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基于CRISPR/Cas9的猕猴桃性状改良:精准育种策略与挑战
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作者 朱荣香 刘玉红 +8 位作者 李洁维 叶开玉 刘翠霞 夏黎明 龚弘娟 齐贝贝 高建有 蒋桥生 王发明 《广西植物》 北大核心 2025年第3期438-449,共12页
基因编辑技术的快速发展为猕猴桃(Actinidia spp.)的精准育种提供了革命性工具。该文系统综述了CRISPR/Cas9技术在猕猴桃性状改良中的多维应用及其策略与挑战。基于高质量基因组资源(如中华猕猴桃端粒到端粒无间隙参考基因组)与高效遗... 基因编辑技术的快速发展为猕猴桃(Actinidia spp.)的精准育种提供了革命性工具。该文系统综述了CRISPR/Cas9技术在猕猴桃性状改良中的多维应用及其策略与挑战。基于高质量基因组资源(如中华猕猴桃端粒到端粒无间隙参考基因组)与高效遗传转化体系(如无标记农杆菌转化系统),研究者在果实品质、抗病性及株型调控等领域取得了突破性进展:通过靶向编辑AcNAC1、bZIP及MYB/bHLH复合体等关键基因,实现了柠檬酸含量降低、维生素C合成增强与花青素积累优化;采用宿主-病原体双向策略,强化AcCBL3介导的草酸钙屏障,并干扰病原菌hopAI1毒力基因,显著提升抗病效率;通过敲除CEN-like、AcFLC-like基因,创制出紧凑株型与非冷依赖萌芽新种质。采后生理研究揭示了乙烯信号通路与细胞壁降解酶系的协同调控网络,为延长货架期提供分子靶标。尽管多倍体编辑复杂性及转基因监管争议仍然存在挑战,但多组学整合与合成生物学工具的介入,正推动着猕猴桃育种从单基因操作向代谢通路重编程跨越。随着全球对无外源DNA编辑品种的政策松绑,基于CRISPR/Cas9的猕猴桃分子设计育种将迎来产业化发展的重要机遇期。此外,该文还进一步探讨了技术优化路径与未来研究方向,为加速猕猴桃突破性品种选育提供了理论框架。 展开更多
关键词 猕猴桃育种 CRISPR/Cas9基因编辑 全基因组测序 分子设计育种 果实品质改良
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提高番茄品质的番茄去泛素化酶基因AMSH3 被引量:1
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作者 刘艳红 李光伟 刘永胜 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期548-553,共6页
AMSH3酶是去泛素化酶中MPN(+)/JAMM蛋白酶家族的一员,能结合泛素化蛋白上的泛素分子。文章在番茄中发现了一去泛素化酶基因SlAMSH3,与拟南芥去泛素化酶基因AtAMSH3在核酸水平和蛋白水平分别有81%和71%的相似性。拟南芥中去泛素化酶AtAM... AMSH3酶是去泛素化酶中MPN(+)/JAMM蛋白酶家族的一员,能结合泛素化蛋白上的泛素分子。文章在番茄中发现了一去泛素化酶基因SlAMSH3,与拟南芥去泛素化酶基因AtAMSH3在核酸水平和蛋白水平分别有81%和71%的相似性。拟南芥中去泛素化酶AtAMSH3会影响植物液泡的形成和液泡蛋白的运输途径。文章构建了SlAMSH3果实特异表达的过表达载体,并通过根瘤农杆菌介导转化到野生型番茄中,通过筛选获得SlAMSH3在果实中高表达阳性株系,实时荧光定量聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)分析显示,转基因番茄果实中SlAMSH3的表达量明显高于野生型果实(p<0.05)。文章测定了阳性番茄株系绿熟期果实叶绿素质量浓度及红熟期果实的单果质量、果实糖度、果实硬度、番茄红素质量浓度和β-胡萝卜素质量浓度。结果表明,转基因番茄果实的叶绿素总质量浓度、番茄红素和β-胡萝卜素比野生型分别提高178.61%、40.53%和74.86%,其他指标无显著差异。因此,SlAMSH3果实特异过表达的方法能够改良番茄果实品质,为基因工程方法改良番茄果实品质做出了新尝试。 展开更多
关键词 AMSH3基因 果实特异过表达 遗传转化 转基因番茄 果实品质改良
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猕猴桃AcGLK2a基因过表达载体的构建及在番茄中的遗传转化 被引量:5
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作者 周昂 牛向丽 刘永胜 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期246-249,共4页
文章构建猕猴桃AcGLK2a(Actinidia chinensis GOLDEN2-LIKE)基因过表达载体,转入番茄植株中对转基因番茄果实进行初步分析,可为采用基因工程方法转入外源基因对改良番茄果实品质做新的尝试。提取猕猴桃RNA基因,进行反转录得到猕猴桃cDNA... 文章构建猕猴桃AcGLK2a(Actinidia chinensis GOLDEN2-LIKE)基因过表达载体,转入番茄植株中对转基因番茄果实进行初步分析,可为采用基因工程方法转入外源基因对改良番茄果实品质做新的尝试。提取猕猴桃RNA基因,进行反转录得到猕猴桃cDNA,聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)获得猕猴桃AcGLK2a基因,将该基因序列导入带有CaMV35S启动子的植物表达载体pBI121上。将所构建的pBI121-35S-AcGLK2a表达载体采用农杆菌介导的方式转入番茄植株中,得到转基因番茄苗并做阳性鉴定。半定量分析转基因番茄中AcGLK2a的表达量,并测定转基因番茄和野生番茄的果实、叶片中叶绿素的质量比。半定量逆转录PCR(reverse transcription-PCR,RT-PCR)分析显示,猕猴桃AcGLK2a基因在转基因植株中表达,转基因番茄果实、叶片中的叶绿素质量比均比野生型高。因此,将猕猴桃AcGLK2a基因在番茄植株中过表达有利于提高番茄果实品质。 展开更多
关键词 过表达 遗传转化 转基因番茄 果实品质改良
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Effects of a Complex Amendment on the Quality of Cucumber Fruit under Cd Contamination Stress
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作者 胡丽萍 周国兴 +2 位作者 刘光敏 王一茜 何洪巨 《Agricultural Science & Technology》 CAS 2016年第12期2701-2706,共6页
Pot experiments were carried out to investigate the effects of a complex amendment on the soil organic matter content, pH, microbial quantity, Cd uptake and nutritional quality of the fruit of cucumber (Cucumis sativ... Pot experiments were carried out to investigate the effects of a complex amendment on the soil organic matter content, pH, microbial quantity, Cd uptake and nutritional quality of the fruit of cucumber (Cucumis sativus L.) planted in two levels (CdCl2·2.5H2O mg/kg and 4 mg/kg) of Cd-contaminated soil in which different concentrations of complex amendments (0, 600, 900, 1 200 mg/kg) were added. The results showed that when applying 1 200 mg/kg amendment, the organic mat-ter content, bacterial number and total microorganism amounts in 2 and 4 mg/kg Cd-contaminated soil increased by 23.17% and 32.89%, 87.61% and 96.02%, 59.95% and 55.81%, respectively. When 900 mg/kg amendment was applied, the fungi number in 2 and 4 mg/kg Cd-contaminated soil reached the maximum, in-creasing by 137.50% and 106.72% respectively. However, applying the amendment had no significant effect on the pH of soil. The security and nutritional quality of cu-cumber fruits were obviously improved comparing with control. The Cd content in cucumber fruits decreased by 31.40% and 24.35%, respectively, in 2 and 4 mg/kg Cd-contaminated soil. Furthermore, Vc, soluble sugar and soluble fixation content in cucumber fruits of 2 and 4 mg/kg Cd-contaminated soil went up by 25.00% and 91.42%, 37.03% and 27.06%, 14.29% and 58.80%, respectively. lt was indicated that the complex amendment can obviously improve the quality of cucumber fruit and thus can be used in the in situ_repair of Cd-contaminated soil. 展开更多
关键词 CADMIUM Heavy metal Soil condition-er Fruit quality
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华中农业大学番茄团队揭示番茄蜡质合成调控新机制
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作者 《中国蔬菜》 北大核心 2020年第4期79-79,共1页
2020年3月4日,华中农业大学园艺植物生物学教育部重点实验室叶志彪教授领衔的番茄团队在Plant Journal在线发表了题为"Woolly,interacting with MYB transcription factor SlMYB31,regulates cuticular wax biosynthesis by modula... 2020年3月4日,华中农业大学园艺植物生物学教育部重点实验室叶志彪教授领衔的番茄团队在Plant Journal在线发表了题为"Woolly,interacting with MYB transcription factor SlMYB31,regulates cuticular wax biosynthesis by modulating SlC ER6 expression in tomato"的研究论文。该研究揭示了番茄茸毛基因Woolly与转录因子SlM YB31协同调控番茄蜡质合成的分子机理,为后续番茄果实品质改良提供了良好的理论基础。 展开更多
关键词 协同调控 园艺植物 果实品质改良 蜡质合成 新机制
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番茄ARF4基因果实特异RNAi载体的构建及遗传转化 被引量:5
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作者 冯媛媛 李颖楠 +3 位作者 侯佩 张景荣 汪松虎 刘永胜 《应用与环境生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期206-211,共6页
构建ARF4基因果实特异表达的RNA干涉载体,对转基因番茄果实进行初步分析,可为采用基因工程方法改良番茄果实品质做出新尝试.利用RT-PCR技术从番茄果实cDNA中扩增SlARF4基因全长,将番茄ARF4基因正反向重复序列片段导入到植物表达载体pBI... 构建ARF4基因果实特异表达的RNA干涉载体,对转基因番茄果实进行初步分析,可为采用基因工程方法改良番茄果实品质做出新尝试.利用RT-PCR技术从番茄果实cDNA中扩增SlARF4基因全长,将番茄ARF4基因正反向重复序列片段导入到植物表达载体pBI121上,启动子是番茄果实特异表达的TFM7.将构建的ARF4基因果实特异RNA干涉载体pBI121-TFM7-A4Ri通过根癌农杆菌介导转入到野生型番茄中,进而对转化获得的植株进行了阳性鉴定.分别以转基因番茄和野生型番茄为材料,分析ARF4在果实中的表达水平,测定绿熟期果实叶绿素含量、果实的单果重量和果皮厚度.酶切证实pBI121-TFM7-A4Ri果实特异表达载体构建成功,而且,PCR检测也得到阳性转基因株.半定量RT-PCR分析显示,转基因番茄果实中ARF4的表达量明显低于野生型果实.转基因番茄果实的叶绿素含量、单果重量和果皮厚度都比野生型有提高.因此,ARF4果实特异表达的RNAi方法能够改良番茄果实品质. 展开更多
关键词 ARF4 RNA干涉 果实特异表达 遗传转化 转基因番茄 果实品质改良
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