双管基因枪介导的基因瞬时表达技术在拟南芥中的应用

基因瞬时表达是植物中研究目标基因功能的常用手段。在模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)中, 相比原生质体和农杆菌介导的基因异源表达技术, 利用粒子轰击进行基因瞬时表达一直鲜有报道。其主要原因是拟南芥叶型相对较小、基因枪操作相对烦琐以及基因表达效率差异较大。该研究通过优化双管基因枪系统, 在营养生长旺盛的拟南芥莲座叶中实现GFP和GUS基因高效表达。同时, 通过GUS报告基因明确了坏死诱导因子BAX、Avh238和ATR13/Rpp13激发拟南芥细胞坏死的表型。但在本氏烟(Nicotiana benthamiana)中明显诱导细胞坏死的Avrblb1/RB基因对, 在拟南芥中却丧失了诱导细胞坏死的活性。由于双管基因枪系统每次轰击时设置平行对照, 可有效降低转化实验中的样本变异度, 为拟南芥及其突变体研究中准确评价基因功能和高通量筛选目标基因提供新的技术参考。     

VKORC1基因rs9923231及GGCX基因rs2592551位点多态性与新疆维吾尔族、汉族人群心源性脑栓塞的相关性研究

目的:探讨维生素K环氧化物还原酶复合体亚单位1(VKORC1)基因rs9923231及γ-谷氨酰羧化酶(GGCX)基因rs2592551位点多态性同新疆维吾尔族和汉族人群发生心源性脑栓塞的关系。方法:选取2017年1月至2018年10月曾就诊于新疆医科大学第六附属医院神经内科的维吾尔族和汉族散发性房颤致脑栓塞患者各50例做为病例组,同时选取非心源性脑卒中维吾尔族患者50名及汉族患者150名为对照组,从外周静脉血中提取基因组DNA,采用PCR-RFLP技术检测VKORC1基因rs9923231及GGCX基因rs2592551多态性位点在不同人群中的分布。结果:维吾尔族脑栓塞组及对照组VKORC1基因rs9923231多态性位点基因型频率分布差异有统计学意义(P0.05);汉族脑栓塞组及对照组VKORC1基因rs9923231多态性位点基因型频率的分布比较差异无统计学意义(P0.05)。GGCX基因rs2592551多态位点在汉族、维吾尔族脑栓塞组及对照组的分布差异均无统计学意义(P0.05)。结论:VKORC1基因rs9923231多态性可能与新疆维吾尔族人群心源性脑栓塞的发病有关,而与汉族人群无关;GGCX基因rs2592551多态性可能与维吾尔族及汉族人群心源性脑栓塞的发病均无关。     

草地贪夜蛾雄性成虫和5龄幼虫的转录组比较分析

【目的】草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda是一种新近入侵我国的重要害虫。本研究旨在对草地贪夜蛾雄性成虫和5龄幼虫两个不同发育阶段的转录组进行比较分析。【方法】利用高通量测序技术对草地贪夜蛾雄性成虫和5龄幼虫进行转录组测序和数据组装,并对转录组数据进行功能注释和比较分析。【结果】经de novo组装共获得209 002条转录本,平均长度为687.55 bp,N50为982 bp。共有46 198条(57.43%) unigene在至少一个数据库中获得功能注释,其中1 713条(2.13%) unigene在所有数据库中均能获得注释。在GO数据库中获得205 269条unigene的注释,主要包括68个功能分类;在KEGG数据库中共有3 408条unigene得到注释,涉及277个代谢通路。共鉴定到424个嗅觉相关的基因,并且在雄性成虫和5龄幼虫之间的表达存在差异。通过比较转录组分析,在雄性成虫中鉴定到9 162个上调和6 399个下调差异表达基因(DEGs);功能富集分析发现在上调DEGs中涉及信息素以及信号转导的代谢通路显著富集,而下调DEGs中涉及解毒相关的通路显著富集。【结论】这些转录组数据为探究草地贪夜蛾的生长发育、嗅觉相关功能基因以及候选分子靶标提供资源信息。     

苹果盘二孢的分离培养研究

苹果盘二孢Marssonina coronaria引起的褐斑病是造成我国苹果树早期落叶的主要原因,由于该病菌分离培养困难,阻碍了对其生物学特性的研究,进而影响了对其防治机理和流行规律的研究。本研究应用4种培养基质,探索了3种方法对苹果盘二孢的分离效果。结果表明,3种方法均可分离到病原菌,但组织块分离法和分生孢子团分离法成功率仅有10%左右,而单孢分离法污染少,成功率高达到90%以上,明显优于其他两种方法。不同培养基上菌落形态、大小和产孢情况差异也很大,培养1个月(25℃)后PDA上菌落黑褐色隆起,表面蚯蚓粪状,无气生菌丝,无子实体和基内菌丝;10%V8培养基上菌落中央隆起,黑褐色,表面生少量气生菌丝,边缘放射状,基内菌丝深褐色,有子实体;苹果叶片葡萄糖琼脂培养基(LDA)上菌落平坦,黄褐色,表面生茂密的金黄色气生菌丝,基内菌丝深褐色,有子实体;苹果叶片煎汁葡萄糖琼脂培养基(LEDA)上菌落有明显的不规则隆起,黄褐色至黑褐色,表面生少许气生菌丝,菌落生长缓慢,无基内菌丝,分生孢子盘菌落表面生,菌落直径仅2mm左右,而在其他培养基上的菌落直径可达6-8mm,说明培养基质、分离方法均对苹果盘二孢的分离培养和生长发育有明显的影响。     

曲古抑菌素A对结肠癌细胞株SW480细胞周期影响的机制研究

为了研究组蛋白去乙酰化酶(HDACs)抑制剂曲古抑菌素A(TSA)对结肠癌细胞周期和凋亡的影响,初步探讨TSA作用细胞周期的可能机制,将人结肠癌细胞系SW480经TSA处理后,运用流式细胞术检测细胞周期、凋亡以及细胞周期素的变化,最后采用western-blot对细胞周期相关的基因进行检测.结果表明,TSA处理细胞后,TSA能够延缓细胞周期G1-S进程,阻滞细胞于G1期,并且影响细胞周期素cyclinE、cyclinA聚集,而对凋亡无明显的影响.Western-blot显示,TSA能够上调p21Waf1/Cip1、p27Kip1的表达,下调CDK2、cyclinE以及cycli-nA的表达.以上结果说明在结肠癌细胞中,TSA能够通过上调p21Waf1/Cip1、p27Kip1的表达以及下调CDK2、cy-clinE、cyclinA的表达,从而阻滞细胞周期于G1期,最终影响肿瘤细胞的生长,以上研究为HDAC抑制剂应用于结肠癌治疗提供了理论依据.     

水稻化感品种对土壤微生物的影响

通过盆栽实验研究三叶期水稻化感品种对土壤微生物种群数量的影响。结果显示,土壤细菌、放线菌、真菌、氨化细菌和好气性自生固氮菌数量在水稻化感品种P1312777和水稻非化感品种“辽粳九”、“秋光”的土壤中存在显著差异,土壤中大多数微生物被水稻化感品种所抑制,但化感品种土壤中的放线菌和好气性纤维素分解菌数量则介于两种非化感品种之间。这一研究表明,水稻化感品种能显著地影响土壤微生物种群数量。     

植物根系形态对低磷胁迫应答的研究进展

本文综述了近年来植物对磷营养高效吸收有关的根系形态方面的研究进展,总结了植物适应低磷胁迫的根系形态特征,以及植物适应低磷胁迫根系形态变化的激素调控的内在机制,着重阐述了植物适应低磷根系形态变化的分子生物学基础,并对开展此类工作的有效途径进行了探讨.     

农杆菌介导的转化芦荟的研究

芦荟（Aloe）是美容和医疗保健工业的重要植物资源,然而基因工程途径改良芦荟鲜有报道。本实验研究了次氯酸钠、升汞不同浓度和时间对芦荟外植体的灭菌效果,比较了芦荟不同部位（叶片、叶鞘和茎段）的再生能力,利用GUS基因瞬间表达技术（X-Gluc染色）探讨了不同农杆菌对不同芦荟外植体的侵染效果,确定了G418筛选剂在芦荟转化后的最适筛选浓度,摸索了适宜于农杆菌—芦荟共培养用培养基组成和共培养条件,通过转化、筛选和移栽共获得了67棵抗性再生植株,进一步对抗性再生植株进行了PCR、Southern blotting和ELISA检测。结果表明,芦荟外植体灭菌方法为20.0%次氯酸钠溶液浸泡25min,效果优于利用0.1%升汞灭菌处理,茎部切段的再生能力高于叶片切段和叶鞘切段,适宜的共培养条件为芦荟外植体浸泡在含有农杆菌的液体共培养基中半小时后,在无菌滤纸上、24℃、10h光照共培养3天;EHA105农杆菌菌系对芦荟茎部细胞的侵染能力明显强于C58C1,EHA105侵染后GUS基因瞬时表达率达到了80.0%左右,而C58C1侵染后GUS基因瞬时表达率只有30.0%左右。G418用于筛选抗性再生芽和抗性植株的适宜浓度为10.0～25.0mg/L。PCR和Southern blotting检测证实外源基因已成功整合到芦荟基因组中,转化效率为0.9%,单拷贝整合占80.0%,2～3拷贝整合占20.0%,ELISA检测证明外源基因已在转基因芦荟中稳定表达。综上所述,初步建立了农杆菌介导转化芦荟的技术体系,为利用基因工程途径改良芦荟奠定了基础。     

UV-B照射培养对酵母菌生理活性物质的影响

研究了UV-B照射培养过程中酵母细胞内各种生理活性物质的变化。实验结果显示,UV-B照射培养过程中,酵母细胞中RNA、蛋白质、海藻糖、麦角甾醇和葡聚糖含量均有不同程度的提高,其中RNA含量由0h的8.94%增加到72h的9.88%;蛋白质含量在72h时达到最大值,比培养初期提高0.28%;海藻糖在60h达到最高值,约为113.9mg·g-1酵母;麦角甾醇含量在84h达到最大值为15.43mg·g-1酵母;葡聚糖在72h时的含量占细胞壁干重的22.60%。而酵母细胞中谷胱甘肽的含量和超氧化物歧化酶活性则均呈下降趋势。说明UV-B照射对酵母生长产生较大影响,多种生理活性物质的含量出现不同变化。     

代谢转基因植物的研究现状与展望

代谢转基因是通过基因工程技术对细胞内的代谢途径进行遗传修饰,进而完成细胞特性改造。代谢修饰转基因植物是一个极具商业前景的领域,在医药、环境、农业等方面已有许多成功应用的实例。综合调控代谢的基因工程策略,讨论了代谢转基因植物的研究现状,我国农业生产中存在的主要问题和代谢转基因技术对我国农业发展的意义和前景。