主要农作物 lncRNA 鉴定与分析研究进展

随着基因组和生物信息学技术的进步,特别是高通量测序技术的发展,人们发现了许多没有蛋白质编码潜力的转录单位。其中,长链非编码RNA(long non-coding RNAs,lncRNAs)是一种长度大于200 nt的非编码RNA,有着独特的二级结构且不编码蛋白质,lncRNAs可以在核内发挥作用,也可以在细胞质中发挥作用。大量的证据表明,lncRNAs几乎是每个细胞过程的调节器,其重要性引起了越来越多的人关注。lncRNAs主要与mRNA、DNA、蛋白质和miRNA相互作用,从而以多种方式在表观遗传、转录、转录后、翻译和翻译后水平调控基因表达。lncRNAs介导的调控在动物中已经被大量研究,而植物中的lncRNAs研究才刚刚起步,近期许多新的研究结果表明,lncRNAs在植物逆境胁迫、生长发育及系统进化的过程中起了非常重要的作用。概述了lncRNAs的来源、分类及lncRNAs在植物发育中的调控机制,列举了可用于植物lncRNAs分析的主要数据库资源,并就近年来玉米、水稻、小麦等主要农作物lncRNAs研究情况进行了梳理和总结,为今后深入挖掘植物lncRNAs的作用机制及其在农作物中的应用提供一定的参考。     

长链非编码RNA调控植物生长发育与逆境胁迫响应研究进展

长链非编码RNA(long non-coding RNAs,lncRNAs)是一类转录本长度大于200 nt的非编码RNA,其表达和保守性比编码蛋白的mRNA低,在动植物各个生物学过程中发挥重要作用。近年来,植物lncRNAs的作用和功能受到广泛关注。本文总结了lncRNAs调控植物生长发育和生殖,应对低温、干旱等非生物胁迫和病虫害等生物胁迫方面的功能,同时根据lncRNAs在基因组上的来源,分类讨论了不同来源lncRNAs的作用机制,为深入挖掘植物新的lncRNAs、功能验证与作用机制探究提供参考。     

水肥调控对油棕叶片数量与矿质养分吸收的影响

为探求油棕园适宜的灌水施肥技术,本试验采用L8（4×24）混合型正交试验,研究7龄油棕不同配比供水量和施肥水平对油棕叶片数量与全氮、全磷、全钾含量的影响。结果表明：水肥调控能有效促进油棕对矿质营养元素的吸收,灌溉比施肥更能增加油棕叶片数量;旱季油棕园适合的经济灌水量为1750L/株·周;施肥时间最好在3、7、10、12月,但7月应提高钾肥施用量。     

油棕胚蛋白质组学研究体系的建立

油棕通过商业化种子繁殖,但种子萌发机理尚不明确,胚蛋白质组学研究有助于快速定位其关键调控因子.建立了油棕胚蛋白质学研究体系,涵盖种胚样品收集、总蛋白质提取、双向电泳体系及下游质谱鉴定数据分析,研究体系相对完整,对于促进基于蛋白质组学的油棕种子萌发机理研究及分子辅助育种研究等后续相关研究提供基础.     

种植油棕应考虑生物多样性

最近几十年,为了增加生物燃料的原料供应,很多棕油生产国大面积扩大油棕种植面积,这对热带生物多样性形成严重威胁。因为油棕主要生长在热带低海拔地区,因此对陆地生境,如热带雨林生物多样性产生严重影响。美国剑桥大学动物学博物馆科学家EdgarTurner称,在过去的30年里,油棕研究发生了巨大变化。近年来,油棕研究已经侧重于环境和生物燃料的研究。尽管如此,关于生物多样性和物种保护的油棕出版物很少,这些出版物主要涉及哺乳动物和鸟类。虽然这些较大型动物是热带环境重要的生物,     

油棕病毒诱导的基因沉默体系的建立及优化

为开展油棕油脂代谢调控相关基因鉴定研究,以油棕八氢番茄红素脱氢酶基因（phytoene desaturase gene,PDS）作为报告基因,探索以病毒载体TRV为载体在油棕胚状体上应用病毒诱导基因沉默（virus-induced gene silencing,VIGS）的可能性,并对油棕胚状体VIGS体系的相关参数进行优化。结果显示：以EHA105为菌种、侵染菌液OD600=0.5、侵染时间5 min、乙酰丁香酮（AS）质量浓度20 mg/L、共培养48 h、侵染后培养时间为12 d能取得最佳的基因沉默效果。在此基础上,利用优化后的VIGS体系对油棕二酰甘油酰基转移酶基因（diacylglycerol acyltransferase gene,DGAT）进行沉默,取得了预期的基因沉默效果。     

油棕授粉技术比较

油棕高产与否,除受油棕品种自身遗传特性和栽培环境条件影响之外,其授粉状况良好与否是产量的重要限制因子。目前,油棕的授粉包括风媒授粉、人工授粉及虫媒授粉。本文着重分析和比较了3种授粉方式的特点与不足,以期为我国油棕产业的发展提供一些有益的参考。     

低温胁迫下油棕WRKY转录因子基因的表达特性分析

[目的]研究低温胁迫下WRKY转录因子基因表达特性,并分析其与油棕抗寒性的相关性,为阐明WRKY转录因子在油棕生长和低温响应机制中的功能和作用提供理论参考.[方法]以油棕品种XJS30和SJ64为材料,对其进行低温驯化处理(0h、1d和7d)及冷处理(10℃4h、8℃4h、6℃4h、4℃4h和2℃4h),利用实时荧光定量PCR(qPCR)检测不同处理时间的WRKY1、WRKY7、WRKY22、WRKY40和WRKY55基因表达特性,并分析其与油棕抗寒性的相关性.[结果]WRKY1和WRKY7基因在低温驯化结束时的表达量较冷处理结束时高,说明其在低温驯化过程中对XJS30的抗寒性构成发挥调控作用.WRKY22、WRKY40和WRKY55基因均在XJS30冷处理中表达量最高,说明其在冷处理过程中对XJS30的抗寒性发挥调控作用.WRKY1基因在低温驯化结束时的表达量较冷处理结束时低,说明其在冷处理过程中对SJ64的抗寒性发挥调控作用.WRKY7基因在低温驯化结束时的相对表达量较冷处理结束时高,说明其在低温驯化过程中对SJ64的抗寒性构成发挥调控作用.[结论]油棕的WRKY1、WRKY7、WRKY22、WRKY40和WRKY55基因均属于低温应激反应型基因.     

马来西亚成功改造油棕基因

马来西亚森那美公司成功改造油棕基因。新品种油棕能在各种恶劣环境下生长，而且产量获得显著提升，从现在的每公顷约5t增加到10～12t。森那美公司因此成为全球首个取得油棕基因改造突破的公司。     

蜜蜂球囊菌中长链非编码RNA的调控作用

【目的】长链非编码RNA（long non-coding RNA,lncRNA）是一类二、三级结构高度保守,长度>200 nt且不具蛋白编码能力的RNA,在转录和转录后水平广泛参与调控剂量补偿、细胞分化和生长发育等生命活动。本研究基于前期获得的蜜蜂球囊菌（Ascosphaera apis,简称球囊菌）菌丝和孢子混合样品的高质量lncRNA组学数据进行球囊菌lncRNA的顺式（cis）作用、反义lncRNA（antisense lncRNA）作用和竞争性内源RNA（competing endogenous RNA,ceRNA）作用的分析和探讨,以期揭示lncRNA在球囊菌中的潜在功能。【方法】基于lncRNA基因在染色体上的位置,预测lncRNA上下游100 kb以内的蛋白编码基因;使用Blast软件将上下游基因比对到GO和KEGG数据库,以获得功能和通路注释。利用LncTar软件对反义lncRNA的靶mRNA进行预测,并使用Blast软件将上述靶mRNA比对到KEGG和eggNOG数据库。利用TargetFinder软件预测lncRNA靶向结合的miRNA及miRNA靶向结合的mRNA,根据靶向结合关系建立lncRNA-miRNA和lncRNA-miRNA-mRNA调控网络,进而通过Cytoscape v3.7.1软件进行调控网络的可视化。利用RT-PCR对调控网络中的lncRNA、靶miRNA和靶mRNA进行表达验证。【结果】共预测出371个lncRNA的5 852个上下游基因,可注释到细胞进程、代谢进程和应激反应等48个功能条目,以及新陈代谢途径、次生代谢产物的生物合成和抗生素的生物合成等121条通路,表明部分lncRNA可通过顺式作用调节上下游基因的表达,从而参与调控球囊菌的生长发育及物质能量代谢等基础生命活动。球囊菌的7个lncRNA与7个靶mRNA存在序列互补关系,其中5个mRNA在eggNOG数据库中仅注释为假定蛋白,仅gene3444在KEGG数据库注释为核孔复合体蛋白An-Nup120和假定蛋白,表明上述1个反义lncRNA可能参与调控核孔复合体蛋白的生物合成等生物学过程。此外,共预测出227个lncRNA与73个miRNA之间存在靶向结合关系,其中多数lncRNA(79.02%)仅能结合1—2个miRNA,部分miRNA可被多个lncRNA靶向结合;进一步构建氧化磷酸化通路和MAPK信号通路相关的lncRNA-miRNA-mRNA调控网络,分析结果显示氧化磷酸化通路相关的222个lncRNA靶向78个miRNA及50个mRNA,MAPK信号通路相关的222个lncRNA靶向76个miRNA及46个mRNA,表明部分lncRNA通过ceRNA作用调控此两条通路,从而影响球囊菌的能量合成、环境适应以及生长发育等过程。【结论】部分lncRNA可能通过顺式作用和ceRNA作用调节球囊菌的生长发育、物质能量代谢以及环境适应等生物学过程;MSTRG.5393.1可能作为反义lncRNA调控球囊菌的核孔复合体的蛋白合成。     

油棕SAUR基因家族的全基因组鉴定及生物信息学分析

【目的】挖掘并鉴定油棕生长素上调小RNA(SAUR)基因家族成员,并对其进行生物信息学分析,为油棕生长素信号转导机制的研究提供参考。【方法】根据拟南芥SAUR基因序列,在油棕全基因组数据库中同源序列搜索,并利用CDD和Pfam数据库进行SAUR蛋白结构域分析,剔除无保守结构域的序列,最后利用生物信息学软件对油棕SAUR基因家族成员进行可视化分析。【结果】从油棕全基因组中共鉴定出40个SAUR基因家族成员(EgSAUR1~EgSAUR40),有31个基因在油棕14条染色体上呈不均匀分布,其中4号染色体上分布的基因最多为7个;除EgSAUR14和EgSAUR24基因含有2个外显子外,其余38个基因均仅含1个外显子,无内含子。40个EgSAURs蛋白亚细胞定位于细胞核,其二级结构均由α-螺旋、β-转角、无规卷曲和延伸链组成,以无规卷曲和α-螺旋所占比例较高,其中有11个EgSAURs蛋白呈酸性,29个EgSAURs蛋白呈碱性。40个油棕SAUR蛋白被划分为四大类,其中第Ⅰ(除EgSAUR27蛋白外)、Ⅱ(除EgSAUR3和EgSAUR22外)、Ⅲ、Ⅳ类蛋白均有Auxin_inducible保守结构域。40个EgSAURs蛋白共含10种保守基序(Motif),其中Motif 2存在于所有基因成员中。在花中特异表达的EgSAURs基因(EgSAUR4、EgSAUR9、EgSAUR10、EgSAUR24、EgSAUR29、EgSAUR30、EgSAUR32和EgSAUR33)数量最多,其次为根、茎和叶,在中果皮中特异表达的基因数最少。【结论】基因重复和组织表达特异性是油棕SAUR家族基因的两大特点,推测该家族基因对油棕花的生长发育及授粉受精过程发挥调控作用。     

棕榈油的改性研究进展

概述了棕榈油组成、性质,综述了棕榈油的改性以及改性后在食品工业、日化工业及动力燃料上的应用,并对棕榈油的应用前景进行了展望。研究表明,棕榈油有着极高的利用价值和可再生性,可以为多个领域的可持续发展做出贡献,如可做成食用调和油、奶油、洗洁用品、化妆品、生物柴油等一系列的产品。棕榈油的改性利用前景广阔。     

捻转血矛线虫伊维菌素耐药相关长链非编码RNA及其调控功能分析

为探究捻转血矛线虫伊维菌素耐药分子标记和关键调控元件,通过高质量的长链非编码RNA(Long non-coding RNA,lncRNA)表达谱对捻转血矛线虫敏感与耐药虫株lncRNA的顺式调控(Cis-regulation, cis)和竞争性内源RNA(Competing endogenous RNA,ceRNA)调控进行分析,筛选影响虫体伊维菌素耐药机制的微小调控分子。本研究利用RNA-seq技术对捻转血矛线虫伊维菌素敏感虫株和耐药虫株进行测序,根据生物学软件预测结果,筛选出位于蛋白编码基因上下游10 kb以内的lncRNA作为顺式调控作用的元件。对差异lncRNA进行GO和KEGG富集分析,并将显著差异的lncRNA和miRNA通过Target finder和Cytoscape v3.7.1软件建立lncRNA-miRNA调控网络和可视化分析。根据miRNA调控元件对lncRNA-circRNA-miRNA-mRNA调控网络进行连通性分析,结合耐药相关信号通路的富集结果构建lncRNA-miRNA-mRNA可视化网络,同时对随机选取的10个差异lncRNA进行qRT-PCR验证。...     

油棕产业调查分析及中国发展油棕产业的建议

摘 要：油棕是热带地区重要的木本油料作物，也是世界上生产效率最高的产油植物，其主要产品棕榈油和棕榈仁油具有广泛的应用领域。由于棕榈油在我国食用植物油消费中占据重要地位，且100%依赖进口，因此，油棕在我国具有重大战略地位。本文主要分析了在我国发展油棕产业的现状，并对油棕产业的发展提出了建议。     

东方蜜蜂微孢子虫孢子中长链非编码RNA的竞争性内源RNA调控网络及潜在功能

【背景】 长链非编码RNA（long non-coding RNA,lncRNA）是一类长度>200 nt且不具有编码能力的转录本,能够在真核生物的转录水平和转录后水平通过顺式（cis）、反式（trans）或竞争性内源RNA（competing endogenous RNA,ceRNA）机制调控基因的表达,已被证明在生物体的生长和发育等生物学过程中发挥重要的调控作用。【目的】 结合测序得到的东方蜜蜂微孢子虫（Nosema ceranae）纯化孢子的small RNA（sRNA）组学数据和前期获得的lncRNA组学数据对lncRNA的调控方式进行深入细致的分析和探讨,揭示lncRNA在东方蜜蜂微孢子虫孢子中的潜在功能。【方法】 利用small RNA-seq（sRNA-seq）技术对东方蜜蜂微孢子虫纯化孢子进行测序,通过相关的生物信息学软件对测序数据进行质控。根据lncRNA与mRNA的位置关系预测lncRNA的上下游基因;使用Blast软件比对GO和KEGG数据库,对上下游基因进行功能和代谢通路注释;利用Target Finder软件预测lncRNA-miRNA及lncRNA-miRNA-mRNA调控网络,进而通过Cytoscape v3.7.2软件对调控网络进行可视化;利用RT-PCR对调控网络中的部分lncRNA、miRNA和mRNA的表达进行验证。【结果】 东方蜜蜂微孢子虫纯化孢子样品的sRNA-seq分别得到16 597 883、15 451 791和12 248 316条raw reads,经质控分别得到15 608 370、14 249 255和11 440 684条clean reads,各样品的Q30≥98.58%。共预测出lncRNA的上下游基因310个,它们可注释到代谢进程、细胞进程、催化活性、结合和细胞等相关的35个功能条目;此外还可注释到56条代谢通路,涉及嘌呤代谢、碳代谢和丙酮酸代谢等物质代谢通路,以及甲烷代谢、氧化磷酸化和糖酵解/糖异生等能量代谢通路。上述结果表明相应的lncRNA可能通过cis作用调节上下游基因的表达,从而参与调控东方蜜蜂微孢子虫孢子中的物质和能量代谢以及细胞生命活动。进一步构建lncRNA-miRNA调控网络,分析结果显示MSTRG.3636.1、MSTRG.4498.1和MSTRG.4883.1可靶向结合4个miRNA（nce-miR-7729、nce-miR-7502、nce-miR-8639和nce-miR-8565）,说明此3个lncRNA可作为ceRNA在东方蜜蜂微孢子虫孢子中发挥潜在作用。LncRNA-miRNA-mRNA调控网络分析结果显示,三者之间形成较为复杂的调控网络关系,miRNA处于调控网络的中心并联系lncRNA和mRNA,nce-miR-7502和nce-miR-8639结合的mRNA最多,达到28个;与MSTRG.3636.1、MSTRG.4498.1和MSTRG.4883.1存在靶向关系的miRNA结合多个mRNA,表明上述3个lncRNA可能通过ceRNA机制发挥作用,从而影响东方蜜蜂微孢子虫孢子中的新陈代谢和生命活动。【结论】 lncRNA可能通过cis作用调控上下游基因的表达,以及作为ceRNA通过吸附miRNA间接影响靶基因的表达,从而参与调节东方蜜蜂微孢子虫孢子中的物质和能量代谢等基本生命活动。     

油棕体细胞胚的诱导和次生胚的增殖研究

油棕体细胞胚的诱导是油棕体胚发生技术体系中最关键的培养过程,通过建立油棕次生胚增殖培养方法可有效地实现油棕组培苗快速的增殖繁育。本研究通过系统的对油棕体细胞胚发生及次生胚再生途径中若干影响因子的比较研究,建立油棕体细胞胚和次生胚再生体系。结果表明:油棕体细胞胚再生体系在不同基因型的油棕品种内诱导率存在较大差别,其中植物外源激素二氯苯氧乙酸(2,4-D)对油棕胚诱导效果较好;油棕次生胚增殖在不同基因型的油棕品种内差异不显著,木本植物培养基(WPM)在油棕次生胚增殖中培养效果最好。     

棕榈油供给冲击与国内植物油价格波动的动态关系分析

[目的]分析棕榈油供给量与国内主要植物油价格的互动关系,以及对于来自价格正、负向冲击下棕榈油的供给反应,为棕榈油进口管理提供理论依据.[方法]利用我国棕榈油月度进口量、棕榈油、豆油、菜籽油现货价格及马来西亚毛棕榈油现货价格数据,在协整-GARCH、误差修正-GARCH框架下进行估计分析,研究供给量与价格间的互动关系,并用线性和非线性Granger因果检验进行稳健性检验.[结果]我国棕榈油的加工厂商和贸易商重视过去较长一段时间积累的方差信息(ARCH效应),而不是上一期的预测方差(GARCH效应);相比于菜籽油,豆油对棕榈油价格的调整力较大;棕榈油供给量对价格的影响力较小,有关价格滞后二阶的好坏消息对供给量具有非对称性影响;棕榈油进口量和价格相互不是Granger原因.[建议]加强棕榈油进口管理、市场建设及库存变化监测,加深棕榈油全球定价机制的研究.     

杀酵过程中不同因素对油棕鲜果出油率的影响

油棕是重要的热带油料作物,可提供食用油,还可作工业原料或生产生物柴油。杀酵处理是油棕果提取 棕榈油的第一环节。研究分析了油棕果杀酵过程中杀酵温度、保压时间、果实存放时间、杀酵容量4 个因素对压榨出 油率的影响,结果表明,采摘后的油棕鲜果应尽快杀酵,杀酵罐内油棕鲜果的体积占杀酵罐体积的比例不应超过 0.8,在120益杀酵条件下杀酵60 min,油棕出油率最佳。     

棕榈油的螺旋压榨制取及其脂肪酸组分分析

[目的]研究棕榈油的提取工艺,分析棕榈油的脂肪酸组成。[方法]使用螺旋压榨法提取棕榈油,用气相色谱分析棕榈油的脂肪酸组分。[结果]提取得到的棕榈油含有7种脂肪酸成分,以棕榈酸、油酸和亚油酸为主,其中不饱和脂肪酸约占53.3%,饱和脂肪酸约占45.3%。[结论]螺旋压榨提取棕榈油的工艺可行,提取的棕榈油不饱和脂肪酸含量较高。