雷竞技rebat植物科学前沿|最新文章

Kiwellin蛋白家族的进化重建、命名和功能元分析

克莱姆保罗 — 2022 - 12 - 22 - t00:00:00z

由病原体引起的作物病害严重影响全球粮食安全和植物生态。病原体很好地适应了它们的寄主植物，并发展出了复杂的机制，允许成功地定植。反过来，植物也采取措施来抵御病原体的攻击，从而引发了一场进化军备竞赛。最近的研究提供了关于两种植物Kiwellin蛋白<斜体>Zea mays如何减轻chorismate mutase Cmu1的活性的机制见解，Cmu1是真菌病原体<斜体>Ustilago maydis在玉米感染期间分泌的毒力因子。猕猴桃素以前被认为是猕猴桃中的人类过敏原，它的生物学功能显然与植物防御有关。我们将蛋白质组数据分析与结构预测相结合，以获得Kiwellin蛋白家族的整体概述，该家族被细分为具有n端kissper结构域的蛋白质和不具有n端kissper结构域的蛋白质。我们发现猕猴桃在各种植物中都是进化保守的。在每一种植物基因组中，平均有5个基韦林平行序列被编码。结构预测表明，barwin样蛋白和Kiwellins蛋白不能单纯在序列水平上进行区分。我们的数据表明，Kiwellins出现在陆地植物(胚胎植物)中，而不像之前所建议的那样存在于真菌中。 They evolved via three major duplication events that lead to clearly distinguishable subfamilies. We introduce a systematic Kiwellin nomenclature based on a detailed evolutionary reconstruction of this protein family. A meta-analysis of publicly available transcriptome data demonstrated that Kiwellins can be differentially regulated upon the interaction of plants with pathogens but also with symbionts. Furthermore, significant differences in Kiwellin expression levels dependent on tissues and cultivars were observed. In summary, our study sheds light on the evolution and regulation of a large protein family and provides a framework for a more detailed understanding of the molecular functions of Kiwellins.

产ACC脱氨酶的内生真菌菌群通过缓解乙烯和H2O2来提高油桐的耐旱性

Bushra拉赫曼 — 2022 - 12 - 22 - t00:00:00z

简介

由于全球急剧的气候变化，干旱变得更加普遍。因此，最相容的真菌群落在环境约束下协同促进植物发育和生态生理反应。然而，对于非寄主植物和内生真菌共生体在水分亏缺时产生促进生长和缓解压力激素的具体相互作用，我们知之甚少。< / p >Methods

The current research was rationalized and aimed at exploring the influence of the newly isolated, drought-resistant, ACC deaminase enzyme-producing endophytic fungi Trichoderma gamsii (TP), Fusarium proliferatum (TR), and its consortium (TP+TR) from a xerophytic plant Carthamus oxycantha L. on Moringa oleifera L. grown under water deficit induced by PEG-8000 (8% osmoticum solution).

Results

The current findings revealed that the co-inoculation promoted a significant enhancement in growth traits such as dry weight (217%), fresh weight (123%), root length (65%), shoot length (53%), carotenoids (87%), and chlorophyll content (76%) in comparison to control plants under water deficit. Total soluble sugars (0.56%), proteins (132%), lipids (43%), flavonoids (52%), phenols (34%), proline (55%), GA₃ (86%), IAA (35%), AsA (170%), SA (87%), were also induced, while H₂O₂ (-45%), ABA (-60%) and ACC level (-77%) was decreased by co-inoculation of TP and TR in M. oleifera plants, compared with the non-inoculated plants under water deficit. The co-inoculum (TP+TR) also induced the antioxidant potential and enzyme activities POX (325%), CAT activity (166%), and AsA (21%), along with a lesser decrease (-2%) in water potential in M. oleifera plants with co-inoculation under water deficit compared with non-inoculated control. The molecular analysis for gene expression unraveled the reduced expression of ethylene biosynthesis and signaling-related genes up to an optimal level, with an induction of antioxidant enzymatic genes by endophytic co-inoculation in M. oleifera plants under water deficit, suggesting their role in drought stress tolerance as an essential regulatory function.

Conclusion

The finding may alert scientists to consider the impacts of optimal reduction of ethylene and induction of antioxidant potential on drought stress tolerance in M. oleifera. Hence, the present study supports the use of compatible endophytic fungi to build a bipartite mutualistic symbiosis in M. oleifera non-host plants to mitigate the negative impacts of water scarcity in arid regions throughout the world.

基于effentnet和关注机制的多尺度融合模型木薯病害分类研究

Mingxin刘 — 2022 - 12 - 22 - t00:00:00z

木薯病是导致木薯产量严重下降的主要原因之一。因为木薯病的特征很难识别，如果不是专业的木薯种植者，就容易出现误判。为加强对木薯病害的判断，对木薯病害叶片病害斑颜色不同、叶片形状异常、病害斑面积等鉴定特征进行了研究。本文利用深度卷积神经网络对木薯叶病进行分类，利用图像分类技术对木薯叶病进行识别和分类。提出了一种基于关注机制的轻量级模块多尺度融合模型(MSFM)提取木薯叶片病害特征，以提高病害特征的分类能力。生成的特征图包含关键的疾病识别信息。这项研究使用了22000张木薯病叶片图像作为数据集，包括四种不同的木薯叶片疾病类别和健康的木薯叶片。实验结果表明，基于多尺度融合卷积神经网络(CNN)的木薯叶病分类模型较原模型进行了改进，平均识别率提高了近4%，平均识别率达到88.1%。为植物病害叶片的识别和早期诊断提供了理论支持和实用工具

小麦典型硫氧还蛋白基因家族的全基因组鉴定、表征、进化和表达模式分析

Jianfei周 — 2022 - 12 - 22 - t00:00:00z

典型硫氧还蛋白(TRX)在维持植物氧化还原平衡中发挥重要作用。然而，小麦中典型的<斜体>TRX基因仍有待全面深入的研究。本研究通过对小麦进行全基因组搜索，共鉴定出48个典型的<斜体>TaTRX基因，属于8个亚型<斜体>，且同一亚型的基因结构、蛋白质保守基元、蛋白质三维结构非常相似。进化分析表明，典型的<斜体>TaTRX家族成员中存在2对串联复制基因和14簇片段复制基因;<斜体>TaTRX15，<斜体>TaTRX36，<斜体>TaTRX42与它们祖先种的直系同源体相比具有正向选择;水稻和玉米分别与小麦有11个和13个同源的典型<斜体>TRXs。基因本体论(GO)分析表明，典型的<斜体>TaTRXs参与维持小麦细胞氧化还原稳态。对过表达典型<斜体>TaTRX的株系进行ROS含量测定、抗氧化酶活性测定和基因表达分析，证实<斜体>TRX在维持小麦氧化还原平衡中起重要作用。对启动子区<斜体>cis-作用元件的预测分析表明，典型的<斜体>TaTRXs广泛参与各种激素代谢和应激反应过程。利用公共数据库预测或RT-qPCR验证的结果表明，典型的<斜体>TaTRXs能够响应生物和非生物胁迫，其在小麦中的表达具有时空性。 A total of 16 wheat proteins belonging to four different families interacting with typical TaTRXs were predicted. The above comprehensive analysis of typical TaTRX genes can enrich our understanding of this gene family in wheat and provide valuable insights for further gene function research.

生物刺激素缓解植物非生物胁迫的策略与展望

应马 — 2022 - 12 - 22 - t00:00:00z

全球气候变化引起的非生物胁迫(例如，干旱、盐度、极端温度、重金属和紫外线辐射)破坏了脆弱的农业生态系统的稳定，损害了植物的生长性能，从而降低了作物的产量和质量。生物刺激素作为一种有前途的环保方法，被广泛用于解决环境问题，满足发展可持续/现代农业的需要。目前的知识表明，植物和动物来源的刺激物(例如，海藻和植物提取物、腐殖质物质和蛋白质水解物)以及微生物刺激物(例如，植物有益细菌或真菌)具有极大的潜力，可以诱导植物对各种非生物胁迫的耐受，从而增强植物生长和性能相关参数(如根生长/直径、开花、养分利用效率/转运、土壤保水能力和微生物活性)。然而，要在气候变化条件下成功实施基于生物刺激素的大田农业，需要从物理化学、代谢和分子水平了解生物刺激素应对各种非生物胁迫的农业功能和作用机制。因此，本文试图揭示各种生物刺激剂在缓解非生物压力方面的潜在作用机制，并讨论在不断变化的气候条件下，生物刺激剂在农业中的商业化和实施中面临的挑战

非子小荔枝(litchi chinensis Sonn.)果肉糖分减少原因的转录组学分析

俊杰彭 — 2022 - 12 - 22 - t00:00:00z

为研究“非子小”荔枝(<斜体> litchi chinensis Sonn.)果肉“糖衰退”的原因，测定了2020年和2021年获得的果肉的主要糖含量和蔗糖代谢酶活性。在开花后35天、63天和69天提取2020年获得的果肉RNA，进行转录组测序分析。采用real-time PCR方法检测两年内基因的差异表达。结果表明，63 DAA处理后，可溶性糖和蔗糖含量均呈下降趋势，果糖和葡萄糖含量均呈上升趋势。两年内蔗糖代谢酶活性的动态变化基本一致。63 DAA后，除2021年的酸性转化酶(AI)外，其他酶活性均显著下降，蔗糖代谢酶的净活性表现出较强的蔗糖裂解活性。35 d与63 d、35 d与69 d、63 d与69 d分别有18061、19575、985个差异表达基因。筛选出91个糖代谢基因，包括蔗糖合酶(SS)、蔗糖磷酸合酶(SPS)、AI、中性转化酶(NI)、己糖激酶(HK)、葡萄糖6-磷酸脱氢酶(G6PD)、6-磷酸葡萄糖酸脱氢酶(6PGD)、磷酸果糖激酶(PFK)和丙酮酸激酶(PK)基因。63 d与69 d相比，75%的蔗糖代谢基因下调，77%的糖酵解(EMP)基因上调，PFK基因显著上调。实时PCR检测到的15个基因表达与转录组测序结果呈显著线性相关(<斜体>r₂₀₂₀ = 0.9139，<斜体>r₂₀₂₁ = 0.8912)。 These results suggest that the upregulated expression of PFK genes at maturity may enhance PFK activity and promote the degradation of soluble sugar in pulp through the EMP pathway, resulting in decreased soluble sugar and sucrose contents and “sugar receding” in pulp. Moreover, the downregulated expression of sucrose metabolism genes in pulp decreased the activities of these enzymes, but the net activity of these enzymes resulted in cleaved sucrose and replenished levels of reducing sugars, resulting in a stable reducing sugar content.

CCDC22和CCDC93是拟南芥根和根毛生长所必需的两个潜在的寻回器相互作用蛋白

康纳·d·刘易斯 — 2022 - 12 - 22 - t00:00:00z

内膜转运对植物生长至关重要，通常依赖于分泌和内吞途径之间的平衡。VPS26C是检索复合物的一个组成部分，该复合物已被证明在人类细胞培养中整体质膜蛋白的回收中起作用，并且是拟南芥中根毛生长所需的核心检索复合物的一部分。在这项工作中，我们报道了CCDC22和CCDC93的拟南芥同源物的特征，这两个额外的蛋白质在人类中具有检索功能。系统发育分析表明，<斜体>CCDC22 (AT1G55830)和<斜体>CCDC93 (AT4G32560)是植物中存在的单拷贝基因，而<斜体>VPS26C在草中不存在。<斜体>CCDC22和<斜体>CCDC93都是拟南芥根和根毛生长所必需的，并且主要定位于根表皮细胞的细胞质。先前的工作已经证明了VPS26C功能和vti13依赖的液泡运输途径之间的遗传相互作用。为了进一步测试该模型，我们鉴定了<斜体>vti13 ccdc93双突变体，并表明与<斜体>vps26c，<斜体>ccdc93一样，是<斜体>vti13根毛表型的抑制因子。这项工作共同确定了植物根和根毛生长所必需的两种新蛋白质，并证明了CCDC93发挥作用的内体途径在遗传上与vti13依赖的液泡运输途径有关

稀疏注意双通道FCN网络对落叶松管胞特征的数值分析

曹国伟李 — 2022 - 12 - 22 - t00:00:00z

了解木材在微观尺度上的宏观力学行为，对类细胞壁复合材料的设计和纸浆造纸具有重要意义。为了预测管胞力学性能并分析其与管胞特征的关系，在FCN网络模型的基础上，引入双通道机制和稀疏注意机制，设计了具有稀疏注意的双通道FCN网络(D-SA-FCN)。利用抗压强度数据、灰度共生矩阵、细胞分割和几何分析对落叶松管胞特征进行数值提取，建立数据集。建立了基于主成分分析和随机森林的特征分析算法，对特征值进行优化。D-SA-FCN网络模型的训练集准确率达到85.75%，力学性能达到分级标准的五级。在输入形态特征和纹理特征时，训练模型的准确率分别为71.48%和79.52%。结果表明，纹理特征在一定程度上对力学有更显著的影响，D-SA-FCN可以降低计算复杂度，提高预测精度

智利菜豆生态型(Phaseolus vulgaris L.)根际促进植物生长的细菌支持种子发芽和抗盐胁迫的生长

辛西娅就 — 2022 - 12 - 22 - t00:00:00z

由于全球持续变暖和气候变化，盐度非生物胁迫日益增加。这也成为作物减产的主要原因之一。植物-细菌相互作用在不使用任何化学肥料的情况下提高作物产量方面起着至关重要的作用。本研究旨在研究促进植物生长细菌(PGPB)在缓解当地品种作物盐胁迫中的作用及其相互作用。因此，本研究从智利普通豆生态型“Sapito”(<斜体>Phaseolus vulgaris L.)根圈土壤中分离到两个PGPB，分别为<斜体>Bacillus proteolyticus Cyn1和<斜体>Bacillus safensis Cyn2，并对其PGPB性状进行分析。Cyn1可以产生NH₃和HCN，也分泌铁载体，而Cyn2产生NH₃和铁载体，但对HCN的产生呈负反应。这两种分离的细菌都表现出ACC脱氨酶的产生，磷酸盐溶解和过氧化氢酶分泌的阳性结果。在所有三种测试的非生物压力下，即温度、水和盐度，细菌和它们的联盟都表现出积极的反应。Cyn1在温度胁迫和水分胁迫下可以产生生物膜网络来对抗胁迫。在盐度胁迫下，两株PGPB菌株均产生了胁迫成分和细胞质包涵体。 Based on the response, among all other abiotic stresses, salinity stress was chosen for further plant–bacteria interaction study and growth. Visible root colonization of the bacteria has been observed in comparison to the control. The germination index was 100% for all experimental setups of seed bacterization, both under control conditions and salinity stress. Both bacteria responded with good PGP traits that helped in the growth of healthy plants after the bacterial treatment in final pot experiments. Additionally, the consortium and the plants treated with Cyn1 have demonstrated high production of photosynthetic pigments in both experimental setups. Both B. proteolyticus Cyn1 and B. safensis Cyn2 have shown promising PGP characters and efficient response against toxicity related to salinity. Hence, both of these bacteria and consortium can be used for improved agricultural production of Chilean native common beans in the near future.

意大利自然网络遗址中作物野生亲缘的原位发生和保护:来自数据驱动方法的见解

洛伦佐拉吉 — 2022 - 12 - 22 - t00:00:00z

这项工作的目的是通过分析意大利不同作物野生近缘种种群的地理分布，评估它们的<斜体>原位状态，并提出改善其未来保护的可能策略。这项工作的重点是<斜体>葱属、β属、芸苔属、黑麦属<斜体>属和<斜体>属的小麦属<斜体>属的不同物种，这些物种在相关作物的经济重要性、威胁程度以及使用潜力方面在欧洲和全球层面具有优先地位。利用意大利国家地质门户提供的资料，初步分析了Natura 2000站点的地理分布和人口的总体百分比。此外，由于属和种分布在意大利的经济重要性，<斜体>Brassica glabrescens，<斜体>B.;岛虫，B. macrocarpa，<斜体>B.;蒙大拿< /斜体>、<斜体> B。procumbens < /斜体>、<斜体> B。rupestris、B. villosa是基于从多个数据库检索的更详细的产状数据进行额外分析的对象，并包括土地覆盖/土地利用和<斜体>原位和<斜体>原位密度分析。我们检索了1996个<斜体>原位种群的地理分布数据，它们属于60个作物野生亲缘物种:<斜体>葱属(43)<斜体>，芸苔属(11)<斜体>，小麦属(4)，<斜体>Beta(1)和<斜体>Secale(1)。当考虑不同的物种时，在Natura 2000站点出现的种群百分比有很大差异;这也适用于最需要保护的<斜体>芸苔物种。 Results of land cover/land use analysis showed that Brassica populations outside Natura 2000 areas mainly occur in anthropized sites while those within Natura 2000 mainly in sites characterised by natural and seminatural conditions. Areas where genetic reserves could be instituted and that could be the target of future Brassica resources collection missions are also suggested. Based on a large dataset of punctual geographical distribution data of population occurrences across the territory, this research shows that, in Italy, crop wild relatives in situ are in a quite precarious condition especially when species in most need of protection are considered. Our data also highlight the role of Natura 2000 Network in favouring in situ protection of these precious resources in Europe.

S-ResNet:一种改进的能识别小昆虫的ResNet神经模型

裴王 — 2022 - 12 - 22 - t00:00:00z

导论

作物昆虫的精确识别是智能植保的关键方面。近年来，随着深度学习方法的发展，昆虫识别的效率有了显著提高。然而，现有模型对小昆虫目标的识别率对于昆虫预警或精确可变农药施药仍然不足。小昆虫在图像上占用的像素信息较少，使得模型更难提取特征信息。< / p >Methods

To improve the identification accuracy of small insect targets, in this paper, we proposed S-ResNet, a model improved from the ResNet, by varying its convolution kernel. The branch of the residual structure was added and the Feature Multiplexing Module (FMM) was illustrated. Therefore, the feature expression capacity of the model was improved using feature information of different scales. Meanwhile, the Adjacent Elimination Module (AEM) was furtherly employed to eliminate the useless information in the extracted features of the model.

Results

The training and validation results showed that the improved residual structure improved the feature extraction ability of small insect targets compared to the original model. With compare of 18, 30, or 50 layers, the S-ResNet enhanced the identification accuracy of small insect targets by 7% than that on the ResNet model with same layer depth.

在西北干旱区河西地区，研究了当地环境、区域气候和树种对径向生长的影响

摘要风扇 — 2022 - 12 - 22 - t00:00:00z

径向生长受当地环境、区域气候和树种的影响。评估这些变量对径向生长的影响有助于揭示树木生长与环境之间的关系。在这里，我们采用标准树状年代学方法探讨了径向生长对气候因子的响应。基于青海云杉(Picea crassifolia)共249份环宽记录，在河西地区沿纵向梯度分布的5个地点报告了环宽残留年表。我们发现河西地区西部的青海云杉比东部对气候变化更敏感，前一生长季和生长季早期(3 - 6月)的干旱条件限制了云杉的生长。1813-2001年河西地区青海云杉和祁连杜松(<斜体>Juniperus przewalskii)的区域标准年表比较表明，两者在高频域比低频域更一致。这些发现强调了当地环境、区域气候和树种对径向生长的影响，表明考虑这些变量可以改进大规模和多物种的树木年代学研究

母体基因组中连接子组蛋白H1的缺失影响demeter介导的去甲基化，并影响胚乳DNA甲基化格局

羌汉 — 2022 - 12 - 22 - t00:00:00z

<斜体>拟南芥 DEMETER (DME) DNA糖基化酶在受精前使中央细胞基因组去甲基化。这种雌性配子伴细胞的表观遗传重构在胚乳中建立了基因印迹，对种子的生存至关重要。二甲醚可以去甲基化小的和基因侧翼的转座子以及基因间和异染色质序列，但二甲醚如何被招募到这些位点仍然未知。在酵母双杂交筛选中，H1.2被鉴定为dme相互作用蛋白，母体基因组H1的缺失会影响DNA甲基化和胚乳中选定印迹基因的表达。然而，H1在<斜体>拟南芥<斜体>胚乳中影响DME去甲基化和基因印迹的程度尚未被研究。本研究表明，在没有母体连接子组蛋白的情况下，二甲醚介导的去甲基化被促进，特别是在异染色质区域，这表明h1结合的异染色质是二甲醚去甲基化的障碍。母体基因组中H1缺失对胚乳中基因转录或基因印迹调控的影响非常有限;然而，它可变地影响常染色质TE甲基化，并在选定的印迹基因中引起轻微的高甲基化和表达降低。我们得出结论，母体H1缺失间接影响dme介导的去甲基化和胚乳DNA甲基化格局，但似乎不影响胚乳基因转录和整体印迹调控

非洲柑橘木虱:亚洲自由念珠菌的有效载体

伯纳德•雷诺 — 2022 - 12 - 22 - t00:00:00z

介绍

黄肺病(HLB)是世界柑橘最严重的病害，与三种不可培养的韧皮部限制细菌<斜体>Candidatus Liberibacter asiaticus(<斜体>CLas)、<斜体>Ca L. africanus(<斜体>CLaf)和<斜体b> Ca L. americanus(<斜体>CLam)有关。<斜体>CLas由亚洲柑橘木虱<斜体> citri Diaphorina citri传播，并已传播到几个国家。非洲木虱<斜体>Trioza erytreae，载体<斜体>CLaf产于非洲及其邻近岛屿。世界上只有两个主要柑橘种植区——澳大利亚/新西兰和地中海盆地——仍然没有hlb。然而,<斜体> T。最近引进欧洲大陆(葡萄牙和西班牙)的erytreae已经成为柑橘生产的潜在威胁。<斜体>CLas由<斜体>T传输。Erytreae 曾被假定，但从未测试过。评估<斜体>T的风险。传输<斜体>CLas，比较<斜体>CLas与<斜体>T的传输。 erytreae and D. citri were assessed.

Methods

Transmission tests were performed on excised leaves and seedlings of Citrus volkameriana with different inoculation access periods (in series) for both insect species. Quantifications of bacterial titers were made in excised leaves, seedlings three and six months after inoculation and on individual insects.

Results

Our results showed that T. erytreae was able to efficiently acquire CLas. Furthermore, T. erytreae carried significantly higher bacterial titers than D. citri, and was able to efficiently transmit the bacteria to seedlings at a similar rate that D. citri highlighting the high risk of spread of the most aggressive variant of HLB (CLas) by T. erytreae in Europe.

Discussion

Thus, extreme precautions to prevent any entry of CLas into Europe should be adopted.

拟南芥基因筛选结果显示，RBP45d和PRP39a在5′隐剪接位点选择中的作用相同

Weihua黄 — 2022 - 12 - 22 - t00:00:00z

真核生物基因组中的隐剪接位点通常处于休眠状态，除非被真实剪接位点突变或相关剪接因子激活。在植物中如何使用隐式剪接位点尚不清楚。在这里，我们确定了两个隐性剪接调控因子RBP45d和PRP39a，它们分别是酵母U1辅助蛋白Nam8和Prp39的同源物，<斜体>，通过对<斜体>sot5突变体的抑制因子的遗传筛选，该突变体是由<斜体>sot5插入子7的5 '剪接位点(5 ' ss)的点突变引起的。<斜体>RBP45d和<斜体>PRP39a中的功能缺失突变显著增加了编码突变但有功能的sot5蛋白的隐拼接变体的水平，将<斜体>sot5挽救到WT表型。我们进一步证明了RBP45d和PRP39a相互作用，也与U1C相互作用，U1C是U1 snRNP的核心亚基。我们发现RBP45d直接结合在<斜体>SOT5内含子7的下游5 ' ss的富尿苷(U) RNA序列上。然而，其他RBP45/47成员与RBP45d没有冗余功能，至少在调控隐剪接方面是这样。综上所述，RBP45d通过与植物内含子富u元素结合，促进U1 snRNP识别特定的5’ss

有机肥、碎石配植田菁改良滨海粉土的效果及机理

记得一个 — 2022 - 12 - 22 - t00:00:00z

中国江苏省沿海淤泥质土壤(CSS)面积大，渗透性差，盐度高，养分差，给海岸带的开发利用带来了很大的困难，迫切需要改善。本研究以河沙、蛇纹石和有机肥作为CSS的添加剂，在不同处理的土壤上种植耐盐经济作物Sesbania cannabina<斜体> 。通过高通量测序、土壤理化性质分析和植物生长状况检测，研究了<斜体>S.根际细菌多样性。研究了不同处理下大麻素(cannabina)在CSS中的生长及其环境影响因子，同时探讨了有机肥与砾石复合作为CSS改进剂的效果和机理。结果表明，单次施用有机肥可显著提高土壤总氮(TN)、总有机碳(TOC)和氮肥利用率。CSS中的P;河砂配施有机肥显著降低土壤盐分含量和碱度;同时，在单施有机肥和有机肥料配施河沙处理中，根际<斜体>S。大麻素不同程度地丰富了有机物降解利用的细菌群落。土壤水分含量及盐碱土相关指标(包括总盐分、电导率(EC)、交换钠率(ESP)、有效性。 Na and Avail. K, etc.) were further reduced significantly by the application of organic fertilizer combined with river-sand and serpentine. The method has greatly improved the growth conditions of S. cannabina and promoted the positive development of its rhizosphere bacterial community. Among them, in the treatment of organic fertilizer combined with river-sand and serpentine, a variety of plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR, such as Sphingomonas, Ensifer, and Rhodobacter) and nitrogen-cycle-related bacteria (such as nitrate-reduction-related bacteria, nitrogen-fixing bacteria like Ensifer, and purple non-sulfur photosynthetic bacteria like Rhodobacter) were enriched in the rhizosphere of S. cannabina; moreover, the mutual association and robustness of bacterial co-occurrence networks have been significantly enhanced. The results provide a theoretical basis and reference model for the improvement of coastal saline-alkali silt soil.

基因融合、微外显子和剪接变异决定了芝麻泛基因组中AP2/ERF和WRKY转录因子的胁迫信号传递

Ramya Parakkunnel — 2022 - 12 - 22 - t00:00:00z

AP2/ERF和WRKY基因是芝麻防御反应的主要组成部分，在芝麻泛基因组中进行了广泛的进化动力学研究。在基因拷贝数、基因组位置、结构域、外显子-内含子结构和蛋白质参数方面观察到大量的变化。在泛基因组中，63%的AP2/ERF成员不含内含子，而99%的WRKY基因含有多个内含子。AP2亚家族富含微外显子，其内含子序列与许多应激反应基因和脂肪酸代谢基因序列相似。WRKY家族包括广泛的多结构域基因融合，其中额外的结构域显著增强了基因和外显子的大小以及基因拷贝数。融合基因被发现在获得性免疫、应激反应、细胞和膜完整性以及ROS信号传导中起作用。尽管中国和印度种质资源的生态适应性明显，但个体基因组具有广泛的共线性和共通性。微外显子和多结构域基因均有显著的正向选择效应。在受体、供体和分支位点发生改变的剪接变异是常见的，每个基因检测到6-7个剪接变异。这项研究确定了脂质代谢和叶绿素生物合成在防御反应和应激信号通路中的重要作用。 60% of the studied genes localized in the nucleus while 20% preferred chloroplast. Unique cis-element distribution was noticed in the upstream promoter region with MYB and STRE in WRKY genes while MYC was present in the AP2/ERF genes. Intron-less genes exhibited great diversity in the promoter sequences wherein the predominance of dosage effect indicated variable gene expression levels. Mimicking the NBS-LRR genes, a chloroplast localized WRKY gene, Swetha_24868, with additional domains of chorismate mutase, cAMP and voltage-dependent potassium channel was found to act as a master regulator of defense signaling, triggering immunity and reducing ROS levels.

本生烟中活性Exendin-4的产生及其在2型糖尿病治疗中的应用

谢米一种蛋白激酶 — 2022 - 12 - 22 - t00:00:00z

GLP-1(胰高血糖素样肽-1)是一种刺激β细胞分泌胰岛素的肽，用于控制血浆血糖水平。其模拟艾塞那肽(合成Exendin-4)半衰期较长，约3.3-4 h，广泛应用于临床治疗糖尿病。目前，艾塞那肽是化学合成的。在本研究中，我们报道了GLP-1类似物重组Exendin-4 (Exdn-4)可以在<斜体> benthamiana中大量产生，估计产量为50.0µg/g新鲜生物量。为了获得高水平表达，我们生成了一个重组基因，<斜体>B:GB1:ddCBD1m:8xHis: Exendin-4(<斜体>BGC: Exdn-4)，用于使用各种结构域生产Exendin-4，如BiP信号肽、GB1结构域(streptococcal G蛋白的B1结构域)、双纤维素结合结构域1 (CBD1)和Exendin-4 n端8个His残基(8xHis)。用GB1增加表达量，用双CBD1和8xHis作为亲和标签，分别用MCC珠和Ni²⁺-NTA树脂进行纯化。BGC: Exdn-4采用Ni²⁺-NTA树脂和微晶纤维素(MCC)珠单步纯化至均一。经肠激酶处理后，将BGC与MCC珠结合，得到无额外残基的Exdn-4。植物合成的Exdn-4 (Exendin-4)与化学合成的Exendin-4在小鼠胰腺β细胞系MIN6m9细胞葡萄糖诱导胰岛素分泌(GIIS)中同样有效

玉米蔗糖非发酵1相关蛋白激酶基因的全基因组鉴定及其对非生物胁迫的响应

薛峰说 — 2022 - 12 - 22 - t00:00:00z

蛋白激酶通过信号转导在植物响应环境变化中发挥重要作用。作为蛋白质激酶的一个大家族，蔗糖非发酵-1 (SNF1)相关激酶(SnRKs)在许多植物中被发现并被证实具有功能。然而，对于<斜体>Zea mays的<斜体>SnRK家族知之甚少。< / p >Methods

Evolutionary relationships, chromosome locations, gene structures, conserved motifs, and cis-elements in promoter regions were systematically analyzed. Besides, tissue-specific and stress-induced expression patterns of ZmSnRKs were determined. Finally, functional regulatory networks between ZmSnRKs and other proteins or miRNAs were constructed.

Results and Discussion

In total, 60 SnRK genes located on 10 chromosomes were discovered in maize. ZmSnRKs were classified into three subfamilies (ZmSnRK1, ZmSnRK2, and ZmSnRK3), consisting of 4, 14, and 42 genes, respectively. Gene structure analysis showed that 33 of the 42 ZmSnRK3 genes contained only one exon. Most ZmSnRK genes contained at least one ABRE, MBS, and LTR cis-element and a few ZmSnRK genes had AuxRR-core, P-box, MBSI, and SARE ciselements in their promoter regions. The Ka:Ks ratio of 22 paralogous ZmSnRK gene pairs revealed that the ZmSnRK gene family had experienced a purifying selection. Meanwhile, we analyzed the expression profiles of ZmSnRKs, and they exhibited significant differences in various tissues and abiotic stresses. In addition, A total of eight ZmPP2Cs, which can interact with ZmSnRK proteins, and 46 miRNAs, which can target 24 ZmSnRKs, were identified. Generally, these results provide valuable information for further function verification of ZmSnRKs, and improve our understanding of the role of ZmSnRKs in the climate resilience of maize.

转录组和代谢组分析揭示了苦荞麦大粒突变体籽粒大小相关的关键基因

小梅方 — 2022 - 12 - 22 - t00:00:00z

在苦荞育种中，具有较高遗传力和稳定性的晶粒尺寸是一个重要的选择指标。然而，调节苦荞籽粒发育的机制尚不清楚。我们对大粒突变体(<斜体>bg1)和WT开花后10和15天(DPA)的转录组和代谢组测序，同时鉴定出4108个差异表达基因(deg)，其中93个显著上调差异基因和85个显著下调差异基因。同时，我们鉴定了泛素-蛋白酶体通路、海-库(IKU)通路、丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路、植物激素(生长素、油菜素类固醇和细胞分裂素)转导通路和5个转录因子家族(aptala (AP2)、生长调节因子(GRF)、生长素反应因子(ARF)、WRKY和MYB)中的DEGs。进行加权基因共表达网络分析(Weighted gene co-expression network analysis, WGCNA)，得到9个核心DEGs。转录组和代谢组测序联合分析筛选出394个deg。通过综合分析，我们发现了24个编码E3泛素蛋白连接酶HIP1、胚胎缺陷蛋白(EMB)、受体样蛋白激酶FERONIA (FER)、肌动蛋白4蛋白SRG1等的潜在候选基因，这些基因可能与大粒突变体< >bg1有关。最后，采用实时聚合酶链式反应(qRT-PCR)对鉴定的DEGs进行验证。我们的研究结果为确定导致粒大小变异的候选基因及其功能提供了新的知识，将为苦荞高产分子育种的遗传解剖提供宝贵的资源