雷建峰
- 作品数：35 被引量：90H指数：7
- 供职机构：新疆农业大学农学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金新疆维吾尔自治区重大科技专项中央级公益性科研院所基本科研业务费专项更多>>
- 相关领域：农业科学生物学文化科学更多>>
- 棉花黄萎病抗性相关基因GhTIFY9的克隆与功能分析
- 2022年
- 初步探究陆地棉TIFY家族基因GhTIFY9在棉花黄萎病反应中的功能,为挖掘棉花抗病相关基因及棉花抗病育种奠定基础。通过转录组筛选、克隆获得一个TIFY家族基因GhTIFY9,利用生物信息学的方法分析该基因的理化性质,通过荧光定量PCR(real-time quantitative polymerase chain reaction,RT-qPCR)方法分析GhTIFY9在黄萎病诱导下的表达模式。同时构建该基因的VIGS载体,利用病毒诱导的基因沉默(virus-induced gene silencing,VIGS)技术对其在棉花抗黄萎病中的功能进行了初步探究。结果表明,以陆地棉TM-1的cDNA为模板克隆获得GhTIFY9,其开放阅读框(ORF)为594 bp,编码一个含197个氨基酸的碱性亲水性蛋白,相对分子质量为21.65 kD,定位于细胞核,属于TIFY亚家族。RT-qPCR分析结果表明GhTIFY9响应黄萎病菌诱导,抑制该基因表达后沉默植株对黄萎病菌的敏感性显著增强。GhTIFY9是棉花抗黄萎病反应的一个正向调控因子。
- 李秀青胡子曜雷建峰代培红刘超邓嘉辉刘敏孙玲刘晓东李月
- 关键词：棉花黄萎病基因克隆
- 一种棉花启动子GbU6-5PS及应用
- 本发明提供了一种棉花启动子GbU6‑5PS及应用，该棉花启动子GbU6‑5PS的正反链如SEQ ID NO.1、SEQ ID NO.2所示，该启动子通过第一轮PCR扩增获得覆盖全长GbU6‑5启动子序列的片段，然后通过第...
- 刘晓东李月雷建峰代培红刘超
- 文献传递
- 陆地棉小GTP结合蛋白基因GhROP4在棉花抗旱中的功能分析被引量：2
- 2022年
- 干旱是影响新疆棉花产量及品质的首要非生物因素,ROP(Rho-realted GTPases from plants)蛋白是一类植物特有的Rho类小G蛋白,在植物体内起着调控生长发育及多种抗逆反应的作用。本研究利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR,realtime quantitative polymerase chain reaction)技术分析了GhROP4基因在干旱胁迫下及外源脱落酸(ABA,abscisic acid)处理下的表达模式,通过病毒诱导的基因沉默(VIGS,virus induced gene silencing)技术分析了GhROP4基因对干旱的调控方式及可能参与的调控通路。干旱及脱落酸处理使GhROP4基因的转录水平整体均呈上调趋势,沉默GhROP4基因后增强了棉花的抗旱性;沉默植株的离体叶片失水率及干旱胁迫处理后叶片的相对含水量、脯氨酸(Pro,proline)含量及3种抗氧化物酶:过氧化氢酶(CAT,catalase)、超氧化物歧化酶(SOD,superoxide dismutase)、过氧化物酶(POD,peroxidase)活性均显著高于阴性对照,而过氧化氢(H2O2,hydrogen peroxide)及丙二醛(MDA,malonaldehyde)含量显著低于阴性对照;与阴性对照相比,沉默植株叶片中ABA合成及通路基因表达量均显著上调。GhROP4基因可能通过负调控ABA通路,在棉花抗旱中发挥负调控的作用。
- 胡子曜张琅让黄惠莹雷建峰玛迪娜·木拉提邓嘉辉孙玲刘敏徐诗佳李月
- 关键词：棉花干旱脱落酸
- GhMAPKKK2基因在棉花抗黄萎病中的功能分析被引量：1
- 2022年
- 【目的】探索Gh MAPKKK2基因在棉花抗黄萎病中的功能。【方法】利用生物信息学方法分析GhMAPKKK2基因的结构特征和进化关系。通过实时荧光定量聚合酶链式反应(Quantitative real-time polymerase chain reaction, qRT-PCR)分析GhMAPKKK2基因在黄萎病菌侵染以及外源茉莉酸(Jasmonic acid,JA)和水杨酸(Salicylic acid, SA)处理下的表达模式。利用病毒诱导的基因沉默技术结合阳性植株表型鉴定以及qRT-PCR技术,对GhMAPKKK2基因在棉花抗黄萎病中的功能及可能参与的抗病机制进行初步分析。【结果】以陆地棉cDNA为模板克隆得到Gh MAPKKK2基因,其编码区全长为1 341 bp,编码446个氨基酸,与雷蒙德氏棉Gr MAPKKK2同源性最高。GhMAPKKK2基因的转录水平受黄萎病菌及JA和SA诱导。沉默GhMAPKKK2基因后增强了棉花对黄萎病菌的敏感性,与阴性对照植株相比,沉默植株的病情指数显著增加、维管束褐变程度明显加重、茎段菌丝数量明显增多。qRT-PCR分析表明,沉默植株中JA和SA信号传导途径相关基因的表达量均显著低于阴性对照植株。【结论】GhMAPKKK2基因可能通过参与JA和SA信号通路在棉花抗黄萎病反应中发挥正调控的作用。
- 李秀青王倩胡子曜雷建峰代培红刘超刘晓东李月
- 关键词：棉花黄萎病茉莉酸水杨酸
- 拟南芥agl16突变体的创制及功能鉴定被引量：1
- 2022年
- AGL16是调控拟南芥气孔密度和ABA含量的重要负调控转录因子,在拟南芥抗旱反应过程中发挥重要的作用。为了获取拟南芥agl16突变体材料,采用棉花叶皱缩病毒(CLCrV)介导的VIGE系统筛选靶向敲除拟南芥AGL 16的sgRNA,同时利用农杆菌介导的浸花法将完整编辑载体转化野生型拟南芥,创制了拟南芥agl16突变体并进行抗旱性鉴定。结果表明:(1)利用CLCrV介导的VIGE系统筛选获得2个能靶向敲除AGL 16基因的sgRNA,同时构建AtU6-26∷AtAGL 16-sgRNA1-35S∷Cas9-Ter-p1300编辑载体转化野生型拟南芥Col-0,筛选获得靶位点缺失4 bp的agl16纯合突变体(AGL 16:-4)。(2)抗旱表型性鉴定结果显示,干旱处理18 d后,大部分野生型植株干枯死亡,而突变体植株受胁迫的表型相对较轻;复水后,野生型和突变体植株的存活率分别为34.5%(10/29)和75%(27/36)。(3)与野生型相比,干旱胁迫下AGL 16:-4纯合突变体植株叶片单位面积气孔数量减少、离体叶片失水率显著降低,但二者的单株种子量并没有发生明显的改变。研究认为,AGL 16:-4纯合突变体的抗旱性较野生型明显增强,且种子量与野生型基本一致,表明AGL 16基因可作为作物抗旱育种理想的候选靶基因;所获得的agl16突变体为后期从农作物中克隆的AGL 16同源基因进行功能回补验证提供了有利的转基因受体材料。
- 尤扬子刘晓东曲延英赵帅帕热哈·艾海提雷建峰
- 关键词：拟南芥突变体抗旱性
- 靶向敲除棉花GhAGL16高效sgRNA的筛选
- 2024年
- 【目的】AGL16是棉花MADS-box基因家族中一个重要的转录负调控因子,在抵御干旱和盐胁迫过程中发挥着重要作用。利用病毒介导的基因编辑技术(virus-induced gene editing,VIGE)筛选靶向敲除棉花GhAGL16的sgRNAs,并验证这些sgRNAs的特异性,为定向创制棉花agl16突变体奠定重要基础。【方法】根据在棉花YZ-1中A亚组和D亚组上实际克隆GhAGL16的基因组序列,预测了3个能靶向敲除GhAGL16的sgRNAs;基于棉花叶皱缩病毒(cotton leaf crumple virus,CLCrV)介导的VIGE系统,构建3个CLCrV-AtU6-26::GhAGL16-sgRNAs表达载体;利用qPCR检测Cas9超表达(Cas9 over-expression,Cas9-OE)植株中Cas9的表达量,确定Cas9是否稳定遗传表达;将3个CLCrV-AtU6-26::GhAGL16-sgRNAs表达载体分别转化Cas9-OE棉花子叶,并通过PCR/RE方法检测3个靶点的突变情况;利用生物信息学方法分析3个GhAGL16-sgRNAs的二级结构;对突变植株进行Hi-TOM高通量测序,明确基因编辑效率。同时,对转化GhAGL16-sgRNA2的突变植株进行脱靶率鉴定,检测基因编辑的特异性。【结果】成功构建了3个能同时靶向敲除GhAGL16-A亚组和GhAGL16-D亚组序列的sgRNAs。对不同Cas9-OE植株中Cas9表达量检测结果表明,Cas9在不同Cas9-OE棉株中稳定表达。用3个CLCrV-AtU6-26::GhAGL16-sgRNAs表达载体转化Cas9-OE棉花子叶,PCR/RE突变检测结果表明,GhAGL16-sgRNA2可有效用于GhAGL16的靶向敲除,在棉花A亚组和D亚组靶位点上出现了不同碱基缺失的突变类型,而GhAGL16-sgRNA1和GhAGL16-sgRNA3是2个无效sgRNA。3个GhAGL16-sgRNAs的二级结构分析结果表明,GhAGL16-sgRNA1和GhAGL16-sgRNA3可能存在引导序列容易与其他序列发生配对并且不易解链的现象,干扰了引导序列对目标位点的识别,导致sgRNA无效。进一步量化GhAGL16-sgRNA2对GhAGL16的编辑效率,对每一株转化CLCrV-AtU6-26::GhAGL16-sgRNA2的Cas9-OE植株突变检测结果表明,在转化的9株Cas9-OE植株中有6株发生了突变,突变效�
- 雷建峰尤扬子张锦恩代培红于莉杜正阳李月刘晓东
- 关键词：棉花突变体
- 一种棉花启动子GbU6-5PS及应用
- 本发明提供了一种棉花启动子GbU6?5PS及应用，该棉花启动子GbU6?5PS的正反链如SEQ ID NO.1、SEQ ID NO.2所示，该启动子通过第一轮PCR扩增获得覆盖全长GbU6?5启动子序列的片段，然后通过第...
- 刘晓东李月雷建峰代培红刘超
- 文献传递
- 番茄CRISPR/Cas9抗双生病毒系统的快速验证分析
- 2021年
- 双生病毒是一类全世界范围内普遍存在的单链环状DNA病毒,其中菜豆金色花叶病毒属的病毒种类数量最多,危害最大。近年来,CRISPR/Cas9基因组编辑技术快速发展,已被用于植物抗病毒工程中。然而,CRISPR/Cas9系统中并不是所有的靶向序列都能成功完成基因组编辑,进而实现抗病毒的效果。本研究通过病毒基因组序列比对分析发现菜豆金色花叶病毒属各类病毒基因组上存在一个高度保守位点,位于复制起始蛋白(Rep)基因中。以该保守序列作为CRISPR/Cas9系统的靶序列,通过瞬时转化的方法,在本式烟草中快速验证该病毒靶序列的抗病毒效果。结果显示,本研究成功构建了针对双生病毒基因组的编辑系统,通过瞬时转化烟草后有效地抑制了病毒的积累,验证了该靶序列抗病毒的有效性,为后续基于CRISPR/Cas9基因组编辑技术在稳定转化番茄上实现对双生病毒的广谱抗性奠定基础。
- 张琬琦刘超代培红李继洋雷建峰李月刘晓东
- 关键词：番茄双生病毒抗病
- 基于Csy4与MCP的新型迷你基因组编辑系统的构建
- 2023年
- MCP是MS2噬菌体的外壳蛋白,Csy4是一种参与CRISPR 1-F系统crRNA生成的小型蛋白,能够以较高的特异性识别并结合RNA。目前CRISPR/Cas等基因组编辑技术存在靶向核酸酶分子量大、脱靶率高、受PAM位点限制等问题,为解决上述问题,构建基于上述两种小型蛋白的新型迷你基因组编辑系统。本研究采用AlphaFold2预测MCP-FokI、FokI-MCP、Csy4-FokI和FokI-Csy4融合蛋白的结构,通过浸花法将MCP-FokI和FokI-MCP编辑载体分别转化拟南芥,利用拟南芥叶片注射的方法投送CLCrV介导的Csy4-FokI与FokI-Csy4编辑系统,提取拟南芥基因组DNA,通过HI-TOM高通量测序检测新型迷你基因组编辑系统的编辑能力。结果显示,融合蛋白中MCP、FokI和Csy4都各自保持着自身原有的三维结构,预示它们都能正常发挥彼此的功能。构建靶向敲除拟南芥CLA1基因的4个不同中间间隔区的双靶位点MCP-FokI和MCP-FokI植物表达载体,初步证明MCP-FokI和FokI-MCP均不能实现对靶基因的靶向编辑。构建靶向敲除拟南芥CLA1基因的7个CLCrV介导的不同中间间隔区的双靶位点Csy4-FokI编辑载体,其中CLCrV介导的Csy4-FokI编辑系统能够实现对靶基因的靶向编辑,但是突变类型均为碱基置换类型且编辑效率很低,而FokI-Csy4基因组编辑体系并未检测到编辑的发生。成功构建了Csy4-FokI新型迷你基因组编辑系统,为克服CRISPR/Cas基因组编辑技术存在的问题提供了一种新的解决方案。
- 邓嘉辉雷建峰赵燚刘敏胡子曜尤扬子邵武奎柳建飞刘晓东
- 关键词：MCP拟南芥
- 不同截短U3启动子在棉花中的功能分析被引量：3
- 2016年
- 从海岛棉中克隆了2种GbU3-2P、GbU3-3P启动子,对它们进行2种长度截短,长度分别为436、245 bp和384、233 bp,同时构建了4个相应启动子驱动GUS的融合植物表达载体。利用农杆菌真空渗透转化法将4个GbU3Ps∷GUS-sg RNA-P1300植物表达载体分别转染棉花胚性愈伤组织。经GUS组织化学染色显示:克隆得到的2种截短大小的GbU3-2P和GbU3-3P启动子均能驱动GUS基因在棉花愈伤组织中表达,棉花愈伤组织被染成蓝色,但颜色深浅没有显著差异。本研究表明,同一GbU3启动子截短后,较短的启动子和较长的启动子具有相同的转录活性。这为构建棉花CRISPR/Cas9基因组编辑载体系统提供了更多理想的启动子。
- 雷建峰徐新霞代培红李继洋张巨松刘晓东
- 关键词：棉花真空渗透愈伤组织
