JIA 1月优先上线文章(三)

文摘   2025-01-15 17:06   北京  

 Journal of Integrative Agriculture

(《农业科学学报》(英文),JIA)
1月优先上线文章(三
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Functional differences between two homologous MYB transcription factors in regulating fruit color in octoploid strawberry (Fragaria × ananassa)

两个同源MYB转录因子在调控栽培草莓果实着色方面的功能差异

Lixia Sheng, Yuqi Zhang, Xiaoke Yang, Yujia Yin, Jianqiang Yu

花青素是一种黄酮类色素,能够赋予水果和花朵鲜艳的颜色,在植物生理和人类健康中发挥着关键作用。MYB转录因子是花青素生物合成和积累的重要调控因子,但目前同源MYB转录因子在调控花青素含量上的功能差异尚不清晰。在草莓(Fragaria x ananassa)中,FaMYB44.1和FaMYB44.3是高度同源的MYB转录因子,定位于细胞核,被弱光条件明显诱导表达。然而,它们对果实花青素积累的影响不同。在‘BeniHoppeJianDe-Hong两草莓品种中,FaMYB44.1通过转录抑制花青素积累所必需的FaF3H基因表达来抑制花青素合成。相比之下,FaMYB44.3不影响花青素含量变化。本研究全面解析了FaMYB44.1和FaMYB44.3在草莓果实花青素调控中的作用。通过阐明相关分子机制,本研究加深了我们对遗传和环境因素如何相互作用控制果实着色并提高其营养价值的理解。

                 


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Lixia Sheng, Yuqi Zhang, Xiaoke Yang, Yujia Yin, Jianqiang Yu. 2024. Functional differences between two homologous MYB transcription factors in regulating fruit color in octoploid strawberry (Fragaria × ananassa). Journal of Integrative Agriculture, Doi:10.1016/j.jia.2024.12.040



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Integrated transcriptomic and metabolomic analyses reveal a novel mechanism of resistance to Colletotrichum fructicola in pear

转录组和代谢组关联分析揭示了梨抗炭疽病的新机制

Xiaomei Tang, Yue Wang, Yuqing Guo, Luoluo Xie, Wei Song, Ziwen Xiao, Ruichang Yin, Zhe Ye, Xueqiu Sun, Wenming Wang, Lun Liu, Zhenfeng Ye, Zhenghui Gao, Bing Jia

由果生炭疽引起的梨炭疽病是一种毁灭性病害,严重影响大多数梨品种的产量和品质。然而,目前尚缺乏有效的防治措施。此外,梨果生炭疽关键抗性调节机制尚不清楚。为了探究梨炭疽病的抗性机制,本研究以梨炭疽病抗性品种“涩梨”和易感品种“翠冠”为材料,对接种果生炭疽和无菌水5天的‘涩梨和‘翠冠’叶片进行转录组和代谢组关联分析。结果表明,这些差异表达基因和差异积累代谢物主要与代谢和次级代谢合成途径有关,包括α-亚麻酸代谢、苯丙氨酸生物合成代谢、不饱和脂肪酸生物合成、氨基酸及其衍生物的合成等。其中,抗病品种‘涩梨’感染炭疽后差异代谢物主要为不饱和脂肪酸、氨基酸及其衍生物,如亚油酸及其衍生物、月桂酸、N-乙酰-L-谷氨酸和L-脯氨酸的积累显著增加,而易感品种‘翠冠’感染炭疽后氧化型谷胱甘肽和N-乙酰-L-谷氨酸以及原花青素含量显著降低,这些差异代谢物的含量变化可能与‘涩梨和‘翠冠’炭疽病的抗性差异有关。总之,本研究为梨炭疽病抗性调控提供了新的见解,有助于研发新的梨炭疽病防治策略、以及炭疽病抗性品种的培育。




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Xiaomei Tang, Yue Wang, Yuqing Guo, Luoluo Xie, Wei Song, Ziwen Xiao, Ruichang Yin, Zhe Ye, Xueqiu Sun, Wenming Wang, Lun Liu, Zhenfeng Ye, Zhenghui Gao, Bing Jia. 2024. Integrated transcriptomic and metabolomic analyses reveal a novel mechanism of resistance to Colletotrichum fructicola in pear. Journal of Integrative Agriculture, Doi:10.1016/j.jia.2024.12.041



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Overexpression of the apple m6A demethylase gene MdALKBH1A regulates resistance to heat stress and fixed-carbon starvation

苹果m6A去甲基化酶MdALKBH1A调控高温和碳饥饿胁迫抗性

Ru Bao, Tianli Guo, Zehua Yang, Chengyu Feng, Junyao Wu, Xiaomin Fu, Liu Hu, Changhai Liu, Fengwang Ma

前人的研究结果证明了m6A去甲基化酶在协调植物胁迫反应中的关键作用;然而,苹果m6A去甲基化酶在热胁迫和固定碳饥饿条件下的功能尚不清楚。本研究鉴定了苹果RNA去甲基化酶基因家族,并选择了苹果RNA去甲基化酶基因MdALKBH1A进行进一步研究。通过LC-MS/MS分析方法证明了MdALKBH1A是苹果的m6A去甲基化酶。过表达MdALKBH1A的转基因‘Micro Tom’番茄植株对高温更为敏感,这可能与抗氧化能力降低、膜脂过氧化作用增加、质膜稳定性降低有关。此外,过表达MdALKBH1A的番茄植株通过提高质膜稳定性、光合速率和自噬活性增强其对碳饥饿胁迫的抗性。综上所述,本研究阐明了苹果MdALKBH1A在应对高温胁迫和碳饥饿胁迫中的关键作用。



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Ru Bao, Tianli Guo, Zehua Yang, Chengyu Feng, Junyao Wu, Xiaomin Fu, Liu Hu, Changhai Liu, Fengwang Ma. 2025. Overexpression of the apple m6A demethylase gene MdALKBH1A regulates resistance to heat stress and fixed-carbon starvation. Journal of Integrative Agriculture, Doi:10.1016/j.jia.2025.01.001



4

Identification of novel QTL contributing to resistance against Aspergillus flavus in maize (Zea mays L.) using an enlarged genotype panel

利用扩大的基因型数据鉴定新的玉米抗黄曲霉QTL

Jianxin Li, Lianglei Zhang, Xiang Guo, Jihong Zhang, Shiwei Wang, Xinyu Sun, Haiyang Duan, Huiling Xie, Dong Ding, Jihua Tang, Xuehai Zhang

玉米作为重要的全球性作物,是主要的食品和饲料来源。然而,其籽粒易受黄曲霉菌侵染,该真菌因其能够产生高毒性且致癌的黄曲霉毒素而闻名,对人类及动物健康构成严重威胁。因此,鉴定与抗黄曲霉毒素相关的数量性状位点(QTL)并培育抗黄曲霉毒素的玉米品种,对于降低黄曲霉毒素污染风险具有重要意义。本研究致力于通过提升基因型标记密度,深入探索玉米抗黄曲霉性的遗传基础。对一个包含311个玉米自交系的群体在受控环境下进行黄曲霉接种试验并收集其黄曲霉抗性表型数据。利用这些丰富的表型与基因型,进行全基因组关联分析(GWAS),旨在鉴定与黄曲霉抗性紧密相关的遗传位点。结果显示,黄曲霉抗性表型呈现出正态分布特征,且温带自交系相较于热带/亚热带材料展现出更强的黄曲霉抗性。通过GWAS分析,成功鉴定出15个新的QTL,这些QTL能够解释8.22%至27.71%的表型变异,并覆盖了47个高表达基因。这一发现表明,基因型标记密度的增加显著提升了GWAS的统计功效。进一步的功能注释分析,包括GO和KEGG富集分析表明,这些基因与脂肪酸合成、糖苷分解和根系生长发育密切相关。位于ZmAFR16上的基因Zm00001d021197呈现簇状峰,平均可解释10.21%的表型变异,发现该基因在细胞膜形成过程中发挥作用,并具有α-L-岩藻糖苷酶活性,可促进糖代谢,有助于多糖降解。单倍型分析显示,Zm00001d033637Zm00001d021197的不同单倍型对黄曲霉抗性存在显著差异。携带这两个基因的有利单倍型组合的玉米自交系表现出对黄曲霉较强的抗性。选择扫描分析结果显示,在大刍草(Zea mays ssp. mexicana)驯化为现代玉米过程中,以及热带/亚热带玉米适应温带玉米过程中,Zm00001d021197受到了选择。更为重要的是,我们在Zm00001d021197启动子区域开发了分子标记,能够有效鉴定出具有抗黄曲霉优异单倍型的玉米种质资源。这些研究结果不仅深化了我们对于影响玉米籽粒抗黄曲霉抗性遗传因子的理解,还为改良现有种质、培育具有更强抗病性的玉米新品种提供了宝贵的理论依据和技术支持。


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Jianxin Li, Lianglei Zhang, Xiang Guo, Jihong Zhang, Shiwei Wang, Xinyu Sun, Haiyang Duan, Huiling Xie, Dong Ding, Jihua Tang, Xuehai Zhang. 2025. Identification of novel QTL contributing to resistance against Aspergillus flavus in maize (Zea mays L.) using an enlarged genotype panel. Journal of Integrative Agriculture, Doi:10.1016/j.jia.2025.01.002




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