海州香薷Actin基因片段克隆及表达分析

通过克隆海州香薷Actin基因片段并分析其组织表达,为研究海州香薷重金属抗性相关基因的表达调控奠定基础。根据Gen Bank中其他植物Actin基因保守序列设计兼并引物,以海州香薷根总RNA为模板,利用RT-PCR技术分离得到Actin基因片段。序列分析结果表明,海州香薷Actin基因片段长576 bp,编码192个氨基酸,与其他植物同源基因的氨基酸序列相似性为84%-97%,所克隆的序列为Actin基因的同源片段,将其命名为Eh ACT,在Gen Bank中提交序列,获得登录号AGT37260。半定量RT-PCR分析结果表明,Eh ACT在海州香薷的根、茎和叶中表达相对稳定,初步表明其可作为研究海州香薷基因表达的内参基因。     

南美蟛蜞菊内参基因Actin的克隆及其分析

看家基因Actin常被用作定量、半定量PCR试验的内参基因.为研究其他基因在南美蟛蜞菊响应环境变化的表达调控机制,根据GenBank上已登录的肌动蛋白基因(Actin)的同源核苷酸保守序列,设计特异性引物,利用RT-PCR的方法克隆获得了南美蟛蜞菊Actin基因的全长序列,并将该序列命名为WtAct.序列分析结果表明WtAct基因全长为1 134 bp,编码377个氨基酸,且与已发表的蓖麻、麻风树、青葙、向日葵等植物的核苷酸序列同源性分别在82.9％～93.6％,与这些植物的氨基酸序列相似度在94.0％～99.7％,其中南美蟛蜞菊WtAct与向日葵Actin基因的氨基酸序列相似度最高,达到了 99.7％.进化树分析也表明,两者的同源性最高.采用RT-qPCR方法检测以WtAct为内参基因时南美蟛蜞菊热休克蛋白基因HSP70在不同处理条件下的表达情况,表明HSP70的确受到不同环境变化的诱导表达,说明WtAct可以作为有效的内参基因.这些结果为深入研究南美蟛蜞菊相关功能基因的表达提供了理论基础,也为其他非模式植物Actin基因的克隆提供了借鉴.     

梭梭肌动蛋白基因HaACT1全长的克隆与表达分析

根据本实验已克隆得到的梭梭肌动蛋白基因Ha ACT1部分序列,通过5'RACE技术获得HaA CT1的cDNA全长序列。序列分析表明,该基因c DNA全长序列1 534 bp,其中5'UTR序列为75 bp,3'UTR序列为325 bp,开放阅读框序列为1 134 bp,编码376个氨基酸。该序列与Gen Bank中收录的其它植物Actin基因核苷酸序列的相似性均在84%以上,并且它们的氨基酸序列的相似性达95%以上,Gen Bank登录号为KM886609。根据得到的c DNA序列设计全长引物,进一步克隆了Ha ACT1的基因组DNA序列,由4个外显子和3个内含子组成。利用半定量和绝对荧光定量PCR对Ha ACT1的表达进行分析,发现该基因在梭梭的不同组织及各种非生物胁迫下均能稳定表达,适合作为梭梭中其它功能基因表达研究中的内参基因。     

珙桐CAC基因的克隆及其作为内参基因的评价

从珙桐(Davidia involucrata Baill.)中克隆到一个编码网格蛋白衔接蛋白复合物(Clathrin adaptor complexes,CAC)的基因,命名为DiCAC(Gen Bank登录号为KX268525)。该基因开放阅读框全长1 317 bp,编码438个氨基酸。同源序列比对与聚类分析表明,该基因与其它15种植物的CAC氨基酸序列的相似度达到94%以上,其中与葡萄CAC的氨基酸序列同源性最高。为评价该基因作为珙桐内参基因的可行性,结合5个珙桐管家基因(ACT7、EF1a、GAPDH、β-TUB、18S rRNA),采用半定量PCR和实时荧光定量PCR对DiCAC基因在珙桐不同组织以及不同发育阶段苞片中的表达稳定性进行分析,并与常见管家基因的稳定性进行比较,结果表明,该基因在珙桐不同组织以及不同发育阶段苞片中均为稳定表达,且表达稳定性优于常见管家基因,可以作为相关基因表达研究中的内参基因。首次克隆到珙桐CAC基因,并且明确了其作为内参基因的可行性,为深入研究珙桐相关基因的表达分析提供了候选内参基因资源。     

建兰Actin基因cDNA全长的克隆及其表达分析

根据单子叶植物的肌动蛋白基因(Actin)的保守区序列设计引物,采用RT-PCR和RACE技术从建兰(Cymbidium ensifolium)中分离出Actin基因cDNA全长.序列分析结果表明,建兰Actin基因长度为1 434 bp,编码区长度为1 134 bp,编码377个氨基酸,将其命名为CeActin,GenBank登录号为JN613147.CeActin推导的氨基酸序列与其他植物的同源性都较高,具有高度的保守性.采用半定量RT-PCR技术分析CeActin在建兰各组织及花不同发育时期的表达情况,结果表明,表达量没有明显差异,表明CeActin基因可作为内参基因.     

西葫芦CpActin内参基因的分离及其作为内参基因的初步应用

荧光定量PCR(q RT-PCR)是研究分子生物学中基因表达的一种新型核酸定量技术,具备快速高效、特异性强、重复性好、灵敏度高和自动化程度高等优点,因而根据相应的实验材料选择适宜的内参基因对于提高qRT-PCR分析的准确性显得尤为重要。Actin基因表达范围广且表达稳定,常常作为内参基因应用于qRT-PCR表达分析中。前期利用转录组测序(RNA-seq)技术获得了西葫芦低温弱光转录组数据库,本研究从中筛选到1条长达2543 bp的cDNA,并对其进行了序列分析。生物信息学分析结果表明,该序列包含1个开放读码框(ORF),大小为2064 bp,预测编码氨基酸数为682个,理论分子大小约为79.67 kD,蛋白质等电点为6.28。Wolf Psort分析发现,CpActin蛋白亚细胞定位于细胞核中。Motif Scan分析显示,CpActin蛋白质的氨基酸序列207～406位和558～682位分别为Actin的中端和C端保守区域。同源性分析表明,基因编码的蛋白质与同为南瓜属的中国南瓜和印度南瓜同源蛋白的相似性达到99%,具有高度的保守性。基于所获得的基因全长cDNA序列,设计了基因ORF全长引物对CpActin-F、CpActin-R,经PCR扩增得到一条特异、明亮的条带,经测序验证,序列与RNAseq数据库的c DNA序列一致,基因命名为CpActin,GenBank登录号为MH211008。在此基础上,设计了一对荧光定量PCR引物CpActin-Fq、CpActin-Rq,分析显示,该引物具有较高的特异性和扩增效率,且在西葫芦不同组织(根、茎、花和果)和不同胁迫处理[正常(25℃,300μmol/m~2·s)、低温处理(4℃,300μmol/m~2·s)、弱光处理(25℃,80μmol/m~2·s)、低温弱光处理(4℃,80μmol/m~2·s)、强光处理(25℃,2000μmol/m~2·s)和高温处理(38℃,300μmol/m~2·s)]叶片中均能稳定表达,适合在西葫芦基因qRT-PCR表达分析的研究中作为候选内参基因。     

美洲南瓜α-微管蛋白CpTUA基因的分离及其作为内参基因的应用

为了获得美洲南瓜α-tubulin基因,并设计合适的荧光定量PCR内参引物,该研究通过转录组测序和RT-PCR方法获得了1条长达1 863 bp的c DNA,命名为CpTUA, GeneBank登录号为:MH310440。生物信息学分析表明,该序列包含1个开放读码框(open reading frame, ORF),大小为1353 bp,预测共编码450个氨基酸,理论分子大小约为49.57 kDa,蛋白质等电点为4.84。Motif Scan分析显示, CpTUA蛋白质的氨基酸序列49―246位和248―393位分别为Tubulin和Tubulin-C保守区域。同源性分析表明,基因编码的蛋白质与同为南瓜属的中国南瓜和印度南瓜同源蛋白的相似性达到99%,具有高度的保守性。在此基础上,设计了1对的荧光定量PCR引物,该引物具有较高的特异性和重复性。RT-PCR和qRT-PCR分析表明, CpTUA基因在美洲南瓜不同组织和不同胁迫处理下均能稳定表达,适合在美洲南瓜基因表达研究中作为内参基因。该研究为开展美洲南瓜重要功能基因的表达模式和调控机制的研究奠定基础。     

番杏Actin基因片段的克隆及生物信息学分析

本实验为研究番杏(Tetragonia tetragonioides)功能基因表达模式提供内参基因,根据登录在NCBI上植物的Actin基因的保守区域设计简并性引物,通过RT-PCR克隆获得番杏的Actin基因片段,将该片段连接于载体pGEM-T后进行测序,并将该基因序列通过生物信息学软件进行分析。结果显示,克隆所得基因片段大小为598 bp,编码198个氨基酸;该序列与登录在NCBI上的其他植物的Actin基因的核苷酸序列的同源性最大可达86%以上,编码蛋白的氨基酸序列同源性在88%以上。结果表明,本研究克隆所得的基因序列为番杏Actin基因片段。该基因命名为TtActin1,在Gen Bank的登录号为MH33308。     

山药Actin基因片段的克隆及表达分析

通过山药Actin基因的克隆和表达分析,为研究山药生长发育中肌动蛋白的作用及其他基因的表达和调控奠定基础。根据Gen Bank中已经公布的其他植物肌动蛋白基因(Actin)的保守序列设计一对简并引物,采用RT-PCR技术从山药块茎中分离出1个Actin基因cDNA片段,命名为DoActin。片段长度为1 091 bp,编码357个氨基酸,并提交Gen Bank(登录号:KU669295)。与NCBI核酸和蛋白质数据库序列比对,该序列与其他植物Actin基因核苷酸序列的同源性均在83%以上,氨基酸序列的同源性均在97%以上。进化分析结果显示,DoActin与海枣Actin-2、木本棉Actin-7的亲缘关系最近。实时定量PCR结果显示,DoActin在山药叶片、地上茎和地下块茎以及不同发育期的块茎和叶片中表达量相对稳定,表明其适宜作为山药的内参基因。     

薏苡属种质资源的主要表型性状多样性研究

对108份薏苡属种质资源的22个表型性状进行了多样性分析和分类。结果表明,全部材料涵盖了薏苡属的2个种和4个变种,除了花药色表现一致外,其他9个描述型性状(芽鞘色、叶鞘色、幼苗叶色、柱头色、幼果颜色、果壳色、喙的有无、总苞形状、总苞质地)的多样性指数在0.5519～1.6475之间,12个数值型性状(株高、着粒层、主茎粗、叶长、叶宽、总分蘖数、有效分蘖数、主茎节数、分枝节位、百粒重、粒长、粒宽)的变异系数范围为13.01%～60.09%。相关分析发现,大部分数值型性状间存在显著相关性,而主成分分析将表型性状分为5个主成分,累积贡献率为77.363%。聚类分析将108份资源划分为3个类群,类群Ⅰ主要分布在较高纬度地区,表现为植株矮小、叶片小、节数少和分枝节位低等特点;类群Ⅱ主要分布在中国的长江中下游、西南和南方地区及东南亚的较低纬度地区,表现为植株高度、茎粗、节数及叶片大小等表现中等、分蘖数偏低等特点;类群Ⅲ分布在中国西南地区,主要表现为植株茎秆高大粗壮、叶片大、节数多和分枝节位高、分蘖多、生物量大等特征。大部分材料均表现出比较明显的地域性和不同的表型特征,可以作为薏苡新品种选育和改良的优异亲本材料。     

昆虫嗅觉相关可溶性蛋白的研究进展

昆虫在长期进化过程中形成了一套高度敏感的嗅觉系统,通过该系统昆虫可以完成寻觅配偶、定位寄主及选择产卵位点等多种行为。在昆虫嗅觉系统中的可溶性蛋白主要有气味结合蛋白(odorant-binding protein, OBP)和化学感受蛋白(chemosensory protein, CSP)。OBP可以特异性结合并运输疏水性的气味分子相应的受体,是昆虫化学识别过程的第一步,具有十分重要的作用。CSP与OBP的结构和功能类似,主要参与化合物的识别和运输,尽管没有直接的证据表明CSP也参与了昆虫的化学感受过程,但已有研究发现,CSP在昆虫嗅觉系统中发挥着重要的作用。本文主要从分子特性、蛋白结构、表达模式、生理功能等方面分别对昆虫的OBP和CSP进行了概述,为深入的研究两者的功能提供理论参考,进而为以昆虫嗅觉系统为靶标的害虫防治提供新的思路。     

γ射线诱变籼稻保持系T98B突变体的鉴定与农艺性状分析

辐射诱变是农作物种质创新的重要手段。本研究以杂交稻骨干亲本T98B为研究对象,以300Gy剂量的60Co-γ射线对其成熟种子进行处理,从辐射后代中鉴定出农艺性状变异材料,划分了变异类群,分析了各类型突变频率,为遗传改良奠定了材料基础。结果显示,经γ射线处理后的M1和M2种子的发芽率受到了显著抑制,分别比对照T98B降低了22.35%和14.67%;从M2群体中初步筛选出了207个变异单株;经M3~M5的遗传稳定性测试后最终获得了168份可稳定遗传的突变体,总突变频率达到了0.673%。按照变异部位将突变体划分成叶变异、茎/蘖变异和穗粒/花变异等3种类群,各类群分别含有34份、37份和97份突变体,占比20.24%、20.02%和57.74%;育性、叶色和株高等性状的突变频率较高,分别达到了0.212%,0.092%和0.088%。此外,本文简要描述了各类群的表型变异特点。结果表明,利用γ射线诱变能产生丰富的农艺性状突变体,本研究为水稻遗传改良提供新的种质资源奠定了基础。     

棉花GhDMT3的功能验证及生物信息学分析

通过构建棉花GhDMT3的VIGS沉默载体并侵染棉花,探究该基因在棉花和高等植物中的功能。采用生物信息学方法对棉花DNA甲基转移酶基因GhDMT3(CotAD_46796)的DNA序列结构特性、该基因编码的蛋白质的理化性质、疏水性和蛋白二级结构等方面进行分析。克隆该基因,并构建pYL156:GhDMT3沉默载体。蛋白质相对分子质量为71 107.02 kD,等电点为4.85,不稳定系数为36.33。不同胁迫处理(冷、干旱)VIGS沉默GhDMT3的棉花幼苗表现出明显的表型差异。qRT-PCR的表达模式分析发现,不同胁迫下p YL156侵染的棉花中不同部位表达量没有变化,用pYL156:GhDMT3侵染过的棉花中GhDMT3转录水平与对照相比明显下降。与未沉默GhDMT3的棉花幼苗相比,沉默GhDMT3的棉花幼苗抗逆性显著增强。     

高粱抗旱性鉴定方法及相关QTL定位研究进展

高粱[Sorghum bicolor(L.)Moench]是世界上重要的粮食、饲料、纤维和能源作物之一,因其根系发达、叶片蜡质层厚密、渗透调节能力强、光合效率高等特点,在干旱条件下具有很强的适应性。因此,高粱在气候变化、水资源短缺和满足世界粮食需求等方面发挥着重要的作用。干旱是制约世界农业生产的主要逆境因素之一,如何解决高粱在干旱条件下的产量问题仍然是育种工作者面临的巨大挑战。为了给高粱抗旱育种提供参考,本文综述了高粱抗旱性的鉴定方法、鉴定指标和优异抗旱种质资源,以及高粱花前抗旱和花后抗旱相关性状QTL定位的研究进展,并对高粱抗旱性研究的发展趋势提出了展望。认为应建立规模化高粱种质资源抗旱鉴定体系、选择合适的全生育期自然鉴定地点,筛选抗旱种质资源;利用高通量测序技术,高效挖掘高粱抗旱性基因;建立高粱遗传转化体系、运用基因编辑等生物技术,加快高粱抗旱育种进程。     

红金麻——木槿属一个新杂种

<正> 红金麻 新杂种 Hibiscus×hongjinma Y. T. Chang, hybr. nov. H. cannabinus L. ♀× H. radiatus Cav.♂ Hybrida hortensis ( 2n=30+6sat) θ Hibisco cannabino L. ( 2n=32+4sat) et H. ranndiato Cav. (2n=70+2sat) exorta, Habitu illo simil, characteribus ad hoc magis accedit; ab illo differt floribus purpureis, folio prope basin 3—5     

褐飞虱应对水稻抗虫物质麦黄酮刺激的唾液蛋白组学响应

为研究褐飞虱响应麦黄酮刺激的分子机理,应用差异蛋白质组学方法分析褐飞虱唾液腺响应麦黄酮刺激处理的蛋白质组变化趋势。结果表明,麦黄酮处理褐飞虱6 h差异蛋白数量90个,其中上调蛋白62个,下调蛋白28个;处理褐飞虱24 h差异蛋白数量27个,其中上调蛋白10个,下调蛋白17个,6 h的差异蛋白数量显著大于24 h。麦黄酮处理可以引起褐飞虱唾液腺丝氨酸蛋白酶及其同系物产生显著变化。通过对差异蛋白进行GO功能分析和KEGG通路分析,发现麦黄酮处理褐飞虱引起褐飞虱唾液腺蛋白变化主要集中在应激蛋白和代谢这两大类上,分别占了所有差异蛋白的50%以上,麦黄酮处理引起褐飞虱唾液响应蛋白主要参与了氨基酸代谢、唾液分泌系统、能量代谢、碳水化合物代谢等通路。     

云南割手密创新种质F_2的主成分聚类分析及其评价

云南割手密是甘蔗育种中比较宝贵的野生种质资源。对68份云南割手密F2创新种质材料的9个主要工农艺性状进行主成分分析,并以前3个主成分为基础,分别作聚类分析和二维排序图。结果表明:68份云南割手密F2创新种质的变异系数为10.57%～35.30%,11月份理论含糖量和单产的变异系数超过30%,说明11月份理论含糖量和单产性状的变异潜力较高。主成分分析结果表明,单茎重产量因子、锤度糖分因子和丛有效茎含糖量这3个主因子提供了原始性状80.8292%的信息;在欧氏距离为10.00处将68份材料分为4类,各个类群具有不同的特点,在甘蔗杂交育种上可以根据不同类群的特点加以利用;二维排序表明云割F211-50、云割F211-56、云割F211-40、云割F211-66、云割F211-77、云割F211-10、云割F211-19、云割F211-85、云割F211-45、云割F211-37、云割F211-25、云割F211-23、云割F211-18等13份材料的3个主成分构成因子协调性最好,可在育种中加以利用。