黄瓜基因组EST-SSRs的分布规律及EST-SSR标记开发

从NCBI网站下载黄瓜EST序列6 344条及本课题组对黄瓜叶片cDNA文库测序研究所得的EST 163条,在除去载体、polyA/T等序列后得到6 129条无冗余EST序列,全长为2.98×106bp.采用网络软件SSRIT从这些序列中搜索到784个SSR,分布于673条EST中,出现频率为12.79%,平均分布距离为3.80 kb;单、二和三核苷酸重复是主导类型,分别占EST-SSRs总数的32.91%、28.19%和29.34%;A/T、AG/CT和AAG/CTT分别是单、二和三核苷酸的优势重复基元,分别占EST-SSRs总数的32.40%、20.66%和14.41%.经现已报道的评价方法分析表明,这些EST-SSRs具有较好的多态性和可用性.设计了30对EST-SSR引物对22份黄瓜材料进行PCR检测,18对引物检测到多态性.根据PCR结果,这些材料被聚为三类,聚类结果与材料本身特性一致.结果说明通过黄瓜EST数据库发掘SSR标记是一条可行的途径.     

香菇自然群体中个体间的空间分布及其遗传联系

应用体细胞不亲和性反应、交配型因子分析和基因组DNA的RAPD分析,研究了一个分布于方圆约1km的6根倒木上的18个香菇野生菌株间的遗传差异。结果表明,该群体大多数菌株间配对（80．4％）体细胞不亲和,而同一倒木菌株间配对的体细胞亲和率达62．5％。不同倒木菌株间未发现体细胞亲和的配对。该群体存在11个特异的A因子和7个特异的B因子。同一倒木的菌株有的交配型因子相同,有的则不同。不同倒木的菌株大多数交配型因子不同,未发现交配型因子完全相同的菌株。RAPD分析显示,体细胞亲和的菌株,交配型因子完全相同的菌株,在基于DNA相似系数的遗传相关聚类中,首先聚为小类。总起来看,在自然群体中,香菇个体间的遗传差异与其空间分布之间存在一定的联系,随着空间距离的增大,菌株间的异质性相应增高。     

香菇基因组高分子量DNA的提取

介绍了一种简便快速提取香菇基因组DNA的方法,该法是对提取真菌DNA的SDS和CTAB法进行改进而成,经过修改后的SDS-CTAB法可在较短时间内高效地提取香菇基因组总DNA.制备物经琼脂糖凝胶电泳检测到大于20kb的DNA主带,基本无DNA碎带;OD260/280值显示产物纯度高,完全符合AFLP分析的要求。     

香菇基因组中L-半胱氨酸亚砜裂解酶同源蛋白的生物信息学分析

L-半胱氨酸亚砜裂解酶（L-cysteine sulfoxide lyase,C-S lyase）是香菇中含硫风味物质生物合成途径的关键酶之一。本文基于6个不同香菇菌株的全基因组测序数据,挖掘了24个潜在的香菇L-半胱氨酸亚砜裂解酶（Lentinula edodes C-S lyase,Lecsl）同源基因,对其编码蛋白的生理生化特性、信号肽、跨膜结构域、转录活性、分子进化、保守基序和蛋白三级结构等方面进行了分析。结果发现,这24个香菇Lecsl同源蛋白含有相同的蛋白结构域（IPR015424和IPR000192）,都属于L-半胱氨酸脱巯基酶家族（PTHR43092:SF2）,都不含信号肽和跨膜结构,但它们的蛋白稳定性有所不同。对24个Lecsl同源蛋白进行聚类分析发现,其中的11个组成了新的进化分支,这一分支的Lecsl同源蛋白在香菇的菌丝体或子实体中有转录活性,且含有蒜酶和L-半胱氨酸脱硫酶的保守基序19,推测这一分支的Lecsl同源蛋白在香菇中具有催化产生含硫风味物质和内源性甲醛的活性。进一步分析发现,这一分支又分为两个亚支,其中一支包含已发现的Lecsl/LE01_CSL1,并且在香菇的菌丝体和子实体阶段都有转录活性;另一个亚支上的C-S lyase同源蛋白仅在菌丝体中有转录活性,推测这两个亚支的L-半胱氨酸亚砜裂解酶分别在香菇生长发育的不同阶段发挥催化作用。通过三维结构的解析,阐明了Lecsl中保守基序19亦是使蒜酶产生催化活性的关键结构域,并且利用分子动力学模拟的方法,预测保守基序19中的Asn3、Gln5和Ser6是香菇C-S lyase产生催化活性的关键氨基酸残基。     

基因组中开阅读框架长度的分布模型与基因组进化

分析了5种真核、15种细菌和10种古菌基因组中开阅读框架(open reading flame,ORF)的数目随长度的分布,发现不同生物的分布相似且有明显的规律性。用各种分布模型进行拟合比较,结果显示每种生物的这类分布均符合Г（α,β）分布,由此提出生物基因组中ORF的数目随长度的分布是Г（α,β）分布的假设。分析各生物基因组的拟合参数,发现α和β值与基因组进化存在明显的相关性;讨论了α和β值的生物进化意义,并给出了真核生物偏好使用长基因的结论;依照Г（α,β）分布估计了酵母基因组中ORF数目的上限为5870个。该方法对于研究生物基因组进化以及评估理论预测基因的可靠性具有建设性意义。     

SNP芯片数据估计动物个体基因组品种构成的方法及应用

自然和人工选择、地理隔离和遗传漂移等原因使动物基因组中许多位点的等位基因频率在群体间会产生差异。源于不同品种(祖先)杂交(交配)的动物个体,其基因组与这些品种(祖先)的基因频率(基因型)会存在一定的相关性。因此采用合适的统计模型和分析方法,可以估计出每个品种(祖先)对于个体基因组的遗传贡献比例,又称为个体的基因组品种构成(genomic breed composition, GBC)。本文介绍了利用SNP芯片数据估计动物个体GBC的原理、方法及步骤,并且通过对198头待鉴定的日本红毛和牛GBC的评估,演示了用回归模型和混合分布模型估计动物个体GBC的具体步骤,其中包括SNP子集的筛选、参考群体中动物个体选择以及待测定动物GBC的计算。参考动物群体选自日本红毛和牛(Akaushi)、安格斯牛(Angus)、海福特牛(Hereford)、荷斯坦牛(Holstein)和娟珊牛(Jersey) 5个品种共36 574头,每个个体有40K或50K芯片数据。本文在现有商用 SNP芯片基础上筛选用于品种鉴定和估计动物个体GBC的SNP子集,是对现有SNP芯片功能的拓展和深入开发利用。此外,在基因组选择中如何利用SNP基因型估计动物个体GBC的结果,提高纯种和杂种动物的预测准确度,也是值得深入研究的领域。     

香菇的细胞生物学

引言香菇是真菌界担子菌门担子菌纲伞菌目侧耳科香菇属,学名为Lentinus edodes(Berkeleg)Singer.由于它美味可口芳香,自宋朝以来,我国就开始人工栽培,迄今已有800多年的历史,但由于我国重栽培轻研究,致使我国当前的香菇研究水平及经济效益落后于日本几十年.随着科学的发展,人们了解到担孢子的形成过程及机理,观察列了香     

蜜蜂全基因组中微卫星的丰度及其分布

查找出蜜蜂基因组中由1～6个碱基重复单元组成的简单序列重复,分析蜜蜂基因组中微卫星的分布频率,并比较其在各染色体中的分布频率。微卫星在蜜蜂基因组中的分布频率为1/0·804kb,其中二碱基重复序列占26·86%,是最丰富的重复单元,而六、一、三、四、五碱基重复单元序列分别占24·74%,22·19%,13·65%,10·98%,2·59%。同时发现富含A和T碱基的微卫星占主导地位,富含G和C碱基的微卫星数量较少。第4,1,3条染色体微卫星分布频率较高,而第11,14,12条染色体微卫星分布频率较低。     

中国香菇核心种质真菌病毒多样性检测及其携带特点分析

【背景】香菇病毒通常具有潜隐性特征,携带病毒的香菇菌株往往并不表现出明显症状,然而一旦发生常造成较大的经济损失。【目的】解析中国香菇核心种质中真菌病毒多样性特点。【方法】以56个中国香菇核心种质为试验材料,采用RT-PCR和RT-qPCR检测技术对34种香菇病毒携带情况进行检测和分析。【结果】研究结果表明,分别有14种和5种香菇病毒的目标基因在绝大多数阳性菌株中扩增出较亮和较暗的条带,RT-qPCR结果也表明阳性带毒香菇菌株中病毒目标基因的扩增结果与病毒含量呈正相关,即病毒在阳性菌株中的含量越高则病毒扩增条带越亮;被检测的34种香菇病毒中,LeFV5和LeMV1检测率为100%;21个栽培种质和35个野生种质中分别有8种和6种香菇病毒检测率为80%以上,而且其中4种病毒相同(LeDFV2、LeFV2、LeSV和LeHV2);栽培菌株和野生菌株携带病毒数分别为8-21种和9-23种,平均每个菌株携带16.4种和16.7种。【结论】香菇种质资源中普遍携带复杂的多种真菌病毒,被检测的病毒在阳性菌株中扩增亮度不同,而且存在明显遗传差异的香菇菌株中携带的一些高检测率病毒相似,暗示这些病毒在香菇进...     

银杏EST序列中微卫星的分布特征

本文利用从NCBI下载的21 590条银杏EST序列,分析了银杏(表达序列标签微卫星)EST-SSR在银杏EST序列的分布和比较了在不同长度EST序列中的SSR特性.在剔除冗余和低质量序列后,得到总长为5 708.385 kb的无冗余EST序列7 961条,发现了405个EST序列(5.09%)含有475个SSR,长度400-1000 bp的EST序列含SSR位点数为445个,占SSR总数的93.68%.二核苷酸和三核苷酸基元类型是银杏EST-SSR的主要类型,分别占SSR总数的73.89%和24.00%,最常见的SSR基元是:(AT)_n、(AG)_n、(AC)_n、(AAG)_n和(AAT)_n.通过对银杏EST序列中SSR位点信息的发掘分析,为有针对性地设计EST-SSR引物,开发银杏EST-SSR分子标记奠定基础.     

香菇HMG-box转录因子lelcrp1基因的功能

【目的】研究香菇(Lentinula edodes) HMG-box转录因子LELCRP1 (Lentinula edodes lignocellulase genes regulation protein 1)在木质纤维素降解相关酶基因表达中的功能与作用。【方法】通过double-joint及同源重组方法构建lelcrp1基因RNAi载体,采用根癌农杆菌介导转化的方法转入香菇异核菌株W1菌丝中,筛选得到RNAi转化子,通过Southern杂交检测插入片段在菌株W1基因组中的拷贝数量。采用荧光定量PCR检测RNAi转化子木质纤维素降解酶基因表达水平变化,并在含有3.5μg/mL潮霉素的MYG平板上测定RNAi转化子的菌丝生长速度。【结果】获得了4个lelcrp1基因表达水平与出发菌株W1相比显著下调6–7倍的RNAi转化子。Southern杂交结果显示,lelcrp1基因RNAi片段已成功整合至香菇菌株W1基因组内,并以单拷贝形式存在。对其中2个RNAi转化子的26个木质纤维素降解酶基因表达水平进行分析,发现其中9个纤维素酶基因、1个半纤维素酶基因、2个辅助酶AA9基因和1个锰过氧化物酶基因的表达水平均表现出明显的下调。平板生长试验表明,RNAi转化子菌丝生长速度均显著慢于出发菌株W1。【结论】通过RNAi技术成功抑制了香菇异核菌株中lelcrp1基因表达水平,并导致部分纤维素及木质素酶基因表达水平相应下调,首次发现HMG-box结构域的转录因子能调控木质纤维素降解相关酶基因表达。     

In vitro cytostatic and immunomodulatory properties of the medicinal mushroom Lentinula edodes

Lentinula edodes, known as “shiitake” is one of the widely used medicinal mushrooms in the Orient. Antitumour activity of extracts of this mushroom has been widely demonstrated in animals and humans. However, this activity was shown to be host mediated and not by direct cytotoxic activity to cancer cells. This study demonstrates cytotoxic and cell growth inhibitory (cytostatic) effect of aqueous extracts of the mushroom on MCF-7 human breast adenocarcinoma cell line using an MTT cytotoxicity assay. Such effect was demonstrated with fruit body and mycelial extracts, the difference being that there was no significant suppression on normal cells with the latter. Furthermore mycelial extracts did not induce any cytostatic effect in both cancer and normal cell lines based on a DNA synthesis assay. The significant suppression of the proliferation of cancer cells was reflected by the comparatively low IC₅₀ values and the simultaneous higher respective values on normal fibroblast cells. The immunostimulatory activity of both fruit body and mycelial extracts was tested by the lymphocyte transformation test (LTT), which is based on the capacity of active immunomodulators to augment the proliferative response of rat thymocytes to T mitogens in vitro. Both fruit body and mycelial preparations were able to enhance the proliferation of rat thymocytes directly and act as co-stimulators in the presence of the T-mitogen PHA. Interestingly both extracts, similarly to zymosan showed SI_comit/SI_mit ratios of about 2, indicating adjuvant properties. Overall L. edodes aqueous extracts have demonstrated direct inhibition of the proliferation of human breast cancer cells in vitro and immunostimulatory properties in terms of mitogenic and co-mitogenic activity in vitro.     

人工疏蕾对香菇定向出菇产量及品质的影响

【背景】在香菇定向出菇模式中,由于出菇区域的限制,出菇数目会影响单菇的品质与产量,但关于人工疏蕾对香菇品质与产量的影响目前尚未深入研究。【目的】通过人工疏蕾探究香菇定向出菇技术下保留不同菇蕾数量对香菇产量及品质的影响。【方法】测定各处理组子实体产量、形态指标、质构特性及营养成分。【结果】保留10-20个菇蕾时,子实体性状好于其他组,单菇重为15.74-23.76 g,菌盖直径为45.98-52.37 mm。保留30个菇蕾时一潮菇单棒产量最高,达到368.9 g。从质构特性来看,人工疏蕾对菌柄的质构影响较小,随着菇蕾数目的增加,香菇菌盖的硬度、胶着性、回复性、咀嚼性呈现下降趋势,保留10-20个菇蕾数品质最好、质地最佳。保留10-20个菇蕾时可以获得粗蛋白、粗脂肪、氨基酸含量较高的香菇子实体。【结论】保留15-20个菇蕾的菌棒可以获得产量较高、品质较好的产品。保留10个菇蕾时虽然子实体品质最佳,但生物学效率较低,而且会增加一定的工作量。因此,保留15-20个菇蕾效益更好。     

香菇单孢杂交及耐高温杂交子的ISSR分析

以香菇菌株L135和P18N44为亲本进行单孢杂交,通过显微镜镜检锁状联合以及与亲本的拮抗试验初步获得123个杂交子。以47 ℃热激3 h后菌丝在PDA培养基中的恢复生长情况进行初筛,菌丝在木屑培养基中经历33 ℃高温后的恢复长速进行复筛,共筛选获得耐高温杂交子12个。选用8条引物对12个耐高温杂交子和2个亲本进行了ISSR标记分析,结果表明这12株耐高温杂交子与亲本都存在一定的遗传差异,说明与亲本相比杂交子在基因水平上发生了不同程度的重组,是新的香菇耐高温菌株。     

香合欢EST-SSR标记开发及种间通用性研究

香合欢是我国南方特有的珍贵用材树种。为了对其种质资源开展群体遗传学研究,该研究根据香合欢转录组测序结果设计开发EST-SSR引物,并在黄豆树、南洋楹、黑木相思、格木等近缘树种中进行通用性分析。结果表明：(1)所开发的243对引物有171对能够成功扩增出目的条带,在香合欢、黄豆树、南洋楹、黑木相思、格木中的有效扩增率分别为63.79%、33.75%、45.68%、41.56%、14.81%;多态性比率分别为23.87%、12.20%、9.01%、3.96%、2.78%;5个物种间均通用的引物有18对。(2)通过验证共获得香合欢SSR多态性标记37个,黄豆树和南洋楹多态性标记均为10个,黑木相思多态性标记4个,格木多态性标记1个。(3)所开发的香合欢EST-SSR标记,可以满足开展香合欢群体遗传学相关研究的需要,并在黄豆树、南洋楹等近缘树种中具有较好的通用性和研究实用性。综上认为,EST-SSR标记可在香合欢、黄豆树、南洋楹、黑木相思、格木等树种的种质资源遗传多样性评价、育种材料指纹图谱构建、群体交配系统分析等方面提供可靠的研究工具,对香合欢种质资源的保护和利用具有重要意义。