bacillus proteyticus mitwpub1是潜在的生物表面活性剂(BSS)的生产国,并且还发现该生物体是促进植物生长性状的生产国,例如氰化氢和吲哚乙酸(IAA),以及磷酸盐的溶液剂。据报道,BSS是两种类别的混合物,即糖脂和脂肽,如薄层色谱和傅立叶转换红外光谱分析所发现的那样。此外,通过液相色谱质谱法半靶向的代谢产物培养揭示了磷脂,脂蛋白,多胺,IAA衍生物和类胡萝卜素的存在。BS显示针对RolfSII的剂量依赖性拮抗活性;扫描电子显微镜在菌丝变形和减少的分支模式方面显示了BS对Rolfsii的影响。体外研究表明,蛋白水解的MITWPUB1及其生物表面活性剂在胸前的种子中的应用可增强种子发芽率。然而,基于木屑载体的生物取消用蛋白水解的mitwpub1及其BS显示出增加的生长参数。成为著名的BS生产商,能够控制植物病原体S. rolfsii的生长。
甘蓝是一种全球性蔬菜作物,其形态类型十分多样,其特征是收获后器官会增大。这使得甘蓝成为研究快速进化和驯化的理想模型。我们从 27 个高质量基因组中构建了一个甘蓝泛基因组,这些基因组代表了所有形态类型及其野生近缘种。我们确定了这些基因组中的结构变异 (SV),并使用基于图形的基因组工具在 704 个甘蓝种质中对其进行了表征。我们表明,SV 对许多基因的表达具有双向影响,要么通过 DNA 甲基化进行抑制,要么可能通过含有转录因子结合元件进行促进。以下示例说明了 SV 在调节基因表达中的作用:在花椰菜/西兰花中促进 BoPNY 并抑制 BoCKX3,在卷心菜中抑制 BoKAN1 和 BoACS4,在观赏羽衣甘蓝中促进 BoMYBtf。这些结果为SV作为基因表达剂量调节剂的作用,推动甘蓝的驯化和多样化提供了有力的证据。
黄酮是绿色卷心菜的主要类黄酮类(Brassica Rapa subsp。pekinensis)。B. rapa基因组拥有七个黄酮醇合酶基因(BRFLS),但在功能上没有表征它们。在这里,转录组分析显示四个BRFL在中国卷心菜中主要表达。中,只有BRFLS1显示出主要的FLS活性和其他黄酮3β-羟化酶(F3H)活性,而BRFLS2和BRFLS3.1仅表现出边际F3H活性。我们使用CRISPR/CAS9介导的基因组编辑生成了BRFLS1-KNOCKOUT(BRFLS1- KO)中国卷心菜,并在T 1代中获得了没有脱靶突变的无靶向突变的无抗纯合植物,这些植物进一步前进到T 2生成t显示正常表型的T 2。UPLC-ESI-QTOF-MS分析表明,T 2植物中黄酮醇糖苷急剧降低,而二氢黄酮醇糖苷同时累积到与降低黄酮醇水平相对应的水平。定量PCR分析表明,BRFLS1-KO植物中苯基丙型和类黄酮生物合成途径的早期步骤上调。在符合BRFLS1-KO植物中,总酚类酚含量略有增强,这表明在Cabyylypopanios和Flavavonys中具有负面作用。表型调查显示,BRFLS1-KO中国卷心菜表现出正常的头部形成和生殖表型,但观察到其头部的细微形态变化。此外,与对照组相比,它们的幼苗对渗透压敏感,这表明黄酮醇在b.rapa幼苗中对渗透胁迫耐受性起积极作用。在这项研究中,我们表明CRISPR/CAS9介导的BRFLS1 -KO成功地产生了具有独特代谢性状的中国白菜的宝贵育种资源,并且CRISPR/CAS9可以有效地应用于功能性的中国白菜繁殖中。
合成的八倍体油菜籽 Y3380 在用作花粉供体为植物授粉时可诱导母本双单倍体。但双单倍体形成的潜在机制仍不清楚。我们推测双单倍体诱导发生在诱导系的染色体传递到母本卵细胞,并通过受精形成合子时。在合子有丝分裂过程中,父本染色体被特异性地消除。在消除过程中,部分父本基因可能通过同源交换渗入母本基因组。然后,合子单倍体基因组加倍(早期单倍体加倍,EH 现象),加倍的合子继续发育成完整的胚胎,最终形成双单倍体后代。为了验证假设,本研究以八倍体Y3380品系为标记,将4122-cp4-EPSPS外源基因回交,得到六倍体Y3380-cp4-EPSPS作为父本材料,对3个不同的母本材料进行授粉。在授粉后48 h观察诱导品系与母本杂交的受精过程,受精率分别达到97.92%和98.72%。授粉12 d后,用原位PCR检测胚中存在cp4-EPSPS,授粉后13 — 23 d,F 1 胚含有cp4-EPSPS基因的概率高达97.27%,而后逐渐下降,在23 — 33 d时为0%。同时免疫荧光观察了3~29天胚胎中cp4-EPSPS的表达情况。随着胚胎的发育,cp4-EPSPS标记基因不断丢失,伴随胚胎死亡,30天后在存活的胚胎中检测不到cp4-EPSPS的存在。同时对诱导后代的SNP检测证实了双单倍体的存在,进一步表明诱导过程是由于父本染色体特异性的丧失引起的。四倍体诱导后代表现出诱导系基因位点的筛选,有杂合性,也有纯合性。结果表明,在诱导过程中,诱导系染色体被消除。
基因组编辑技术,例如成簇的规律间隔短回文重复序列/CRISPR 相关系统 (CRISPR/Cas9),无疑正在成为改良粮食作物和应对农业挑战不可或缺的工具。在本研究中,评估了影响转化效率的关键因素,例如 PEG4000 浓度、孵育时间和质粒量,以实现将 CRISPR/Cas9 载体有效递送到卷心菜原生质体中。使用扩增子测序,我们证实了 PEG4000 浓度和孵育时间对诱导的目标突变有显著影响。通过优化转化方案,以 40 µg 质粒和 50% PEG4000 孵育 15 分钟,实现了 26.4% 的编辑效率。虽然这些因素强烈影响突变率,但转化原生质体的活力仍然很高。我们的发现将有助于成功编辑卷心菜和其他芸苔属植物的基因组,也有助于依赖原生质体瞬时转化方法的基因功能分析和亚细胞定位等研究领域。
POD破碎是农业相关性的一种特征,可确保植物在其本地环境中取代种子,并在几种宽阔的农作物中受到了驯化和选择的驯化和选择。然而,豆荚破碎会导致菜籽(甘蓝纳普斯L.)作物的显着屈服降低。衍生自B. rapa/b的种间繁殖线BC95042。Napus Cross表现出改善的POD破碎阻力(比易碎的B. Napus品种高达12倍)。为了揭示新品种中的遗传基础并改善了POD破碎的耐药性,我们分析了F 2和F 2:3衍生的种群,来自BC95042和Advanced Breeding系列的交叉,BC95041,并用15,498 Dartseq标记的基因分型。通过基因组扫描,间隔和包容性的复合间隔映射分析,我们确定了与POD破裂能量相关的七个定量性状基因座(QTL),用于POD破碎的抗性或POD强度的度量,并且它们位于A02,A02,A03,A03,A05,A09,A09,A09和C01 Chromosomes上。两种亲本线都为豆荚碎片抗性贡献了等位基因。我们确定了添加剂X添加剂,添加性优势和优势X优势X在A01/C01,A01/C01,A03/A07,A07/C03,A03,A03/C03和C01/C02染色体之间的相互作用之间的五对X添加剂,添加剂优势和优势X优势相互作用。QTL对A03/ A07和A01/ C01的影响处于排斥阶段。比较映射确定了几种候选基因(AG,ABI3,BP1,CEL6,FIL,FIL,FUL,GA2OX2,IND,LATE,LEUNIG,MAGL15,RPL,QRT2,RGA,RGA,SPT,SPT和TCP10),基于QTL和QTL的QTL和上毒QTL相互作用,以实现pod shatter pod shatter shatter shatter shatter shatter shatter shatter shatters。BNAA09G05500D受到在A02,A03和A09上检测到的三个QTL靠近(富有成果的)同源物BNAA03G39820D和BNAAA09G05500D。着眼于FUL,我们研究了推定的图案,序列变体和其同源物的进化速率,373个重新设备的B. napus napus感兴趣。
gibberellin(GA)在控制胸前Rapa茎发育中起着重要作用。作为GA信号转导的基本负调节剂,Della蛋白可能对茎发育产生重大影响。然而,该调节基础的调节机制尚不清楚。在这项研究中,我们使用BrapdS(植物脉络化酶)和Brargl1(关键DELLA蛋白)基因中的CRISPR/CAS9基因编辑系统报告了高效和遗传的诱变。我们观察到由于GRAS结构域中的两个氨基酸而引起的Brargl1功能丧失突变。Brargl1突变体的花芽分化和螺栓固定时间明显进展。在这些突变体中,Ga-调控蛋白(Bragasa6),开花相关基因(BrasoC1,Bralfy),膨胀蛋白(BRAEXPA11)和木聚糖蛋白(BraxTH3)基因的表达也显着上调。brargl1-过表达的植物显示了对比的表型。brargl1突变体对GA信号传导更敏感。brargl1与Brasoc1相互作用,而GA 3处理后的相互作用强度降低。此外,BRARGL1抑制了BrasoC1对Braxth3和Bralfy基因的转录激活能力,但是GA 3的存在增强了BrasoC1的激活能力,这表明Brargl1-Brasoc1模块调节B. Rapa通过GA信号转移的B. Rapa的开花。因此,我们假设brargl1被降解,并且在GA 3存在下释放了Brasoc1,从而促进了braxth3和bralfy的表达,从而诱导了Rapa的茎发育。此外,Brargl1-M突变体促进了花蕾的分化,而不会影响茎的质量。因此,brargl1可以作为早期成熟品种分子繁殖的宝贵靶标。
近年来利用CRISPR-Cas9系统构建的二倍体作物突变体文库为功能基因组学和作物育种提供了丰富的资源,然而由于基因组的复杂性,在多倍体植物中实现大规模的定点诱变是一项巨大的挑战。本文证明了利用混合CRISPR文库在异源四倍体油菜中实现基因组规模定点编辑的可行性。共设计了18,414个sgRNA来靶向10,480个目的基因,得到了1104株含有1088个sgRNA的再生转基因植株。编辑询问结果显示,178个基因中93个被鉴定为突变,编辑效率为52.2%。此外,我们发现 Cas9 介导的 DNA 切割倾向于在由同一个 sgRNA 引导的所有靶位点发生,这是多倍体植物中的新发现。最后,我们展示了利用后基因分型植物对各种性状进行反向遗传筛选的强大能力。从正向遗传研究中发现了几个可能主导脂肪酸谱和种子油含量且尚未报道的基因。我们的研究为功能基因组学、优良作物育种提供了宝贵的资源,并为其他多倍体植物的高通量定向诱变提供了良好的参考。
1Genética系,格拉纳尔,西班牙,里诺,里诺大学,里诺,里诺,里诺大学,里诺大学,里诺,里诺,里诺,里诺,里诺,里诺,北V89557- 0314,美国美国,西班牙西班牙生态部4号葡萄牙,14853年,美国14853,美国 。1Genética系,格拉纳尔,西班牙,里诺,里诺大学,里诺,里诺,里诺大学,里诺大学,里诺,里诺,里诺,里诺,里诺,里诺,北V89557- 0314,美国美国,西班牙西班牙生态部4号葡萄牙,14853年,美国14853,美国。
摘要:由于春季气温突变,大白菜这种食用叶菜类蔬菜会因抽薹而失去其商业价值,即从营养生长转变为生殖生长的现象。在本研究中,我们应用成簇的规律间隔的短回文重复序列/(CRISPR) 相关系统 9 (CRISPR/Cas9) 技术来分析 AGAMOUS 样基因。我们利用 CRISPR/Cas9 介导的大白菜转化技术对与抽薹和开花相关的 AGL19 和 AGL24 基因进行了功能分析。我们创建了脱靶概率低的单向导 RNA (sgRNA) 序列来构建基因编辑载体。进行农杆菌介导的转化,并使用分子生物技术方法分析了试验性的 E 0 AGL 编辑株系。与自交系“CT001”相比,两个 AGL19 编辑系(AGL19 基因靶序列中存在核苷酸序列突变)和四个 AGL24 编辑系(AGL24 基因靶序列中存在核苷酸序列突变)表现出特别晚的抽薹。使用芽授粉的世代进展获得了无 T-DNA 的 E 1 AGL 编辑系,其也表现出晚抽薹。AGL 蛋白功能的丧失是由于 AGL19 和 AGL24 基因中发生了插入/缺失突变,从而导致提前终止密码子。此外,移码突变导致结构变化并在 AGL19 和 AGL24 蛋白中引入提前终止密码子。我们的结果表明,CRISPR/Cas9 介导的 AGAMOUS 类基因编辑会导致晚熟表型,并且 CRISPR/Cas9 是一种用于分析大白菜 (Brassica rapa ssp. pekinensis) 基因功能的有用技术。