长发育的研究提供了材料。
与单个基因组不同，泛基因组一般是指包含一个物种或群体中全部基因组信息的数据集。近十年来，泛基因组学在水稻中已逐步成为研究热点，相关泛基因组成果和工具已在群体遗传学、进化生物学和生物育种实践等多个下游研究领域中获得广泛应用。本文聚焦于水稻泛基因组学的发展历程与应用前景，回顾了水稻泛基因组学的内涵发展和研究成果的时间线，总结了现有的水稻泛基因组代表性重要成果工具及其在多个领域中的主要应用，展望了其面临的挑战和发展前景。
【目的】 为了确保转基因检测技术的标准化和准确性，开发一种适用于转基因大豆定性定量检测的多靶标质粒标准分子。【方法】 针对13种转基因大豆转化体的分子特征信息，合成了含有多靶标序列的核酸片段，通过将外源片段插入pUC57质粒多克隆位点并经大肠杆菌转化，研制了含有27个转基因大豆靶标序列的质粒DNA标准分子pUC57-SOY。采用普通PCR、单重、双重实时荧光定量PCR（qPCR）检测方法对DNA标准分子pUC57-SOY的靶标特异性进行测试，利用13种大豆转化体进行定量检测适用范围和定值参数性能进行评估。【结果】 在普通PCR检测中，质粒DNA包含的24种检测靶标，均能稳定扩增，且无非特异性扩增产物，表明质粒DNA标准分子pUC57-SOY在实际检测中具有良好的特异性；实时荧光定量PCR（qPCR）方法测试表明，质粒标准分子的不同浓度与靶标扩增效率具有良好的线性相关性。以pUC57-SOY标准分子为阳性参照物，应用标准曲线内插法，实际样品检测结果与预期相一致。【结论】 开发的多靶标质粒标准分子pUC57-SOY表现出符合转基因成分定性定量检测要求的优良性能。在定性检测中，24种检测靶标均能稳定检测出并具有良好的特异性；在定量检测中，可实现一个标准分子对应13种靶标的精准测定。因此，该研究创制的质粒标准分子pUC57-SOY可作为转基因大豆检测的阳性对照品。
【目的】前期研究显示苏云金芽胞杆菌（Bacillus thuringiensis，Bt）4BM1菌株可诱导油菜产生对核盘菌（Sclerotinia sclerotiorum）的系统抗病性。探究其诱导系统抗性机制并分析其生防潜力，为油菜菌核病的生物防治提供菌株资源。【方法】采用实时荧光定量PCR和转录组测序技术分析根部施用4BM1菌株后，油菜叶片中防御相关基因的转录水平；结合4BM1菌株全基因组序列和antiSMASH 2.0软件预测其抗病相关次级代谢产物生物合成的基因簇；采用发酵液灌根的方式将4BM1菌株接种至油菜盆栽幼苗，分析其定殖能力和促生效果。【结果】4BM1菌株可激发油菜叶片产生过敏反应；油菜根部施用4BM1菌株，叶片中参与水杨酸、茉莉酸、乙烯信号和油菜素内酯生物合成途径等基因转录水平显著上调；4BM1菌株的染色体上预测到胞外多糖和其他13个抗病相关次级代谢产物合成的基因簇；4BM1菌株在油菜根际定殖的同时可促进油菜苗期植株的生长。【结论】4BM1菌株可作为防控油菜菌核病、促进油菜幼苗生长有潜力的生物防治资源。
DNA甲基转移酶是一类在DNA甲基化过程中起到关键作用的酶。在生物体内，DNA甲基转移酶可以将甲基基团添加到核酸分子上，从而引入DNA甲基化修饰，改变遗传表现并调控基因表达。DNA甲基转移酶可以在体外进行融合重组表达，并导入细胞在染色质上引入人为的DNA甲基化修饰。利用这一特性，近年来，科研人员通过对基因组特定位置进行甲基化标记，并结合高通量测序，开发了多种基于DNA甲基转移酶的表观遗传测序技术，其应用包括染色质可及性测量、核小体定位、转录因子印迹和组蛋白修饰检测等。这些技术在获得表观遗传修饰信息的同时也可以获得基因组学信息以及内源性的DNA甲基化信息，因此成为了表观遗传学的重要检测方法。本文介绍了表观遗传修饰研究方法，综述了多种基于DNA甲基转移酶检测表观遗传修饰的测序技术的原理及应用，并对其未来的发展进行了讨论与展望，以期为表观遗传学的研究提供参考。
目的 羟基肉桂酰转移酶（hydroxycinnamoyl-CoA: shikimate hydroxycinnamoyl transferase, HCT）是双子叶植物中催化绿原酸合成的关键酶，广泛参与植物非生物胁迫应答。在葡萄全基因组中鉴定VvHCT基因家族成员，分析相关基因低温胁迫下表达模式，为后续研究提供理论基础。 方法 基于葡萄全基因组信息，利用生物信息学方法对VvHCT家族进行鉴定，并对家族成员理化性质、染色体分布、基因结构、蛋白保守结构、系统进化、启动子顺式作用元件以及组织表达特性进行分析，进一步利用荧光定量PCR检测VvHCT基因在低温胁迫下表达模式，最后通过瞬时转化方法对VvHCT8功能进行验证。 结果 在葡萄全基因组中鉴定到VvHCT的11个家族成员，编码398-457个氨基酸，分布于4条染色体上；按系统发育特征分为3个亚族；启动子顺式作用元件分析显示，VvHCT家族成员启动子上含有光响应元件、激素响应元件、应激响应元件、组织特异性元件和昼夜节律响应元件等；不同VvHCT家族成员表达模式存在较大差异；低温胁迫处理后VvHCT5表达量下调，其他10个家族成员表达量均上调；瞬时过表达葡萄叶片结果显示，VvHCT8能通过降低丙二醛和活性氧含量，缓解低温对葡萄叶片叶绿素和细胞膜的损伤。 结论 VvHCT8参与葡萄抵御低温过程，可作为葡萄抗寒候选基因。
bZIP作为植物中最大的转录因子家族之一，在植物逆境胁迫响应和生长发育中发挥重要作用。该类转录因子具有大约由60-80个氨基酸组成的较为保守的结构域，包括一个高度保守的碱性区域和一个相对多变的亮氨酸拉链区域。bZIP通过同源或异源二聚体形式与靶基因启动子中含有ACGT核心的DNA序列进行特异性结合，从而调控靶基因的表达。在植物受到激素等信号刺激后，上游信号响应激酶将会进行bZIP磷酸化；bZIP也通过磷酸化来增强自身稳定性。在逆境胁迫（如干旱、盐分、温度、光、重金属和病原菌等）条件下，bZIP与胁迫相关基因启动子区域结合以及与其他蛋白互作来促进或抑制靶基因的表达，从而正向或负向调控植物响应逆境胁迫。另外，bZIP参与植物生长发育过程中许多物质（如花青素、萜类、黄酮类、生物碱等）的合成和代谢，并且介导调节脱落酸、水杨酸和茉莉酸等激素信号通路。本文就bZIP转录因子发现、结构、分类、调控方式及其在植物逆境胁迫响应和生长发育中的作用等方面研究成果加以综述，并对其未来研究方向进行展望，为农作物抗逆性遗传改良提供理论依据和技术支撑。
【目的】有益植物根际微生物通过加强土壤与农作物间互作以促进农作物生长。菌株LN01是一株玉米根际促生菌，探究菌株LN01对玉米植株生长的促进机制。【方法】采用16S rRNA和全基因组学测序，明确菌株LN01分类学地位；其次，通过盆栽实验验证菌株LN01对玉米的促生效果，通过全基因组数据挖掘与促生特性相关基因信息并借助碳氮分析仪、钼锑抗比色法、火焰分光光度计、Salkowski比色法、Chrome Azurol Sulfonate（CAS）蓝色定性检测平板研究菌株LN01固氮、溶磷、解钾、产吲哚乙酸（IAA）和铁载体能力。【结果】菌株LN01促进玉米植株生物量累积并有效提高土壤营养成分。经鉴定菌株LN01为Leclercia adecarboxylata，菌株LN01基因组中存在参与铁获取（fhuBCDEF、afuABC、efeOBU和fepCDG）、磷酸盐溶解（pstABCS、phoABER、phnACDEFGHIJKLP和ugpABCE）、生物固氮（nirBCD、nasA、glnA、gltBD和nrtABC）、解钾（kdpABC、kefBCFG、trkAH和kup）的基因簇和IAA生物合成基因簇（trpABSCFRGD）。通过antiSMASH分析，在整个基因组中发现了促进植物生长的4种次级代谢物的生物基因合成簇，包括非核糖体肽合成酶（NRPS）、萜烯、硫肽和芳基多烯。菌株LN01固氮量、磷酸盐溶解活性、解钾能力、IAA产量分别为15.14、58.33、15.6和 42.2 mg/L，并具有产生铁载体能力。【结论】菌株LN01具有固氮溶磷、解钾作用、铁载体生产及IAA分泌相关基因，帮助玉米植株固定营养成分，促进玉米植株发育。
