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Artículo sobre el genoma | Jiangbori Breeding Research 2021 Genoma del haplotipo

El jengibre es un valioso cultivo hortícola con funciones duales de alimento y medicina. No sólo es un componente importante de la medicina tradicional china, sino también un condimento importante. Tiene una larga historia de cultivo en China. China ocupa el primer lugar en el mundo en términos de superficie de plantación de jengibre, producción y volumen de exportación. La superficie total de jengibre en el curso medio y superior del río Yangtze es de 2,26 millones de acres, lo que representa el 49,7% del total del país. Es la industria de primera elección para promover la revitalización rural. El jengibre tiene raíces perennes y los rizomas son carnosos y contienen una variedad de nutrientes. Además de proteínas, carbohidratos, vitaminas y minerales, también contiene sustancias biológicamente activas como el gingerol, el aceite de jengibre y el gingerol. Tiene las funciones de condimento, anticancerígeno, antifúngico, antiinflamatorio, antioxidante y antiagregante plaquetario. Es un miembro importante de la familia de las especias y de la familia de las plantas medicinales. El gingerol es una sustancia saborizante única del jengibre y el principal factor funcional en diversas actividades funcionales del jengibre. Tiene amplias perspectivas de aplicación en condimentos, cosméticos y atención médica. Aunque el jengibre tiene un valor económico significativo en el mundo, la biología molecular relacionada y el mejoramiento genético se han estancado debido a su dificultad en la reproducción sexual, su gran genoma y su alta heterocigosidad. Además, la falta a largo plazo de información genómica sobre el jengibre limita nuestra comprensión del mecanismo regulador de la síntesis, lo que resulta en un lento desarrollo del mejoramiento molecular del jengibre.

Recientemente, la investigación hortícola ha publicado continuamente en línea datos del genoma de dos especies diferentes de jengibre. Se trata de artículos de investigación titulados "Ensamblaje del genoma y expresión de genes específicos de alelos para el análisis de haplotipos de jengibre cultivado" del Grupo de Investigación en Genética y Mejoramiento Vegetal de la Universidad de Pingdingshan y la Universidad Forestal de Beijing. Además de un artículo de investigación titulado "Genoma de análisis de haplotipos de Zingiber officinale (Zingiber officinale) y su vía biosintética única de gingerol" producido conjuntamente por la Universidad de Artes y Ciencias de Chongqing y la Universidad Southwest.

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El Grupo de Investigación en Genética Vegetal y Mejoramiento de la Universidad de Pingdingshan y otras unidades analizaron las secuencias del genoma de haplotipos de importantes variedades tradicionales de jengibre en mi país, revelando las diferencias entre haplotipos. infirió la base genómica de la alta esterilidad del jengibre y aclaró preliminarmente la vía biosintética del gingerol, sentando una base importante para la investigación funcional posterior y el mejoramiento del diseño molecular.

Este estudio toma como objeto de investigación Zhang Liangjiang, la primera variedad de jengibre en mi país que ha obtenido la protección de registro de indicaciones geográficas de productos agrícolas. Según los registros, "Zhang Liangjiang" tiene una historia de plantación de más de 2.000 años desde la dinastía Han y ahora se conserva en la ciudad de Zhangliang, condado de Lushan, ciudad de Pingdingshan, provincia de Henan. Esta variedad es conocida como el "Rey del Jengibre" y tiene las excelentes características de color amarillo intenso, fragancia especiada, rica fragancia, riqueza sedosa, cocción duradera y almacenamiento a largo plazo.

Este estudio utilizó tecnologías avanzadas de secuenciación y lectura larga para analizar la secuencia del genoma del haplotipo de "Zhang Liangjiang". Se detectaron diferencias genéticas entre los dos haplotipos y se infirieron regiones de variación estructural asociadas con altas tasas de aborto de gametos en el jengibre. Se reveló que las diferencias en la expresión alélica entre los dos genomas pueden estar relacionadas con diferencias de secuencia en las regiones codificadoras y reguladoras cis, los efectos de proximidad de los transposones y la presión de selección. Basado en el análisis de la red de expresión genética * * *, se analizó preliminarmente el mecanismo regulador de genes relacionado con la biosíntesis de gingerol.

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Una investigación realizada por la Universidad de Artes y Ciencias de Chongqing y otras unidades ha descifrado el genoma del principal cultivar Zingiber officinale en el suroeste de mi país, utilizando un código de lectura de longitud corta (369,51 Gb) y long Utilizando estrategias como la lectura de la longitud del código PacBio (285,81 Gb) y Hi-C (563,5438+06 GB), se ensamblaron dos conjuntos de haplotipos de alta calidad de Bamboo Root Ginger. Los tamaños del genoma de los haplotipos son 1,53 Gb (contig N50: 4,68 M) y 1,51 GB (contig N50: 5,28 m) respectivamente, y el 98,438+01% de las secuencias están ancladas en 22 cromosomas (Figura 65438). Las longitudes de lectura entre los plottypes fueron 97,95% y 98,65438. El análisis Ka/Ks de los dos haplotipos reveló que el jengibre experimentó presiones de selección similares durante la historia de la domesticación. Mediante análisis de alelos, un total de 55.635 genes (72% de todos los genes) en los dos haplotipos eran homólogos. Entre los 17.226 alelos del jengibre, el 11,9% mostró preferencia cromosómica a nivel de transcripción (Fig. 2). Este estudio encontró que la heterocigosidad del genoma del jengibre es del 3,6%, que es el genoma vegetal más alto reportado hasta ahora. El alto número de repeticiones, de las cuales las repeticiones terminales largas (LTR) representan 665.438 ± 0,06%, puede ser la razón principal de su genoma grande y su alta heterocigosidad, y es también la principal fuerza impulsora de la evolución del genoma del jengibre.

El alelo del jengibre no mostró diferencias en la expresión en los dos haplotipos, con 65438 y 2055 de 226 alelos (17+0,9%) que mostraron preferencia cromosómica a nivel transcripcional.

Al integrar datos del genoma, transcriptoma y metabolómica, se construyó la ruta de síntesis del gingerol, un componente único del jengibre, y se identificaron 12 familias de enzimas clave (PAL, C4h, 4Cl) involucradas en la síntesis del gingerol. examinados e identificados, CST, C3'H, C3OMT, CCOMT, CSE, PKS, AOR, DHN y DHT).

Acerca del autor

Ensamblaje del genoma y expresión alélica específica del análisis de haplotipos del jengibre cultivado

Profesor asociado de la Universidad de Pingdingshan y Dr. Jia de la Universidad de Beilin ( que actualmente trabaja en la Academia de Ciencias Agrícolas de Shandong), el Dr. Liu Hui y el Dr. Zhang (Shandong) Gene Technology Co., Ltd.) son los primeros autores. Los corresponsales son Mao Jianfeng, profesor asociado de la Universidad Forestal de Beijing, e Yves van der Pil, profesor de la Universidad de Gante en Bélgica y académico de la Real Academia de Ciencias de Bélgica. En la investigación también participaron el Dr. Ma Aichu y el investigador Yu Congwen de la Academia de Ciencias Agrícolas de Pingdingshan. El trabajo también contó con colaboradores de la Universidad de Umemo en Suecia, la Universidad Laval en Canadá, la Universidad de Columbia Británica, la Universidad de Gante, la Universidad de Pretoria y la Universidad Agrícola de Nanjing. Esta investigación fue apoyada por proyectos como el Proyecto de Investigación de Ciencia y Tecnología de la Provincia de Henan y el Fondo de Inicio de Talentos de Alto Nivel de la Universidad de Pingdingshan.

Separación y denominación de haplotipos de jengibre diploide y su vía de síntesis única de gingerol

Este trabajo fue dirigido por la Universidad de Artes y Ciencias de Chongqing, la Universidad de Yangtze, la Universidad del Suroeste, BGI Genes do juntos. El profesor, el profesor asociado Wu Lin, el profesor asociado Dong Mingming, el profesor Jiang y el Dr. Jiang Sanjie son los primeros autores del artículo. El profesor Xia Qingyou, el Dr. Jian Jianbo y el profesor asociado Zou Yong son los autores correspondientes del artículo. papel. Li Qingzhi, investigador de la Segunda Academia de Ciencias Agrícolas de Jinan y el ingeniero senior Li Qingzhi, participaron en la investigación. Este estudio fue financiado por el Proyecto Principal del Genoma del Jengibre de la Universidad de Artes y Ciencias de Chongqing y la Fundación de Ciencias Naturales de Chongqing.

Enlace del artículo:

Ensamblaje del genoma y expresión alélica específica del análisis de haplotipos de jengibre cultivado

/articles/s 41438-021-00599-8

Análisis de haplotipos del genoma diploide del jengibre y su vía biosintética única del gingerol

/articles/s 41438-021-00627-7

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La melitina puede actuar directamente sobre el sistema nervioso central a través de la barrera hematoencefálica. El veneno de abeja tiene un efecto bloqueador de ganglios. El veneno de abeja tiene un efecto analgésico evidente y su efecto inhibidor sobre la adenosina sintasa analgésica es aproximadamente 70 veces mayor que el de las tabletas de indometacina. Clínicamente, el veneno de abeja tiene un buen efecto terapéutico sobre la neurosis, la migraña y la neuralgia del trigémino. En general, se cree que el veneno de abeja puede regular la tensión del sistema nervioso, normalizar la actividad de la corteza cerebral, regular el metabolismo de sustancias y así promover la reparación de los propios nervios. El veneno de abeja tiene efectos importantes sobre los sistemas respiratorio y cardiovascular. Las personas picadas por abejas experimentan una respiración acelerada, lo que generalmente se considera una reacción refleja causada por una disminución de la presión arterial. Una gran cantidad de veneno de abeja puede paralizar el centro respiratorio del cerebro humano o animal y provocar la muerte. El veneno de abeja puede provocar una disminución de la presión arterial, que se relaciona principalmente con la disminución de la fosfolipasa a. La melitina es una toxina cardiotónica que tiene el efecto de contraer los vasos sanguíneos. La cardiotina y la melitina en el veneno de abeja tienen efectos antiarrítmicos similares a los del isoproterenol, y la duración de su efecto es mucho más larga que la del isoproterenol. El veneno de abeja tiene un fuerte efecto hemolítico y puede producir hemólisis en concentraciones muy bajas (1/10000). El mecanismo es que la melitina y la fosfolipasa A en el veneno de abeja pueden mejorar la permeabilidad de las paredes de los glóbulos rojos, lo que provoca la fuga de una gran cantidad de coloides en las células, lo que reduce la presión osmótica intracelular y provoca la lisis celular. "Hemólisis exudativa coloidal". El veneno de abeja tiene efectos anticoagulantes in vivo o in vitro, lo que prolonga significativamente el tiempo de coagulación de la sangre. El veneno de abeja tiene un cierto efecto antirradiación, puede mejorar la capacidad de estrés del cuerpo, reducir el grado de daño por radiación y reducir el estrés. La frecuencia de aberraciones cromosómicas causadas por la radiación puede aumentar la tasa de supervivencia de los animales. El veneno de abeja tiene el potencial de proteger y revivir las células hematopoyéticas y prevenir la degeneración de la médula ósea y el bazo causada por la radiación. Los principales componentes bioactivos del veneno de abeja contra la radiación son la melitina. y fosfatasa A-2. Hialuronidasa, fosfatasa ácida y alérgenos B y c. Toxicidad del veneno de abeja: el veneno de abeja tiene el efecto más fuerte en los mamíferos que reciben 10 picaduras de abeja al mismo tiempo y pueden causar reacciones locales. las picaduras de abeja pueden provocar intoxicación; 500 picaduras en un corto período de tiempo pueden provocar la muerte. La dosis terapéutica del veneno de abeja utilizada clínicamente es muy pequeña, por lo que se puede decir con certeza que la aplicación del veneno de abeja es segura, pero todos son cautelosos. En cuanto al veneno de abeja, el grado de sensibilidad es muy diferente. Algunas personas son alérgicas al veneno de abeja, lo que se manifiesta como un fuerte enrojecimiento local e hinchazón de las picaduras de abeja, o reacciones fatales graves cuando se usa veneno de abeja clínicamente, como la penicilina pura. El veneno se utiliza para personas alérgicas. Pruebas cutáneas de diagnóstico y tratamiento de desensibilización. La mayoría de las personas son inmunes a las picaduras de abejas. Una vez inmunes, los apicultores que son picados por abejas con frecuencia no experimentarán ningún síntoma de picaduras de abeja (5). 1. Enfermedades del tejido conectivo: los cambios patológicos básicos de las enfermedades del tejido conectivo son el edema mixoide y la degeneración fibrinoide del tejido conectivo laxo. La fiebre reumática y la artritis reumática han sido comunes en este tipo de enfermedades desde el siglo XVIII. Desde 1888, Ters informó que 173 pacientes con reumatismo. fueron curados por picaduras de abejas En 1912, Rudolf Tertsch trató a 666 pacientes con reumatismo con veneno de abeja. Los resultados clínicos muestran que 554 casos fueron curados y 99 casos fueron efectivos. Los trabajadores médicos chinos también lograron resultados ideales en el tratamiento del reumatismo y la artritis reumatoide. Neuritis y neuralgia: El veneno de abeja es eficaz en el tratamiento de la neuralgia y la neuralgia. Efectivo para la neuritis.