科研产出
植物基因组精准编辑技术-引导编辑
《科学通报 》 2025 EI 北大核心 CSCD
摘要：引导编辑是基于CRISPR/Cas技术发展的一种精准基因编辑技术,可以在不造成DNA双链断裂和无需外源DNA供体的情况下实现对碱基的任意替换和片段的精准删除与插入,因此,受到全球科研工作者的广泛关注.引导编辑的精准性对植物遗传变异的获得、基因功能的研究以及种质资源的创制都具有重要作用,从而推动其迅速发展和应用.本文首先阐述植物引导编辑系统的建立与发展:最早以水稻为受体,建立植物引导编辑系统,并发展至玉米、小麦等单子叶以及拟南芥、番茄等双子叶植物上,但编辑效率较低.接着,重点介绍了植物引导编辑器的改良和效率优化思路以及策略,主要包括对pegRNA和效应蛋白的构型改造.然后,总结了引导编辑工具在植物基因表达量的微调和功能研究、新位点挖掘、性状改良和作物育种上的应用.虽然,基于引导编辑的植物基因组长片段或染色体水平的变异操纵仍是挑战,其中阐明介导片段缺失、替换和易位等变异的修复机制和找出关键调控因子尤为重要.我们坚信引导编辑定能成为高效精确操纵植物基因组变异的强有力手段.它不仅能够促进基因功能等基础研究,而且也能为作物设计育种提供技术支撑.
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耕作方式和秸秆还田对砂姜黑土碳库及玉米小麦产量的影响
《农业工程学报 》 2019 EI 北大核心 CSCD
摘要：长期秸秆还田免耕覆盖措施导致沿淮区域砂姜黑土耕层变浅、下表层(10～30 cm)容重增加、土壤养分不均衡等问题凸显,限制了小麦-玉米周年生产力的提高。耕作和秸秆还田措施合理的搭配组合是解决这一问题的有效方法。通过8年的小麦-玉米一年两熟田间试验,设置4个处理:1)玉米季免耕-小麦季免耕秸秆不还田(N);2)玉米季深耕-小麦季深耕秸秆不还田(D);3)玉米季秸秆免耕覆盖还田+小麦秸秆免耕覆盖还田(NS);4)玉米季秸秆免耕覆盖还田+小麦季秸秆深耕还田(DS)。通过分析作物收获后不同土壤深度(0～60 cm)总有机碳(TOC)、颗粒态碳(POC)、微生物生物量碳(MBC)、易氧化态碳(KMnO4-C)、可溶性有机碳(DOC)和土壤碳库管理指数(CPMI),并结合小麦-玉米的周年产量变化,以期获得培肥砂姜黑土的最佳模式。研究结果表明:1)相对于长期免耕措施(N),DS处理能够提高0～30 cm土层TOC、POC、MBC、KMnO4-C等组分含量和CPMI;而NS措施仅提高土壤表层(0～10 cm)TOC、活性有机碳组分含量和CPMI;2)DS处理显著提升了小麦-玉米的周年生产力,其麦玉的周年产量均值分别比N、D和NS处理高出14.7%、12.9%和8.5%;3)MBC和KMnO4-C对于耕作和秸秆还田措施都是较为敏感指示因子。总的来说,玉米季小麦秸秆覆盖还田+小麦季玉米秸秆深耕还田(DS)是改善沿淮地区砂姜黑土土壤碳库、提高小麦-玉米周年产量的一种有效农田管理模式。
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植物细胞壁重构酶木葡聚糖内转糖苷酶/水解酶(XTH)的研究进展
《中国农学通报 》 2016 CSCD
摘要：为了深入认识细胞壁重构酶木葡聚糖内转糖苷酶/水解酶(XTH)在植物生长发育中作用,总结了XTH酶的结构特征和作用机制,XTH在植物细胞壁重构,植株的叶、根、茎、花和果实发育的生理作用以及在响应植物激素和环境信号等方面的研究进展;并认为XTH是植物细胞壁重构过程中的关键酶,能够松弛和强化细胞壁,且参与细胞壁的降解和合成;XTH在植物生长调控过程中具有重要的作用,最后指出XTH基因研究领域潜在的问题,并对未来的研究方向进行了展望。
关键词： 植物 细胞壁 木葡聚糖内转糖苷酶/水解酶 生长发育 结构与功能
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