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期刊简介
《基因组学与应用生物学》(ISSN1674-568X，CN45-1369/Q)是由广西大学主管和主办，国内外公开发行的科技期刊（月刊），为北京大学图书馆《中文核心期刊要目总览》入编期刊、中国科学引文数据库（CSCD）来源期刊、科技期刊世界影响力指数（WJCI)报告来源期刊和中国科技核心期刊（中国科技论文统计源期刊）。
《基因组学与应用生物学》主要刊登植物、动物和微生物基因组学、转录组学、蛋白组学和代谢组学等组学，分子医学、现代生物技术等应用生物学研究的未发表的创新性研究成果，以及上述领域的综述论文。
过表达茶树CsWRKY29转录因子影响转基因烟草的抗寒性及生长发育
鲁力;陈娅;薛承进;黄小贞;赵懿琛;茶树(Camellia sinensis)是具有重要经济价值的木本作物，低温冻害易使茶树的产量和品质受到严重损害。CsWRKY29转录因子参与植物的冷适应过程，但是该基因在经济作物烟草(Nicotiana tabacum)中的利用价值及其在糖信号交叉的反应过程中的作用还不是很清楚。本研究通过烟草叶盘转化法和RT-qPCR技术，获得了过表达CsWRKY29基因的转基因烟草植株。通过对低温胁迫下的生理生化指标进行分析，包括离子渗漏率、超氧化物歧化酶活性、丙二醛含量、可溶性糖含量，明确了过表达CsWRKY29的烟草可能通过增加可溶性糖积累和提高抗氧化物酶活性，降低低温下的膜脂伤害，从而增强植物的抗寒性。利用酵母单杂交实验发现，CsWRKY29能够直接与茶树CsSUS4基因的启动子区域结合。该结果表明过表达CsWRKY29的植物可能通过激活CsSUS4从而启动糖信号途径，在低温下积累更多的可溶性糖，进而影响植物的抗寒能力。另外，本研究发现过表达CsWRKY29在一定程度上影响了转基因烟草生殖生长期的株高及叶片大小。该结果暗示CsWRKY29在调控植物生长发育方面可能具有负调控作用。本研究为深入理解CsWRKY29在植物生长发育平衡和逆境响应中的复杂生物学功能提供了重要的理论依据。
广藿香酮生物合成关键基因PcAAE2的启动子克隆及与其结合的转录因子筛选研究
张学苑;邱铠滢;柳凤凤;吴带娣;王小兵;詹若挺;陈立凯;广藿香酮是广藿香(Pogostemon cablin)的重要活性成分，广藿香酰基激活酶2(Pogostemon cablin acyl-activating enzyme 2, PcAAE2)作为参与广藿香酮生物合成途径上的关键酶，对广藿香酮的合成具有重要意义。本研究设计特异引物对PcAAE2基因启动子区域进行克隆，获得1 912 bp启动子DNA序列，命名为PcAAE2Pro,并进行顺式作用元件分析。将截短的启动子片段PcAAE2P1(位于PcAAE2Pro的-1 138～-261 bp)连接到诱饵质粒载体中，转化得到诱饵酵母菌株，再对其进行自激活检测，结果表明100 ng/mL的金担子素A(aureobasidin A, AbA)可以抑制诱饵菌株的自激活。利用广藿香cDNA酵母文库，筛选与PcAAE2P1结合的转录因子，并通过酵母回转验证确定PcNAC048、 PcCOL4和PcbZIP13共3个转录因子与PcAAE2P1具有结合互作关系。进一步通过双荧光素酶分析实验揭示了转录因子PcNAC048、 PcCOL4抑制PcAAE2的转录表达，而PcbZIP13促进PcAAE2的转录作用。本研究为深入挖掘PcAAE2基因的转录调控网络及广藿香酮的生物合成途径奠定了基础。
新疆四爪陆龟线粒体基因组特征与系统发育分析
王伟亮;陈奉欣;刘开平;李村院;胡圣伟;倪伟;四爪陆龟(Testudo horsfieldii)自1973年在我国新疆伊犁地区被发现以来，因其珍稀性与中生代孑遗地位而引起关注，但其分子生态学研究仍较匮乏。本文针对新疆四爪陆龟，参照土库曼斯坦种群线粒体基因组序列(NC＿007697),设计26对特异引物并进行PCR扩增，采用Sanger测序获取完整线粒体基因组(16 917 bp)。结果显示，线粒体基因组A+T含量达60.51%,呈显著AT偏倚，含13个蛋白质编码基因(protein-coding genes, PCGs)、 2个核糖体RNA(ribosomal RNAs, rRNAs)基因、 22个转运RNA (transfer RNAs, tRNAs)基因和1个控制区(displacement-loop region, D-loop)。基因间共有45 bp的间隔区和41 bp的重叠区，ND6基因是唯一位于轻链的PCGs,ND3基因第174位点插入一个腺嘌呤(adenine, A), WANCY基因簇中28 bp序列可形成轻链复制起始点(OL)。tRNA~(Ser(GCU))缺少DHU臂，呈二叶草结构。D-loop区长1 407 bp,比土库曼斯坦种群(1 582 bp)少15段重复序列，可能是地理隔离与环境压力导致的差异化演化。系统发育结果支持新疆与土库曼斯坦四爪陆龟为同一物种的不同种群，而非独立物种，并与缅甸陆龟(Indotestudo elongata)、希腊陆龟(Testudo graeca)及豹龟(Geochelone pardalis)形成高度支持的单系群。
基于图注意力网络(GAT)的单细胞类型注释方法研究
孙熠伟;徐淑坦;单细胞转录组测序(single-cell RNA sequencing, scRNA-seq)在揭示细胞异质性方面具有重要意义，但现有细胞类型注释方法存在着跨物种适应性、泛化性、类别不平衡等问题。本文提出了一种基于图注意力网络(graph attention network, GAT)的细胞类型注释方法ScLabeler。该方法通过结合类别均衡优化策略和图注意力机制，增强了细胞间复杂关系的捕捉，提升了注释的精确度。实验结果表明，ScLabeler在人类(Homo sapiens)、小鼠(Mus musculus)、斑马鱼(Danio rerio)等多物种数据集上的细胞类型注释效果相比Seurat、 ScGCN等方法都更为优异，注释的准确率提高了4.62%～35.76%, F1分数提高了5.21%～39.73%;另外注释的结果证明了ScLabeler在细胞类型低丰度识别方面[斑马鱼组织调整兰德指数(adjusted rand index, ARI)提高了9个百分点]与对其他物种泛化性方面[归一化互信息(normalized mutual information, NMI)提升幅度达到11.76%～123.53%]有显著提升。此外，通过UMAP和Sankey图等可视化工具，直观展示了细胞类型分布及预测一致性，为单细胞组学研究提供了高效的注释工具。ScLabeler源码可在https://github.com/bioinfolabdev/ScLabeler下载。
十字花科黑腐病菌的tRNA基因是适应性表达而不是组成型表达
龚智宇;胡姗姗;黎宗洋;苏贝宁;杨玉环;杨卓奇;唐东阶;传统观点认为，一个基因组中所有转运RNA(transfer RNA, tRNA)基因的表达都是恒定且高水平的，而且不同tRNA基因的表达水平都是相似的，属于组成型表达。而今，随着挑战这个观点的实验证据不断涌现，人们越来越意识到tRNA基因的表达可能是适应性表达而不是组成型表达。本研究采用Northern杂交方法，对十字花科黑腐病菌(Xanthomonas campestris pathovar campestris,Xcc)8004菌株(Xcc8004菌株)基因组中所有55个注释的tRNA基因在对数生长期的表达水平进行了检测和比较。结果发现，不同tRNA基因的表达水平存在巨大差异：有些高表达、有些中表达、有些低表达、有些则几乎不表达。此外，本研究还发现，tRNA基因XC4365的表达受到果糖的强烈抑制。启动子β-葡萄糖苷酸酶(β-glucuronidase, GUS)报告系统构建和GUS活性检测结果证明，果糖对XC4365表达的抑制作用在XC4365启动子上。这些结果充分证明，在Xcc8004菌株中，tRNA基因的表达是适应性表达而不是组成型表达。
