利用小RNA深度测序技术检测分析小黄姜病毒

对贵州省六盘水市田间发病小黄姜进行病毒检测,分析小黄姜病毒种类。采用小RNA高通量测序技术结合生物信息学方法对小RNA数据库进行拼接组装,预测小黄姜病毒种类。设计特异性引物,采用反向PCR及分段克隆测序方法验证小黄姜病毒的存在。检测发现有3条拼接序列与DNA杆状病毒属(Badnavirus)中的薯蓣杆状病毒(Dioscorea bacillifrom virus,DBV)相似,氨基酸相似度均高于80%。并在小黄姜样品中扩增得到1 883 bp病毒序列。RT和RNase H基序核苷酸序列与来自古巴的Banana streak virus(Gen Bank登录号:KF386733)相似性最高,为74%。根据目前的国际病毒分类委员会(the international committee on taxonomy of viruses,ICTV)病毒分类方案,Badnavirus病毒中RT和RNase H核苷酸基序相似度低于80%的可划为不同病毒种,该病毒可能是Badnavirus中的一种新病毒,暂命名为小黄姜杆状病毒(Zingiber bacilliform virus)。小黄姜杆状病毒在30个田间小黄姜样品中存在且存在多态性,该病毒可能是一个古老的病毒,在小黄姜进化过程中将病毒基因组整合到小黄姜基因组中来防御杆状病毒属病毒的侵染。     

不同风化时间碳酸岩表面古菌群落结构与功能特征

【背景】古菌群落是碳酸岩表面微生物群落的重要成员,也是碳酸岩表面生物演替的先锋生物,能够促进碳酸岩风化和加快土壤形成,在生物地球化学循环中起重要作用。【目的】揭示在不同风化时间碳酸岩表面风化残积物中的古菌群落结构及生态功能。方法】采集19-213年风化时间段废弃碳酸岩墓碑表面风化残积物样品(n=18),基于宏基因组测序技术分析其古菌群落结构与功能特征。【结果】门水平上,优势门有广古菌门(Euryarchaeota),随后为奇古菌门(Thaumarchaeota)、未鉴定古菌门(unclassified Archaea)、深古菌门(Bathyarchaeota)和泉古菌门(Crenarchaeota);属水平上,优势属主要由甲烷八叠球菌属(Methanosarcina)、甲烷丝状菌属(Methanothrix)、Methanoperedens、氨氧化古菌属(Nitrosocosmicus)、亚硝化球菌属(Nitrososphaera)及其他未鉴定属组成;C/N、C/P、N/P是显著影响碳酸岩表面古菌群落的主要环境因子。进一步分析发现,碳酸岩表面古菌群落功能丰富,其中新陈代谢(metabo...     

不同风化年限碳酸岩风化壳真菌群落结构特征

【目的】岩生真菌是促进碳酸岩生物风化的重要推动者,研究黔中典型喀斯特区不同风化年限碳酸岩风化壳真菌群落结构特征有利于了解真菌对岩石的风化作用。【方法】选取位于黔中花溪区南部的废弃碳酸岩墓碑为调查对象,对不同风化年限碳酸岩风化壳进行采样,运用宏基因组测序方法对风化壳样品进行基因测序,并利用统计学方法对真菌群落结构特征及功能特征进行分析。【结果】18个风化壳样品中共获得1087种真菌,分属于9个门、44纲、538属。不同样本之间真菌群落数量和组成差异较大,在碳酸岩风化过程中,子囊菌门(Ascomycota)始终为优势类群,平均相对丰度达到95%以上,随风化年限的增加呈现显著下降的趋势。Shannon指数和Simpson指数显示,碳酸岩风化壳真菌群落多样性随风化年限的增加呈现先减小后增加再减小的趋势。从所有样本中共检测出3 379 478个KEGG pathway level 3通路相关基因,主要与物质能量的代谢、运输等功能相关。与碳循环、氮循环和硫循环相关的主要微生物属于子囊菌门,随着风化年限的增加呈现下降的趋势。冗余分析(redundancyanalysis,RDA)结果表明,三氧化二铁...     

丹参不同愈伤组织诱导及遗传转化体系优化

为了获得满足不同目的组织培养材料和稳定高效的遗传转化体系,该研究以丹参叶片和茎段为外植体,采用含不同浓度的植物激素(植物生长物质)的Murashige Skoog(MS)培养基,探索诱导丹参产生不同愈伤的条件;采用正交法考察浸染时间、共培养时间、筛选压等对农杆菌介导的丹参遗传转化体系的影响,并根据出芽率及转化阳性率优化丹参遗传转化体系。结果表明:(1)能较快诱导丹参叶片产生愈伤的是MS+0.5mg·L~(-1)6-BA+0.5 mg·L~(-1)2,4-D;诱导茎较快产生愈伤的是MS+0.1mg·L~(-1)NAA+0.5 mg·L~(-1)6-BA;1 mg·L~(-1)反式玉米素(ZR)可能有利于诱导产生含有丹参酮的愈伤组织;1.0 mg·L~(-1)2,4-D较易诱导丹参愈伤组织生根。(2)以卡那霉素为筛选剂时农杆菌GV3101介导的丹参遗传转化的条件为浸染5 min、共培养1 d、卡那霉素30 mg·L~(-1)筛选,经PCR鉴定转基因阳性率为60%;而用10 mg·L~(-1)链霉素筛选阳性率达70%。该研究结果确定了丹参不同愈伤组织诱导条件,明确了以卡那霉素为筛选剂时农杆菌GV3101介导的丹参遗传转化的条件,换用10 mg·L~(-1)链霉素筛选时体系更加稳定、更易操作、更易重复。     

植物MLO蛋白研究进展

Mildew resistance locus O(MLO)蛋白是植物特有的一类蛋白家族,其中的部分成员是白粉病菌成功侵染寄主植物的必要因子。一个或多个MLO基因的功能缺失突变可赋予植物对白粉病菌广谱且持久的抗性,mlo介导的白粉病抗性在抗病育种中发挥了重要作用。植物中的MLO蛋白可以分为7个亚家族,除了参与植物与白粉病菌的互作外,不同亚家族的MLO蛋白还有很多其他功能。本文对MLO蛋白的特征、分类、功能进行了归纳,介绍了植物与白粉病抗性相关的mlo突变体特征及抗病机制,并对MLO基因的功能、作用机理研究及其在植物抗病育种中利用应注意的问题进行了讨论。     

杜仲Dirigent蛋白编码基因的克隆及序列分析

分别以杜仲基因组DNA和cDNA为模板克隆DIRs基因,并分析其序列及其蛋白的遗传特性。以杜仲为研究对象,利用聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)技术获得杜仲DIRs序列,并结合生物信息学方法对杜仲DIRs的序列进行深入分析。从杜仲中克隆DIRs基因序列,利用生物信息手段分析DIRs基因与其它物种的同源性、结构域、功能域、蛋白质理化特性、蛋白质序列跨膜区、亚细胞定位、磷酸化位点、糖基化位点以及编码蛋白二级结构等进行分析。克隆的杜仲DIRs片段序列有468bp,不含内含子,编码155个氨基酸。推测的编码蛋白的氨基酸序列与芝麻、五味子同源性最高,分别达71%和70%,具有的5个保守基序,第1～148位之间是个高度保守的结构功能域—Dirigent,为亲水性蛋白,相对分子质量为17kD,理论等电点为4.91,不具有跨膜区;亚细胞定位在细胞质中,不属于分泌蛋白;序列预测具有13个磷酸化位点,未预测到糖基化位点,二级结构主要以无规则卷曲结构组成。以上研究为进一步探讨DIRs基因在木脂素生物合成途径中的功能提供了理论依据。     

酵母TPS1基因促进干旱胁迫下玉米的根系生长

本文对干旱胁迫下转酵母TPS1基因玉米的根系生长进行了研究。结果显示,经干旱胁迫后,转基因玉米的根系较野生型相比,根长和直径分别增加了79.3%和13.3%,一级、二级侧根数、根系的总吸收面积、活跃吸收面积、比表面积和根系活力较野生型也极显著增加。对根系组织观察发现,转TPS1基因玉米植株的根系细胞较大,细胞纵向和横向显著增长。转基因玉米根系的生长素含量较野生型的高,而其细胞分裂素含量则低。进一步对玉米根系生长相关基因的表达水平分析发现,与生长素有关的根系生长正调控基因PLT1、PIN1、AUX/IAA、CRL1表达较野生型上调,其中PLT1、AUX/IAA、CRL1的表达量比野生型的高2倍以上,而与细胞分裂素有关的根系生长负调控基因WOX11、ARR2、ARR1表达较野生型下调,比野生型的下降50%以上。     

不同氮素添加频率模拟氮沉降对桤木人工林生态系统碳储量的影响

为探究不同频率氮素添加模拟大气氮沉降对桤木人工林生态系统碳储量的影响, 采用野外固定样地观测的方法, 研究1年12次氮素添加(高频率)和1年2次氮素添加(低频率), 对桤木人工林生态系统乔木层、林下植被层、凋落物层、土壤层生物量及碳储量的影响。经过3年不同氮沉降模拟实验, 结果表明: (1) 高频与低频施氮均能增加桤木叶、枝、皮、根、总生物量及碳储量, 其中高频施氮显著增加根生物量及碳储量, 较对照增加了22.98%、24.05%; 而低频施氮显著增加叶、干生物量及枝、叶碳储量。(2) 低频与高频施氮均显著降低了桤木林下植被生物量及碳储量, 较对照分别降低67.95%、83.97%和79.73%、70.27%, 对碳含量影响不显著。(3)高频与低频施氮均显著增加L层(0—20 cm)凋落物生物量及L层和F层(20—40 cm)凋落物碳储量, 且高频施氮>低频施氮; 低频施氮显著降低20—40 cm土壤碳储量, 较对照降低20.83%, 高频施氮则对土壤碳含量和土壤碳储量无显著影响。高频施氮显著增加桤木林人工生态系统中凋落物层碳储量, 显著降低林下植被层碳储量, 生态系统总碳储量增加; 低频施氮显著降低乔木层、林下植被层和凋落物层碳储量, 导致桤木林生态系统碳储量降低, 但两种处理影响均不显著。     

发育期火龙果内参基因的筛选和验证

[目的]筛选火龙果果实发育期稳定表达的内参基因。[方法]以火龙果不同发育时期的果实为材料,利用qRT-PCR技术检测17个看家基因的表达水平,借助ge Norm和Norm Finder筛选出果实发育期理想的内参基因。[结果]Ge Norm评估YLS8和ACT并列排名第一,表达稳定值均为0. 221,配对差异值V_2/3为0. 105; Norm Finder排名前两名为TBP2和YLS8,表达稳定值为0. 160和0. 191。使用内参基因YLS8和TBP2分析火龙果甜菜色素合成途径关键基因HpCytP450-like1的表达水平,与基因Hp Cyt P450-like1在火龙果果实发育期表达趋势一致。[结论]从17个候选基因中筛选出2个理想的的内参基因YLS8和TBP2,可作为火龙果果实发育期相关基因的表达调控研究。     

超量表达NrCN基因提高烟草植株对TMV的抗性

利用农杆菌介导的遗传转化法将含有普通烟草Ubi.U₄启动子驱动NrCN基因表达的元件导入TMV敏感烟草品种K326中,对筛选鉴定出的T₀代转基因植株接种TMV,测定其接种前后不同时期的理化指标,以接种TMV的野生型植株为对照。结果显示,转基因植株和野生型植株接种TMV前叶绿素（Chl）和MDA含量及SOD、POD和CAT酶活力均无显著差异,但接种TMV后野生型植株Chl含量逐渐降低,转基因植株Chl含量先增后降,在接种TMV后5 d时转基因植株叶片Chl含量显著高于野生型植株。接种前期（0³ d）转基因植株MDA含量略低于野生型植株,但差异不显著;但接种后期（3⁵ d）前者的MDA含量显著低于后者。接种TMV后转基因植株中SOD、POD及CAT酶活性变化幅度较野生型植株高,以CAT的变幅最为显著。另外,Real-time PCR分析结果表明,接种TMV后3 d时转基因植株MAPK、PR-1a及NrCN表达量均显著高于野生型植株。以上结果表明,通过转基因技术提高烟草抗病基因NrCN的表达量,能提高防御酶活性及病程相关基因的表达量,从而延缓植株感染TMV的发病时间,增强敏感植株对TMV的抗性。