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《武汉植物园在莲NAC转录因子研究方面取得新进展》

  • 来源专题：生物安全知识资源中心—领域情报网
  • 编译者： hujm
  • 发布时间：2022-07-06

  • NAC转录因子是植物特有的一类转录因子，在植物界广泛存在，参与调节植物的各种生物学过程，例如器官发生、组织发育以及胁迫应答响应等。然而，莲中NAC转录因子家族尚未报道。

    　　近日，Frontiers in genetics发表了来自中国科学院武汉植物园莲种质资源与遗传育种学科组题为“Genome-Wide Characterization and Comprehensive Analysis of NAC Transcription Factor Family in Nelumbo nucifera”的文章。该研究在亚洲莲的基因组中鉴定到82个NnNAC基因，并对这些NnNAC基因的序列特征、进化和转录激活活性等进行了分析。研究结果表明，同源基因对表现出相似的保守基序和基因结构特征。NnNAC蛋白广泛的转录激活能力是由高度分化的C端激活域(AD)介导。该研究还鉴定到30和29个NnNAC候选基因分别参与莲子发育进程和莲水淹胁迫响应。本研究扩展了我们对NnNAC基因家族的认识，为今后莲的分子育种和种质资源创新提供了重要的基因资源。

    　　中国科学院武汉植物园在读博士生宋贺云为论文的第一作者，中国科学院武汉植物园杨美研究员、孙恒助理研究员为该论文的通讯作者。本研究得到了国家自然科学基金、中国科学院生物资源计划和湖北省自然科学基金的资助。

  • 原文来源：http://www.whiob.ac.cn/xwdt/kydt/yjjz/202207/t20220705_6471561.html;https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fgene.2022.901838/full
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  • 《武汉植物园在莲藕膨大研究方面取得新进展》
    • 来源专题：生物安全知识资源中心—领域情报网
    • 编译者：hujm
    • 发布时间：2022-06-20
    • 　莲是我国重要水生经济作物，集观赏、食用和药用价值于一身。莲的地下茎（发育早期为不膨大的藕带，发育后期膨大成藕）不仅是一种重要的水生蔬菜，而且是进行无性繁殖的繁殖器官。热型莲的地下茎因不能膨大成藕，无法在亚热带地区和温带地区成功越冬，所以莲藕膨大可保证莲成功越冬和来年春季正常的发芽。 　　近日，Plant Molecular Biology发表了来自于武汉植物园的题为“Identification of QTLs and a putative candidate gene involved in rhizome enlargement of Asian lotus (Nelumbo nucifera)”的文章。该研究利用QTL定位和异源转化技术，开展了莲地下茎膨大机制的研究。该研究将热带莲和温带莲的F2分离群体进行了全基因组重测序技术，构建了一张含有236840个SNP的遗传连锁图，进一步对地下茎膨大节数和膨大系数等性状进行了QTL定位，获得了3个稳定性QTL。进一步对主效QTL区间内基因进行转录组的分析，发现了对地下茎膨大有促进作用的基因NnBEL6。该基因的表达量在地下茎膨大过程中诱导表达。通过异源转化马铃薯实验证实了NnBEL6对块茎膨大的作用。本研究揭示了莲藕膨大的遗传基础和候选基因，为增强莲越冬繁殖能力提供了理论依据。 　　以上研究由中国科学院武汉植物园完成，刘艳玲副研究员为论文的第一作者，杨美研究员为通讯作者。本研究得到了国家自然科学基金(31872136和31772353)、中国科学院生物资源计划(KFJ-BRP-007-009)和中国科学院前沿科学重点研究计划（QYZDB-SSW-SMC017)的资助。
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  • 《武汉植物园在莲耐水淹响应机理研究中取得新进展》
    • 来源专题：生物安全知识资源中心—领域情报网
    • 编译者：hujm
    • 发布时间：2022-03-21
    • 莲是莲科莲属挺水植物，在亚洲各国广泛栽培，具有重要的食用、药用和观赏价值。为了应对水生环境，莲适应性进化出了具有超疏水特性的“荷叶效应”，并拥有遍布周身的联通气孔。在我国，莲通常种植于河流、湖泊和低洼地带。但受全球气候变化影响，持续性强降雨频发，莲常遭受完全水淹的灾害，给莲生产带来巨大损失。 　　为加快莲耐水淹品种的分子育种进程，中国科学院武汉植物园的莲种质资源与遗传育种研究团队开展了莲应对完全水淹的响应机理研究，在国际园艺期刊Horticulture Research发表了题为“Time-course analysis and transcriptomic identification of key response strategies to complete submergence in Nelumbo nucifera”的研究论文。该研究对 ‘中国古代莲’ 和 ‘秋星’两个代表性莲品种进行了耐水淹时程处理，并结合表型数据、转录数据和组化电镜数据，初步揭示了莲耐水淹的分子响应机理。研究首次发现，莲作为一种水生植物，对完全水淹胁迫的耐受性其实很低，中位致死时间只有10天左右，大大低于其它水生植物40-100天的水淹致死时间。完全水淹早期（3-6h），莲主要采用了逃逸策略（Escape Strategy），体内乙烯迅速累积、叶柄快速伸长、通气孔面积和密度显著增加。完全水淹后期（24-120h），莲启动了静止策略（Quiescence Strategy），将自身厌氧呼吸限制在较低水平。此外，研究发现在完全水淹胁迫下，莲的抗病和抗氧化基因的表达水平显著提升，植物激素包括Ethylene、ABA、GA和JA等都不同程度地参与了莲的水淹胁迫响应。 　　以上研究主要由中国科学院武汉植物园的莲种质资源与遗传育种研究团队完成，邓显豹副研究员和杨东高级工程师为论文的共同第一作者，杨美研究员为通信作者。本研究得到了国家自然科学基金（31772353, 31700262, 32070336），中国科学院前沿科学重点研究计划（QYZDB-SSW-SMC017）和中国科学院青年创新促进会（2017390）等项目的资金资助。
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