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大豆TOE基因的进化分析及开花调控功能解析: 2021年; 为了进一步解析大豆中重要植物开花和花器官发育调控转录因子AP2的编码基因TOE的进化规律及其对开花功能的调控作用,为大豆TOE基因的功能解析和大豆纬度适应性研究提供基础,本研究利用生物信息学手段对大豆TOE基因进行聚类分析、序列特征分析、染色体区段共线性分析和组织特异性表达分析,预测关键开花基因启动子区段AP2结合位点,并验证不同单倍型大豆开花时间。结果显示:从PlantTFDB数据库检索到12个大豆TOE基因,GmTOE6b(Glyma.02G087400)为新发现的大豆TOE基因。GmTOE6a和GmTOE6b均只有1个AP2结构域,其余大豆TOE基因均有两个AP2结构域。6个大豆TOE基因与拟南芥TOE1基因聚为一类;2个与拟南芥TOE2基因聚为一类;4个与拟南芥TOE3、AP2聚为一类。12个大豆TOE基因都有且仅有1个miR172靶位点,且该靶位点序列与拟南芥TOE的miR172靶位点序列高度一致。染色体区段共线性分析显示,大豆12个TOE基因按起源方式可以分为3类,6个随大豆基因组复制而产生;4个起源于大豆物种形成之前且与拟南芥TOE基因有共同祖先;2个起源于大豆物种形成之前且与拟南芥TOE基因无共同祖先。大豆开花关键基因GmFT2a和GmFT5a启动子序列中均含有多个AP2结合位点,GmTOE4b和GmTOE5b两个基因均可影响大豆的开花时间。研究结果说明大豆中12个TOE基因极有可能均是miR172的靶基因,虽然其编码蛋白的氨基酸组成非常相似,但它们的进化规律和组织特异性表达规律存在不同,它们在进化过程中可能存在功能分化。GmTOE4b和GmTOE5b可能通过结合GmFT2a和GmFT5a启动子上的顺式元件来调控其基因转录,从而调控开花。; 刘俊李海洋贺米兰张婷刘宝辉赵晓晖; 关键词：大豆生物信息学分析单倍型

大叶密合×长脖黄重组自交系群体主要农艺性状遗传分析被引量：4: 2017年; 了解烟草重要农艺性状的遗传变异可为烟草育种提供基础。本研究利用烟草品种“大叶密合”和“长脖黄”作亲本建立的重组自交系RILs（F6）群体为材料，对株高、节距、叶片数、最大叶叶宽、最大叶叶长、最大叶叶重和茎围等7个农艺性状进行方差分析、相关性分析、遗传力以及遗传模型分析。结果表明，7个性状在重组自交系群体中连续变异，变异范围在10.8%~25.6%，存在双向超亲分离现象，除了最大叶叶长外，都符合正态分布。由各性状之间相关分析得出，21对性状中18对达到显著或极显著水平，且均是正相关，其中有4对性状的相关系数大于0.5。7个性状的广义遗传力依次为：茎围>最大叶叶宽>节距>株高>叶片数>最大叶叶重>最大叶叶长，同时具有较高的相对遗传进度。主基因+多基因混合遗传模型分析表明，叶片数、最大叶叶宽和最大叶叶长分别符合2对隐性上位主基因遗传模型、3对独立完全等加性主基因遗传模型和4对加性上位主基因遗传模型。株高、节距、最大叶叶重和茎围等4个性状均受2对主基因+多基因控制，其中株高和最大叶叶重的主基因作用方式都为抑制作用，而节距和茎围都为显性上位。研究说明基于永久性的重组自交系群体，可解析重要农艺性状的遗传变异规律，为烟草育种提供理论基础。; 李海洋李荣华赖瑞强吕永华夏岩石张振臣郭培国; 关键词：烟草重组自交系农艺性状

基于RAD-seq数据开发烟草多态性SSR标记被引量：12: 2018年; 采用RAD-seq技术对两份烟草材料"118-3"和"粤烟98"进行简化基因组测序,分别获得45 119 346和50 360 738个高质量干净读长(HQ clean reads)。通过序列分析,在22 145个reads覆盖的参考基因组序列中共检测到25 343个SSR位点,其中以二和三核苷酸重复基序最为丰富,占总SSR位点的71.59%;除单核苷酸类型外,SSR基序的重复次数主要集中在4~9之间。根据SSR位点两翼的序列,利用Primer 3.0成功设计出23 346对SSR引物,引物设计的成功率为92.12%。依据测序数据初步发现这些SSR中有323个(1.38%)SSR在两份测序材料间具有多态性,随机选择其中50个SSR在4份烟草材料中进行验证,结果发现在两份测序材料间的多态率为76%,存在24%的假阳性;在另两份烟草材料中多态率为20%。研究结果表明,利用简化基因组测序技术能够开发大量SSR标记和发现样品间具有多态性的SSR标记,可为SSR标记的开发和应用提供基础。; 李海洋李荣华夏岩石袁清华张振臣赵伟才郭培国; 关键词：烟草 SSR标记多态性

烟草青枯病抗病的动态QTL分析被引量：3: 2020年; 为检测控制烟草青枯病抗性动态变化的QTLs,以大叶密合×长脖黄建立的158份F6代重组自交系(RIL)群体为研究对象,利用SSR和InDel标记进行基因分型,并运用JoinMap 4构建一个含有24个连锁群、覆盖2269.3 cM的遗传图谱;该图谱含有546个SSR和80个In Del标记,平均标记密度达到了3.63 cM/标记。结合2016和2017连续两年不同调查期各株系的病情指数,使用Win QTLcart 2.5软件的复合区间作图法(CIM)进行QTL定位,在2016年的4个调查期中分别检测到4、4、6和4个青枯病抗病QTLs,其表型变异解释率在5.03%~13.07%之间;而在2017年的4个调查期分别定位到7、3、6和6个青枯病抗病QTLs,其表型变异解释率在4.63%~18.18%之间。两年共检测到28个青枯病抗病QTLs,其中有7个QTLs在不同调查期中被重复定位,但没有一个QTL可以在所有调查期中出现;另外,不同调查期检测到QTL的数目与表达效应存在较大差异。这些结果表明烟草在发病的不同阶段可能有不同的抗性基因发挥作用,且其表达具有一定的时序性。; 王思齐李海洋李荣华夏岩石张振臣袁清华郭培国; 关键词：烟草 RIL群体青枯病

大豆生物钟基因GmLNK1/2、GmRVE4/8和GmTOC1 CRISPR/Cas9组织表达分析及敲除靶点的鉴定被引量：5: 2020年; 生物钟基因能够参与调控植物的整个生命进程,对提高作物产量具有重要的作用。LNK1(NIGHTLIGHTINDUCIBLE AND CLOCK-REGULATED 1)、LNK2、RVE4(REVEILLE 4)、RVE8(REVEILLE 8)和TOC1(TIMING OF CAB EXPRESSION1)是植物中重要的生物钟基因。本研究利用BLAST同源比对和进化树分析的方法分别鉴定AtLNK1、AtLNK2、AtRVE4、AtRVE8和AtTOC1在大豆中的同源基因,通过qRT-PCR实验证明这些生物钟基因在大豆根、茎、叶等组织中均有表达。成功构建这些基因的CRISPR/Cas9敲除载体,并利用大豆根毛转化体系成功鉴定出13个基因的CRISPR/CAS9有效靶点。为进一步获得稳定的大豆突变体材料及研究其生物钟基因的功能提供了理论基础。; 甘卓然石文茜黎永力侯智红李海洋程群董利东刘宝辉芦思佳; 关键词：大豆基因敲除生物钟基因

一种快速有效检测SSR标记的非变性聚丙烯酰胺凝胶的银染方法被引量：15: 2016年; 聚丙烯酰胺凝胶银染法是一种具有高分辨率检测SSR标记的有效方法，然而传统的银染方法存在操作步骤较多、所需时间较长及试剂种类与用量较多等不足．本研究利用菜心和烟草SSR标记为研究对象，建立一种能快速有效检测其PCR扩增产物的非变性聚丙烯酰胺凝胶的银染方法．该方法包括染色和显影2个主要操作步骤，整个银染流程耗时6～7min，只需要AgNO3、NaOH和甲醛3种试剂，所检测SSR标记的DNA条带清晰、易辨．与其他银染法相比，本研究建立的银染法具有易于操作、耗时少、所需试剂种类和用量少及检测效果好的优势．; 郭培国刘文杰李海洋王直亮夏岩石李荣华; 关键词：SSR标记非变性聚丙烯酰胺凝胶银染

大豆DELLA基因单倍型与花期关联分析及基因编辑靶点鉴定被引量：1: 2022年; DELLA蛋白作为赤霉素负调控因子参与植物开花期调控。与拟南芥DELLA蛋白同源比对,研究发现大豆具有8个DELLA基因,其中GmGAI3a只有GRAS结构域,其他7个DELLA蛋白均具有DELLA结构域和GRAS结构域。对8个大豆DELLA基因在424份材料的自然群体中的单倍型与开花期进行关联分析,发现DELLA基因早花型自然变异已经应用于我国中高纬度地区,推测大豆DELLA基因负向调控开花。利用CRISPR/Cas9技术,在大豆发根系统中验证靶点的编辑效率,成功鉴定出7个DELLA基因的有效靶点,为进一步获得稳定遗传转化的大豆DELLA突变体及解析基因功能提供了重要的靶点信息与理论基础。; 贺米兰李海洋黄泽荣孔凡江赵晓晖; 关键词：大豆 DELLA 单倍型

响应面法优化超声波辅助提取废弃烟叶中芦丁的研究被引量：1: 2017年; 以烟草废弃烟叶作材料,根据Box-Behnken中心组合试验设计原理,选取提取温度、超声时间、乙醇体积分数作为优化因素,在单因素试验的基础上,采用响应面法对废弃烟叶中芦丁的提取工艺进行优化。试验结果表明芦丁提取的最佳工艺参数为:提取温度57.5℃、超声时间20.3 min和乙醇体积分数32.6%,提取率为13.7 mg/g,与理论预测值的相对误差为1.0%,说明响应面法可以很好地优化废弃烟叶中芦丁的提取工艺。这一结果可为烟草废弃物的综合利用提供参考。; 李海洋李莹李荣华吕永华夏岩石李钟郭培国; 关键词：响应面法芦丁

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李海洋

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