花椰菜自交不亲和性的分子标记研究

运用随机扩增多态性DNA(RAPD)和inter-简单重复序列(ISSR)等分子标记技术,分别对5组花椰菜自交不亲和系和对应的自交亲和系的基因组进行指纹差异分析.采用10个10 mer随机引物和5个ISSR引物进行PCR扩增,结果表明,扩增片段分子量在0.3～5 kb之间,指纹图谱的稳定性和重复性较好.经过3次以上重复发现,ISSR4引物扩增图谱中,自交亲和系比不亲和系多扩增出3 800 bp片段;ISSR6引物扩增图谱中,除第3组外,不亲和系比亲和系多扩增出1 100 bp片段.结果表明,花椰菜自交不亲和系与自交系基因组DNA之间存在差异,扩增出的差异片段与花椰菜自交不亲和性相关,并可作为自交不亲和系和自交亲和系育种筛选的分子标记.初步探讨了花椰菜自交不亲和性的遗传机制及RAPD和ISSR技术在自交不亲和系选育过程中的应用前景.     

‘金焰彩栾’与黄山栾树光合特性比较

‘金焰彩栾’是黄山栾树天然黄化突变体,具有较高的观赏价值。为研究‘金焰彩栾’的光合特性,采用光合测定系统对‘金焰彩栾’和黄山栾树(对照)色素含量、生长量、光合作用日变化和光响应曲线进行了测定。结果表明:‘金焰彩栾’的叶绿素a、b,以及总叶绿素和类胡萝卜素含量均大幅减少,其中叶绿素b含量降幅最大。‘金焰彩栾’的生长量、叶面积和比叶重显著低于对照。‘金焰彩栾’净光合速率(Pn)日变化曲线呈单峰,对照呈双峰曲线,两者的峰值大小和出现时间存在差异;两者的胞间CO_2浓度(Ci)日变化均呈先降后升的趋势,且均在上午11:00时达到全天最低值;‘金焰彩栾’的气孔导度(Gs)显著低于对照;其气孔限制值(Ls)在7:00—11:00时显著低于对照,在13:00—17:00显著高于对照;其蒸腾速率(T_r)与对照差异不显著。通过对Pn的相关分析得知,‘金焰彩栾’P_n与C_i、G_s、T_r、L_s等均呈显著或极显著相关关系。‘金焰彩栾’最大净光合速率(P_(n,max))显著低于对照,光补偿点(P_(LCP))显著低于对照,光饱和点(P_(LSP))显著高于对照,暗呼吸速率(R_(Rd))和表观量子效率(e_(AQY))均显著低于对照。推测可能由于突变使叶绿素含量减少,进而影响‘金焰彩栾’叶片呈色和生长发育,从而导致‘金焰彩栾’光合速率较黄山栾树降低。     

白菜型油菜自交不亲和性状的遗传分析

以青海大黄、青油241和黄籽沙逊为亲本材料,配制成2个杂交组合的各6个世代群体,即P1、P2、F1、F2、B1、B2,研究了白菜型油菜自交不亲和性状的遗传特点。结果表明:白菜型油菜不仅品种间自交亲和指数差异显著,同一品种内自交亲和指数变异幅度也较大,自交亲和品种中存在不亲和株,自交不亲和品种中存在高亲和株;自交不亲和性状和自交亲和性状受1对等位基因控制,自交不亲和为显性性状,自交亲和为隐性性状,青海大黄和黄籽沙逊均为隐性纯合体(SCSC)。     

‘凤丹’PoERF4基因的克隆及表达分析

【目的】牡丹(Paeonia×suffruticosa)是传统的观赏名花,由于其花期短暂极大限制了牡丹的观赏价值。克隆牡丹品种‘凤丹’(Paeonia ostii‘Feng Dan’)PoERF4基因,研究其序列特征及在不同花期、组织、品种和激素处理下的表达特性,为进一步研究PoERF4基因对牡丹花期和生长发育的调控作用提供理论参考。【方法】以‘凤丹’为研究材料,基于‘凤丹’3代全长转录组测序结果,筛选出同源性高的序列,采用RT-PCR技术克隆PoERF4基因,并进行生物信息学和表达模式分析。【结果】PoERF4基因的开放阅读框(ORF)为747 bp,编码248个氨基酸。PoERF4蛋白分子式为C_{2 217}H_{3 689}N₇₄₇O₉₃₃S₁₇₄,为亲水蛋白,含有保守的AP2超家族结构域,无跨膜结构,二级结构中α-螺旋中包含28个氨基酸,延伸链中包含48个氨基酸,β-转角中包含6个氨基酸。荧光定量分析发现,PoERF4基因在‘凤丹’不同花期的花瓣中,半开期的表达量最高;在不同组织...     

水分胁迫下马铃薯萌芽出苗期 根系转录组差异表达分析

以马铃薯‘克新1号’为材料,通过Illumina HiSeqTM 4000高通量测序技术,对不同水分胁迫后的马铃薯萌芽出苗期根系cDNA文库进行了RNA-Seq分析,拟探明马铃薯感应水分胁迫的分子机制,挖掘出与抗旱密切相关的功能基因.将比对到基因组上的基因利用RPKM衡量各样本间的基因表达丰度,以P0.05筛选出差异表达基因,通过GO (基因本体,gene ontology)数据库、KEGG代谢途径数据库,对不同水分胁迫样本差异表达基因的功能和参与的调控路径进行分析;选择6个差异表达基因,利用实时荧光定量PCR验证RNASeq结果的可靠性.结果表明:(1)DLWR(重度水分胁迫)样本中,比对到基因组的表达基因30 114 133个,差异表达基因5 241个;LWR(中度水分胁迫)样本中,比对到基因组的表达基因32 858 890个,差异表达基因1 488个.2个样本中同时存在的差异基因369个,其中上调表达基因78个,下调表达基因291个;显著差异表达基因主要与蛋白激酶、水解酶、氧化还原酶、水通道蛋白、转运蛋白、转录因子等相关.(2)在GO富集分析中,2个水分胁迫处理样本在生物学功能中富集的类别并不完全相同,但显著富集的主要是与氧化还原、转运、膜结合、转录调节子等相关的基因.(3)KEGG代谢分析显示,差异表达基因显著富集在谷胱甘肽代谢、植物激素信号转导等途径,与植物抗逆能力密切相关.(4)利用qRT-PCR验证的6个基因表达模式与RNA-Seq分析结果一致,证实了RNA-Seq结果的可靠性.通过研究得到了不同水分胁迫下马铃薯根系转录组信息,获得了差异基因及其功能信息,阐明了差异基因所参与的代谢通路及与植物水分胁迫的关系.     

‘と’与‘に’在事物转化方面的表现

在日语中 ,‘と’与‘に’是两个使用频度很高的格助词 ,在事物转化方面都表示变化的结果 ,存在许多相似之处 ,但仔细考察‘と’与‘に’在使用上的内涵 ,却不能简单地理解为只是表达同样的一个结果的表现 ,实际上存在着很大差异 ,因而在学习和使用‘と’与‘に’时 ,不仅要考虑二者的表面含义和形式 ,更应该全面地、正确地理解二者之间的共性与差异     

马铃薯近缘种Solanum etuberosum的耐盐性鉴定及相关基因的表达分析

以Solanum etuberosum(etb)和栽培马铃薯为材料,利用200 mmol/L NaCl溶液进行处理,发现etb与栽培马铃薯比较,耐盐性较强.并进一步检测了盐处理条件下etb的鲜重、叶片萎蔫度、相对电导率和叶绿素含量.对植株在0、6、12 h和24 h处理后进行转录组数据分析,发现与0 h比较,etb中共有3 587个基因表达上调,4 311个基因表达下调,其中3个时间点共有的差异表达基因为1 250个,差异表达基因主要富集在代谢途径以及次生代谢生物合成通路.通过Blast比对已知功能的基因,鉴定出了36个持续响应盐胁迫的差异表达基因,其中6个基因来自2C类蛋白磷酸酶(PP2C)家族,21个基因来自类钙调蛋白(CML)家族;还包括离子转运体阳离子质子交换蛋白(CHX20)、钾离子反向转运蛋白(KEA3)、钾离子转运蛋白(KT17)、离子通道钾离子四聚体通道蛋白(KCTD)、慢阴离子通道蛋白(SLAC1)、b型氯离子通道(CLC-b)和c型氯离子通道(CLC-c).对这些基因的表达量进行分析,发现大部分基因在盐胁迫下表达量持续降低,暗示其可能通过负调控参与响应盐胁迫.     

干旱胁迫下白沙蒿SIP2-1的表达和序列分析

水通道蛋白家族(Aquaporins)的成员在植物体中起着膜通道的作用。基于转录组测序,对在干旱胁迫下呈显著下调表达的白沙蒿水通道蛋白基因AsSIP 2-1进行生物信息学分析。结果显示:AsSIP 2-1的cDNA序列的开放阅读框全长1 191 bp,共编码235个氨基酸;属于水通道蛋白SIP2-1家族的成员;AsSIP 2-1与5个参考物种的比对结果显示6个物种的总体同源性为82.92%,并具有SIP2-1家族的特有的NPL和NPA保守性结构域; AsSIP 2-1的等电点为9.32;分子量为26.145 kDa;分子式为C_(1218)H_(1893)N_(301)O_(317)S_(10);属于疏水性、稳定性蛋白;具有内质网膜保留信号EKKT基序;具有6个跨膜区,属于跨膜蛋白;无信号肽,属于非分泌蛋白。在干旱迫下,AsSIP 2-1表达量显著下调,参与了应答反应。     

牛至精油对嗜热四膜虫基因表达的影响

牛至精油(Oregano Essential Oil, OEO)具有抗菌、杀菌、抑制寄生虫生长等功效.为了解牛至精油影响细胞生长的分子调控过程,对牛至精油作用下0 h和24 h的嗜热四膜虫的基因表达情况进行分析.高通量转录组测序结果表明,对照组即未加入牛至精油24 h与0 h的样本数据,比较分析后鉴定到了6 297个差异表达基因(包括下调4 232个、上调2 065个),而实验组即加入牛至精油24 h与0 h的样本数据,比较分析后鉴定到7 596个差异表达基因(包括下调6 254个、上调1 342个).通过与对照组差异表达基因的比较发现,实验组特异上调和下调差异表达基因分别有257个和2 329个.GO功能富集发现,特异上调差异表达基因无功能富集,特异下调差异表达基因功能主要富集在RNA加工、蛋白质分解代谢、细胞定位和信号转导等过程.KEGG通路分析发现,特异下调差异表达基因主要涉及细胞自噬及细胞周期等通路.而这些过程或通路上基因表达水平的下调可能会抑制细胞的生长.对通路中7个下调的差异表达基因和3个无明显差异表达变化的基因进行实时荧光定量PCR检测,实验结果和转录组测序数据结果的相关...     

水通道蛋白在‘丰水’、‘今村秋’花粉萌发中的作用

梨花粉在不同渗透压下萌发率会发生变化,用水通道蛋白的抑制剂Hg Cl2和激活剂β-巯基乙醇处理‘丰水’、‘今村秋’花粉培养基,会影响花粉萌发率.在培养基中加入浓度低于0.01%的β-巯基乙醇可以提高花粉萌发率、增加花粉管长度,若浓度高于0.01%,β-巯基乙醇即会对花粉造成毒害作用;加入0.001 mmol·L-1Hg Cl2即可降低萌发率,花粉管长度变短,且抑制效果随浓度增高而增强.     

‘鲁枣2号’和‘鲁枣6号’花药愈伤组织诱导及不定芽分化

为建立枣高效花药培养体系,获得再生植株,以‘鲁枣2号’及‘鲁枣6号’花药为外植体,利用L9(34)正交设计筛选适宜枣愈伤组织诱导的培养基;并以MS和WPM培养基添加不同浓度的TDZ,2,4-D,IAA,GA3试验了花药愈伤组织的分化能力。结果表明,适宜‘鲁枣2号’和‘鲁枣6号’花药愈伤组织诱导的培养基为1/4 MS,NAA的质量浓度0.3 mg·L~(-1),2,4-D的质量浓度1.5 mg·L~(-1),麦芽糖的质量浓度30.0 g·L-1;诱导得到3种类型的愈伤组织,其中黄白色致密愈伤组织分化能力强。在分化培养基MS,TDZ的质量浓度0.1 mg·L~(-1),IAA的质量浓度0.1 mg·L~(-1),GA3的质量浓度1.0 mg·L~(-1)和培养基WPM,KT的质量浓度0.2mg·L~(-1),IAA的质量浓度0.5 mg·L~(-1),GA3的质量浓度1.0 mg·L~(-1)上均能分化得到正常不定芽,分化率分别达80.0%~100.0%(‘鲁枣2号’)和41.7%~50.0%(‘鲁枣6号’)。建立了‘鲁枣2号’及‘鲁枣6号’花药培养体系,获得再生植株。     

杨树接种溃疡病菌Botryosphaeria dothidea 后蛋白质表达差异分析

应用双向凝胶电泳技术,分析了抗病毛白杨和感病北京杨接种溃疡病菌Botryosphaeria dothidea前后的蛋白质表达差异。通过比较两个树种接菌前后的双向凝胶电泳图谱,结果得到在两树种之间共有35个3倍蛋白质差异点,其中接种前毛白杨与北京杨相比上调蛋白4个,下调15个;接种后相比则上调蛋白7个,下调9个。同一树种内,毛白杨接种后与对照相比检测到8个上调蛋白,6个下调蛋白;北京杨接种后与对照相比有8个上调蛋白、10个下调蛋白。对这些差异蛋白产生条件及含量进行分析,笔者认为接菌前抗病毛白杨与感病北京杨相比上调蛋白可能与杨树抗溃疡病的组成型抗病机制有关,接菌后抗病毛白杨与感病北京杨相比上调蛋白可能与杨树对溃疡病的诱导型抗病机制密切相关。最后利用质谱技术鉴定出其中的4个差异蛋白分别是核酮糖二磷酸羧化酶小链、预测蛋白、过氧化物歧化酶、异戊烯二磷酸-异构酶,这些差异蛋白可能与杨树对溃疡病的抗性有一定关系。     

双孢蘑菇耐温差异蛋白质组学研究

利用蛋白质组学和荧光定量PCR方法,研究双孢蘑菇(Agaricus bisporus Lange (Imbach))02菌株在常温与高温胁迫下的蛋白质表达差异,发现了6个差异蛋白质点,经NCBI数据库比对分析,表明6个差异蛋白质分别为HSP70家族的HSS1热激蛋白、异柠檬酸裂解酶、细胞色素P450单氧化酶及3个未知蛋白质.这些蛋白质在双孢蘑菇受热胁迫下具有保护自身稳定的功能.     

苹果全基因组AHK家族成员鉴定及表达分析

通过生物信息学分析,将从苹果全基因组中鉴定出的11个组氨酸激酶蛋白基因(MdAHKs)依次命名为MdAHK1～MdAHK11,依据是这些基因在染色体上的位置;此外,对MdAHK1～MdAHK11的理化特性、系统进化关系、蛋白基序及启动子元件进行了分析.MdAHK编码的蛋白大小为901～1 230 aa;等电点介于4.95和8.56之间;对蛋白保守基序的分析发现,MdAHKs家族成员中有4～10个保守基序,根据系统进化分析将MdAHKs家族11个成员分为了A1, A2和A3共3个亚家族.此外,利用RT-qPCR技术检测了试验材料苹果砧木"M9-T337"中MdAHKs在不同组织以及不定根发育不同时期的表达量;结果发现MdAHKs家族中MdAHK1,MdAHK4,MdAHK5和MdAHK9在根、茎中高表达,同时响应6-BA处理表达量显著下调,Lovastatin(细胞分裂素抑制剂)处理表达量呈上调趋势.结合生物信息学分析和荧光定量结果推测MdAHK4,MdAHK5,MdAHK9可能在介导苹果砧木不定根的发育过程中发挥重要作用.     

蓝莓不同砧穗组合嫁接亲和性研究

为增强高丛蓝莓根系适应性,筛选亲和性高的蓝莓砧穗组合,以9种兔眼蓝莓为砧木嫁接高丛蓝莓‘实大’和‘奥尼尔’,统计嫁接后第180,360和540 d(days after grafting, DAG)不同砧穗组合的成活率,测量嫁接口直径、接穗叶片中叶绿素相对含量,测定接穗叶片多酚氧化酶(polyphenol oxidase, PPO)、苯丙氨酸解氨酶(phenylalanine ammonia-lyase, PAL)、过氧化物酶(peroxidase, POD)和超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)活力,并进行生理生化指标相关性分析.结果表明：以‘杰兔’为砧木的嫁接组合成活率、接穗叶片中叶绿素相对含量和嫁接口直径生长量显著高于同接穗的其他嫁接组合,以‘蓝沙’为砧木的嫁接组合次之;嫁接在‘杰兔’和‘蓝沙’上的‘实大’叶片PPO酶活力表现出持续升高的趋势,嫁接后第540 d出现最大值,分别为13.60,16.99 U·mg^-1 果实鲜质量(fresh weight, FW),‘奥尼尔-杰兔’在180 DAG和540 DAG时期的PPO酶活...     

补阳还五汤与高血压病气虚血瘀证“方证相关”的蛋白质组学研究

揭示补阳还五汤与高血压病气虚血瘀证"方证相关"的现代生物学基础,制作高血压病气虚血瘀证细胞模型。用补阳还五汤含药血清干预细胞模型,利用双向凝胶电泳(2-DE)及基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS/MS)技术筛选及鉴定差异表达的蛋白点。并对其进行生物学分析。结果高血压病气虚血瘀证组与健康对照组比较,差异蛋白质点有30个。其中,有16个蛋白上调,14个蛋白质下调。补阳还五汤组与高血压病气虚血瘀证组比较,差异蛋白质点有14个。其中,有9个蛋白上调,5个蛋白质下调。MALDI-TOF-MS/MS鉴定出:高血压病气虚血瘀证组与健康对照组差异蛋白点共有8个蛋白被成功鉴定出来。表达上调的蛋白有肽基脯氨酰异构酶A、肽基脯氨酸顺反异构酶A样1亚型、真核翻译起始因子5A-1 B亚型、微管蛋白beta-2C、CRA_b亚型、3-羟酰辅酶A脱氢酶2型异构体2。表达下调的蛋白有丙酮酸激酶同工酶M1亚型、抑制蛋白-1、抑制蛋白-1 1亚型、补阳还五汤组与高血压病气虚血瘀证组差异蛋白点共有3个蛋白被成功鉴定出来。表达上调的蛋白有丙酮酸激酶CRA_c亚型、热休克蛋白27;表达下调的蛋白有膜联蛋白A1,CRA_b亚型。这些蛋白多与促进或抑制细胞凋亡有关。说明高血压病气虚血瘀证存在着细胞凋亡,补阳还五汤可以纠正高血压病气虚血瘀证引起的细胞凋亡。这些差异蛋白可以作为高血压病气虚血瘀证的标志蛋白或补阳还五汤的作用靶点,抑制细胞凋亡可能是补阳还五汤与高血压病气虚血瘀证"方证相关"的现代生物学基础之一。     

‘南林895’杨PdNAC1基因克隆及蛋白的亚细胞定位

以‘南林895’杨(Populus deltoides×P.euramericana cv‘Nanlin895’)为材料,通过RACE-PCR技术,获得了NAC1基因的全长c DNA,命名为Pd NAC1。该序列含有1个长906 bp的开放阅读框,编码302个氨基酸。该蛋白的分子质量为34.23 ku,等电点为7.44。分析其氨基酸序列发现,该蛋白具有典型NAC转录因子特征,NAM结构域位于11~135个氨基酸之间,含有A、B、C、D、E 5个亚结构域,该区域可以结合DNA;而C端含有一个高度变异的转录激活区。利用杨树原生质体对Pd NAC1蛋白进行细胞亚定位,结果发现Pd NAC1不仅明显定位于细胞核中,而且在细胞膜上也有表达。但Pd NAC1是否具有相应的跨膜结构域尚不明确。     

xyl-d二型乙醇脱氢酶(SADH)G198R突变体的研究

本研究通过设计简并引物及文献参考,PCR 克隆得到嗜热厌氧菌菌株 xyl-d 的SADH,并利用定点诱变技术将该酶的198位苷氨酸(Gly)突变为精氨酸(Arg)。将野生型和突变基因连接到原核表达载体pET28a,IPTG诱导表达,再经镍柱纯化,然后比较了两个蛋白分别以 NAD/NADH,NADP/NADPH 为辅因子、异丙醇或异丁醛为底物、55℃条件下的酶活。发现突变后蛋白的总体催化活性相对于野生型有所下降,其中突变蛋白对 NAD/NADH 的亲和性分别下降了约8倍和6倍,而且对NADPH 的亲和性下降也非常明显,但对NADP的亲和性变化却不大。     

玉米大斑病菌StNPS6基因缺失突变体的转录组与蛋白质组差异表达分析

用T-DNA插入法构建一个玉米大斑病菌突变体库, 并筛选到一株致病力明显下降的突变体. 该突变体T DNA插入位点为非核糖体肽合成酶基因6（StNPS6基因）的上游启动子区. 先敲除StNPS6基因, 再对StNPS6基因敲除突变体和野生型进行转录组差异表达分析及蛋白质组差异表达分析. 结果表明: 在1 767个差异表达基因中的上调表达基因903个, 下调表达基因864个; 在突变体中鉴定30个差异表达蛋白质中的上调表达蛋白质8个, 下调表达蛋白质22个.     

基于RNA-seq的HBSS诱导细胞自噬的组学分析及实验验证

为寻找Hank’s平衡盐溶液(HBSS)诱导细胞自噬的调控蛋白,对HBSS诱导大鼠肾上皮(NRK)细胞株的细胞自噬现象进行转录组分析和实验验证.用HBSS分别处理细胞不同时长,结合LC3B-Ⅱ蛋白表达量和细胞存活率确定最佳诱导时间.根据最佳诱导时间制作细胞样品,进行转录组测序(RNA-seq),原始数据质控过滤后进行注释和分析.选取表达差异变化排序靠前的基因进行敲降实验,筛选具有潜在调控功能的蛋白质,接着用荧光定量PCR实验对该蛋白质的上游基因表达情况进行辅助验证.结果发现,HBSS诱导细胞自噬的最佳诱导时间为3 h;在转录组结果中共鉴定到32 305个基因,477个差异表达基因,差异基因的GO和KEGG富集分析结果显示这些基因主要参与代谢底物分解、氨基酸转运以及蛋白质修饰调控等信号调控通路;免疫印迹结果表明干扰基因Sat1的表达可以降低细胞内LC3B-Ⅱ的表达水平.本研究围绕HBSS诱导细胞自噬进行转录组学测序分析,并通过实验发现了影响LC3B-Ⅱ表达的潜在功能调控基因Sat1.综合考虑所有实验结果,Sat1可能通过GO和KEGG显著富集的信号通路影响HBSS诱导的细胞自噬,这些发现...