三倍体香蕉优良品种‘Grand Nain’全基因组变异挖掘

为全面揭示香蕉(Musa spp.)优良品种的全基因组变异类型,本研究采用高通量重测序技术,对当前香蕉主栽品种‘Grand Nain’(AAA group,Cavendish subgroup)开展全基因组重测序,测序深度53.79 X。与野生香蕉‘DH-Pahang’参考基因组比对,共检测到4 598 633个单核苷酸多态位点(SNP),484 752个小片段插入缺失位点(Indel),57 047个结构变异(SV),共导致36 277个基因变异;代谢通路分析(KEGG)发现,植物激素信号转导途径相关基因的变异最多,存在442个基因变异,其中乙烯合成和信号转导途径中1-氨基环丙烷-1-羧酸氧化酶基因(ACO)、1-氨基环丙烷-1-羧酸合成酶基因(ACS)、EIN3/EILs、ERS、RAN、EBF、EIN2等基因都存在变异。特别是序列分析发现‘Grand Nain’中的Ma ACO1基因与参考基因组相比存在2个变异位点并导致氨基酸的突变,且在A和B基因组中MaACO1基因存在2个相邻的变异位点。本研究为香蕉贮藏保鲜等相关分子标记开发、基因功能研究,以及基于基因组编辑技术的香蕉遗传改良提供依据。     

磁铁矿对奥奈达希瓦氏菌MR-1厌氧还原甲基橙性能的影响

【目的】在微生物对染料的厌氧还原转化过程中,前人研究发现磁铁矿可以作为胞外电子传递介质提高或降低染料的微生物还原速率,这两种截然不同的作用结果背后的作用机制仍亟待阐明。【方法】利用水热法合成磁铁矿,选择甲基橙作为微生物胞外还原的典型偶氮染料,研究磁铁矿对奥奈达希瓦氏菌MR-1厌氧还原甲基橙(methyl orange, MO)的影响。【结果】研究发现磁铁矿对MO的降解表现出明显的浓度依赖性效应：同只添加细菌组相比,低浓度组(20-50 mg/L) MO的脱色效率提高了4.07%-10.64%,而高浓度组(100-200 mg/L)下降了3.92%-18.35%。进一步研究发现磁铁矿浓度变化对MO微生物还原的影响与染料在矿物表面的分配无关,主要体现在影响细胞表面形态、代谢活性和电子传递效率等方面。低浓度组ATP生成量提高了1.08%-7.65%,生成了0.033-0.051 mg/L Fe²⁺,而高浓度组ATP生成量降低了38.74%-60.14%,Fe²⁺浓度增至0.091 mg/L。此外,外源Fe²⁺的实验结果证明Fe²⁺对MO的厌氧还原同样表现出低浓度(0.01-0.02 mg/L)促进,高浓度(＞0.05 mg/L)抑制的影响趋势。【结论】低浓度磁铁矿未影响细菌细胞形态,提高了细胞代谢活性,体系中少量的溶解态Fe²⁺有利于MO微生物还原,而高浓度磁铁矿则表现出相反的影响趋势。本研究为全面理解磁铁矿对胞外电子传递的影响及其在有机污染物还原转化中的应用提供了参考。