《木薯粉蚧对木薯叶片卷曲的诱导作用(半翅目:伪球虫科)》

  • 来源专题:农业生物安全
  • 编译者: 任洁
  • 发布时间:2023-08-06
  • 某些食植物昆虫可以诱导其寄主植物卷曲叶片,从而提供受保护和营养丰富的栖息地。然而,这种诱导的机制仍然知之甚少。木薯粉蚧(Phenacoccus manihoti Matile-Ferrero)(半翅目:假球虫科)是木薯的一种严重害虫,引起木薯叶卷曲。为了揭示卷叶诱导的机制,我们首先在木薯幼苗的不同部位(即顶端分生组织和茎)接种不同数量的粉蚧。其次,我们使用从叶子中提取的总RNA 进行转录组分析。结果表明,单一昆虫能够诱发卷叶,但卷叶的强度和频率与昆虫的数量呈正相关。此外,当粉虱取食或靠近顶端分生组织时,会发生卷叶,但当它们取食茎时,不会发生卷叶。转录组分析从完整植物和不同时间点接种粉蚧的植物中总共鉴定出 3,931 个差异表达基因 (DEG)。生物过程的GO分析表明,DEGs包含一系列影响叶片近轴-远轴发育、生长素生物合成和极性的因素。这表明这些功能的改变可能导致卷叶。
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  • 《CRISPR-CAS9介导的木薯基因组编辑》

    • 来源专题:转基因生物新品种培育
    • 编译者:Zhao
    • 发布时间:2017-11-27
    • 目前研究证明,CRISPR-Cas9是一种能够用于进行基因修饰,将新的遗传信息引入作物物种的强大的基因组编辑工具。但是,它还没有被用来编辑木薯(Manihot esculenta)这一作物。为了验证CRISPR-Cas9基因编辑技术在修饰木薯基因组中的效果,Donald Danforth植物科学中心研究员John Odipio及其团队利用携带针对MePDS的gRNA的构建体在两个栽培品种中靶向定位八氢番茄红素脱氢酶(MePDS)基因。并且MePDS基因的修饰在相对较短的时间范围内产生视觉可检测的突变事件,并且不需要通过基因测序来确认。 在农杆菌介导的CRISPR-Cas9试剂进入到木薯细胞中后,两种构建体都在子叶期体细胞胚中诱导可见的白化表型,并从该位点再生植物。本次诱变分析研究共测定了38个品系,每个品种19个。显示白化表型的植物品系的频率在两个栽培品种中为90-100%。而且通过基因序列分析显示,所有被检测的株系在目标MePDS位点都携带突变点,而且记录下了这些突变点的插入,缺失和置换。另外,研究小组观察到在MePDS区域上游5'末端或下游3末端有少量核苷酸取代和/或缺失。 本研究报道的数据表明,CRISPR-Cas9介导的基因组编辑技术也同样适用于木薯,而且效率较高。 有关这项研究的更多信息,请阅读“植物科学前沿”杂志中的文章。
  • 《木薯叶肉原生质的高效分离和PEG介导的基因瞬时表达》

    • 来源专题:转基因生物新品种培育
    • 编译者:Zhao
    • 发布时间:2017-03-20
    • 木薯为世界三大薯类作物之一,是热带及亚热带地区重要的粮食及能源作物。木薯全基因组测序于2009年已经完成,但由于稳定的遗传转化操作难度较大且所费时间较长。原生质体瞬时表达体系则因其便捷、高效等特点已经被广泛地应用于许多植物基因与蛋白功能鉴定研究中。成熟的木薯原生质体瞬时表达体系的建立,将成为在功能基因组学时代研究木薯基因表达调控、蛋白质亚细胞定位、蛋白互作、启动子活性分析、信号转导机制等方面的理想工具。本研究中,研究人员以木薯组培苗叶片为材料,通过酶解法制备木薯原生质体,利用PEG-Ca2+ 介导转化原生质体,进行目标基因的瞬时表达分析。研究结果表明:在9 %的甘露醇溶液中,25 ℃黑暗环境酶解16 h的条件下,木薯组培苗叶片酶解最适宜的酶液组合为1.6 %纤维素酶和0.8 %离析酶,所获得的原生质体产量为4.42×107个/g FW,活力为92.60 %。当 PEG4000的浓度为25 %、转化时间为10 min时,木薯叶肉原生质体的转化效率最高,可达70.84 %。该研究优化了基因表达的主要影响因素并建立了高效的叶肉原生质体分离和瞬时基因表达体系,对木薯基因的大规模表征及其表征途径起到了积极的促进作用。