七鳃鳗KCTD基因家族成员全基因组鉴定及进化分析

钾离子通道四聚化结构域(KCTD)蛋白基因家族是一个保守的基因家族,该家族成员的共同特征是具有一个含有BTB保守结构域的N-末端和一个可变的C-末端。KCTD基因的突变或不正常调控与人类多种疾病相关。七鳃鳗是现存最原始的脊椎动物,作为联系无脊椎动物和脊椎动物之间的桥梁,在生物进化研究中占有重要地位。本研究通过对海七鳃鳗(Petromyzon marinus)和日本七鳃鳗(Lethenteron japonicum)基因组和转录组数据分析,全面系统地鉴定了海七鳃鳗和日本七鳃鳗KCTD基因家族成员,并对其基因结构特征、蛋白保守基序和基因表达模式进行了分析。在海七鳃鳗和日本七鳃鳗中分别鉴定出13个和14个KCTD基因,基因长度和外显子数目在不同KCTD基因间变化很大,KCTD蛋白中4个基序保守性显著,大多数KCTD基因呈泛表达模式,并且在胚胎发育时期明显高表达。除七鳃鳗外,对12个无脊椎动物和脊椎动物代表物种KCTD基因家族成员进行了鉴定,并对KCTD基因家族成员的进化关系进行了分析。根据进化树聚类情况,将KCTD基因家族成员分为11个亚家族。进化分析结果显示,KCTD基因家族从低等的无脊椎动物线虫和果蝇到高等的人类都存在;线虫中仅有5个成员,果蝇中有8个成员,随着物种进化程度由低到高,KCTD家族成员数目呈现增加的趋势;从爬行类开始,脊椎动物KCTD基因数目稳定在24个左右。硬骨鱼类特有的全基因组复制事件影响鱼类KCTD基因数目。本研究结果不仅丰富了七鳃鳗KCTD基因家族信息,同时也对KCTD家族基因间的进化关系进行了探究,为深入研究该家族基因功能提供了一定的依据。     

斑点叉尾鮰一株致病菌的分离鉴定及系统发育分析

从发生急性流行性传染病的斑点叉尾肝、肾分离到一高致病性的菌株(CCF00024),经人工感染实验证实其为该病的病原菌。对该菌的形态、生理生化及16S rDNA序列分析结果表明,其为非发酵型,严格需氧,革兰氏阴性杆菌,极生多鞭毛,对除麦芽糖和甘露糖以外的多种糖类不能利用产酸,氧化酶阴性,DNA酶、蛋白酶、脲酶、赖氨酸脱羧酶阳性,MR阴性。在以该菌16S rDNA序列(GenBank登录号AY970826)和GenBank及RDP数据库内同源性较高的细菌16S rDNA序列构建的系统发育树中,分离菌CCF00024与嗜麦芽寡养单胞菌(Stenotrophomonasmaltophilia)聚在一簇,特别是与S.maltophiliaM5-1的同源性最高,其序列相似性达99.6%,结合形态和生理生化特点将其鉴定为嗜麦芽寡养单胞菌(Stenotrophomonas maltophilia)。     

南瓜SWEET蛋白家族的全基因组鉴定与进化分析

SWEET(sugar will eventually be exported transporter)家族是一种新型的糖转运体,该家族基因在碳水化合物运输、发育、环境适应性和寄主-病原相互作用等多个过程中发挥着重要作用.为更好地了解南瓜发育的分子机理,该研究基于已知的南瓜基因组数据库,利用生物信息学方法对中国南瓜SW...     

人工繁殖技术在斑点叉尾鮰的应用

斑点叉尾鮰由于特殊的生活习性,其繁殖方法和其他鱼类有一样之处,文章通过对以往养殖经验的方法和步骤进行了总结和归纳,以期对饲养者有所帮助。     

黑曲霉TRK基因家族的全基因组鉴定与分析

TRK是一种与钾离子吸收转运相关的基因,在调节生物体生命活动方面起着重要的作用。本研究建立在黑曲霉(Aspergillus niger)基因组数据库基础上,利用生物信息学手段鉴定黑曲霉TRK基因家族成员,分析其基因结构特征和系统进化关系;并利用MEGA 6.06软件,采用最大似然法(MLT)构建系统发育树;使用PAL2NAL软件进行da/ds估算,利用GSDS 2.0软件进行基因结构分析,MEME程序进行Motif分析。在黑曲霉基因组中共鉴定TRK基因家族4个成员:An Trk1、An Trk2、An Trk3、An Trk4,发现均含有TRK特征结构域和保守的Motif基序,不同基因间结构差异较大,但聚类关系较近的基因其结构相似。黑曲霉中TRK基因家族成员在基因结构特征等方面与酵母存在着显著差异,亲缘关系和蛋白互作网络分析进一步验证了这个结论,因此推断黑曲霉中TRK基因还存在其他的调节途径,这个结论为进一步研究黑曲霉TRK渗透胁迫相关蛋白功能、作用机制提供理论依据,从而为了解黑曲霉的渗透调节机理奠定基础。     

香樟全基因组WRKY基因家族的鉴定与分析

WRKY转录因子基因家族是植物特有的一类基因,在植物次生代谢、生物和非生物胁迫中起着重要的调节作用。本研究通过生物信息学方法,在香樟(Cinnamomum camphora(L.) Presl.)全基因组中鉴定了60个WRKY基因(CcWRKY),并将其分为GroupⅠ～Ⅲ,其中,GroupⅠ和Ⅲ的成员发生了收缩现象;片段复制是CcWRKY基因扩张的主要驱动力;GroupⅠ有完整的WRKY结构域和锌指基序,但GroupⅡ、Ⅲ存在结构域和锌指基序的丢失和变异现象;CcWRKY基因的启动子区域具有激素类和胁迫类响应顺式作用元件;基因表达分析结果显示,在贫瘠环境(未施肥)中大多数CcWRKY基因在香樟各个组织中高表达,而环境适宜(施肥)条件下,基因表达量降低。     

基于微卫星标记的斑点叉尾鮰家系鉴定技术及应用

研究旨在建立准确、高效且经济的斑点叉尾鮰(Ictalures punctatus)家系亲缘鉴定体系, 以期为斑点叉尾鮰的遗传评估及家系育种提供科学依据。选用10对具有较高多态性SSR标记, 建立两个5重PCR反应体系。应用建立的斑点叉尾鮰家系亲缘鉴定体系对来源于13个全同胞家系和8个半同胞家系的333尾个体进行亲权鉴定。结果表明: 10个位点平均等位基因数为9.8、平均观测杂合度0.8591、平均期望杂合度0.8092、平均多态信息含量0.7845; 3种情况下的累积排除概率分别为: 0.99996806、0.99833267和0.99999998; 验证群体的鉴定结果与系谱高度一致, 真实鉴定率达到99.1%, 子代与父母本三者之间配对平均LOD值介于13.30—24.70, 且置信度均达到95%。研究选择的微卫星位点等位基因数目较多, 多态性较高, 可以快速、准确地对斑点叉尾鮰混养群体进行家系鉴定。     

不同地区斑点叉尾鮰种内遗传多样性分析

采用RAPD方法对来源于美国三个地区的30条斑点叉尾鮰进行遗传多样性的分析。对60个随机引物进行筛选,选出能够区分地区内以及地区间种群遗传多态性的引物。通过统计学的方法计算分析得出三个地区各自种群内遗传相似率,德克萨斯州为82.52%,阿纳巴马州为80.46%,密西西比州为83.71%。对地区之间种群的遗传分化情况进行t检测分析得出三个地区之间斑点叉尾鮰种群的遗传特性各不相同,其中差异最大的是阿纳巴马州和密西西比州,差异最小的是德克萨斯州和密西西比州。     

丁香酚对斑点叉尾鮰幼鱼的麻醉效果

测定了不同浓度及不同药浴时间条件下丁香酚对斑点叉尾鮰Ictalurus punctatus幼鱼的麻醉效果.实验结果表明,随着丁香酚浓度从12.00 mg/L升高至60.75 mg/L,麻醉时间从119.34 min±1.83 min减少至4.01 min±0.28 min,复苏时间从1.52 min±0.01 min延长至8.15 min±0.04 min,各浓度组之间存在极显著差异.不同药浴时间试验结果显示:12.00 mg/L、18.00 mg/L和27.00 mg/L的丁香酚分别药浴60 min、50 min和20 min,复苏率均为100%; 40.50 mg/L和60.75 mg/L的丁香酚分别药浴45 min和5 min,复苏率为50%; 60.75 mg/L的丁香酚药浴10 min时,其死亡率达60%.结果提示,丁香酚用于斑点叉尾鮰的人工操作时,应准确掌握好麻醉剂量和麻醉时间,避免麻醉过度造成损失.     

芝麻MATE基因家族的全基因组鉴定与表达分析

植物为了维持其生命系统的正常运转,需要对各种代谢产物和毒素进行转运和排出.多药与毒性化合物排出转运蛋白(multidrug and toxic compound extrusion,MATE)在多种底物和毒素的运输中起到重要作用.本研究利用生物信息学手段对芝麻MATE基因家族进行了全基因组分析,鉴定得到67个MATE基因,分布于全部13条染色体上,亚细胞定位预测表明这些基因主要位于质膜上.串联复制和全基因组复制是芝麻MATE基因家族扩增的主要动力.比较基因组学分析发现在芝麻和拟南芥中具有许多共线性的MATE基因,且大部分串联复制SiMATE基因产生于芝麻和拟南芥分化之后.系统进化分析可将芝麻MATE成员分为4个亚家族,大部分相似功能的己知植物MATE成员被聚在同一分枝中,进化树中关系较近的芝麻MATE成员往往具有相似的基因结构和保守基序.基因表达分析表明一半以上的SiMATE基因具有组织表达特异性.这些结果为芝麻MATE基因功能的研究提供了重要参考.     

芝麻MATE基因家族的全基因组鉴定与表达分析

植物为了维持其生命系统的正常运转,需要对各种代谢产物和毒素进行转运和排出.多药与毒性化合物排出转运蛋白(multidrug and toxic compound extrusion,MATE)在多种底物和毒素的运输中起到重要作用.本研究利用生物信息学手段对芝麻MATE基因家族进行了全基因组分析,鉴定得到67个MATE基因,分布于全部13条染色体上,亚细胞定位预测表明这些基因主要位于质膜上.串联复制和全基因组复制是芝麻MATE基因家族扩增的主要动力.比较基因组学分析发现在芝麻和拟南芥中具有许多共线性的MATE基因,且大部分串联复制SiMATE基因产生于芝麻和拟南芥分化之后.系统进化分析可将芝麻MATE成员分为4个亚家族,大部分相似功能的己知植物MATE成员被聚在同一分枝中,进化树中关系较近的芝麻MATE成员往往具有相似的基因结构和保守基序.基因表达分析表明一半以上的SiMATE基因具有组织表达特异性.这些结果为芝麻MATE基因功能的研究提供了重要参考.     

斑点叉尾鮰源普通变形杆菌的分离、鉴定及药敏特性

【目的】对患病斑点叉尾鮰进行病原菌分离、鉴定及药敏实验,为斑点叉尾鮰肠道坏死病的防控提供参考。【方法】从患病斑点叉尾鮰病灶、肝、脾和肾分离纯化病原菌,经理化特性测定及16S rRNA基因序列分析对其进行鉴定,开展人工感染试验,并利用纸片扩散法进行药敏特性分析。【结果】分离菌株k1为本次引发斑点叉尾鮰病害的致病菌,其对斑点叉尾鮰的LD50为2.82×10~5 CFU/g。菌株k1理化特性与普通变形杆菌Proteus vulgaris基本一致,16S rRNA基因序列与普通变形杆菌相似性最高,综合判定分离菌株为普通变形杆菌。分离菌株k1对环丙沙星、头孢唑林及头孢拉定等12种抗生素高度敏感,对苯唑西林、阿莫西林及痢特灵等7种抗生素耐药。【结论】分离菌株k1是斑点叉尾鮰病原菌,养殖时可选用庆大霉素及氟苯尼考等药物进行防控。     

斑点叉尾鮰NK-lysin基因的cDNA克隆及融合表达质粒构建

以斑点叉尾鮰(Ictalurus punctatus)NK-lysin-type1的成熟肽为研究目标,首先通过RT-PCR和巢式PCR从斑点叉尾鮰的鳃中克隆到编码NK-lysin成熟肽的基因,该基因编码由92个氨基酸残基组成的成熟肽;6个高度保守的半胱氨酸残基位于成熟肽内,它们被推测与NK-lysin的抗菌活性有关。为了进一步构建原核表达系统用于成熟肽的表达,pET-32a(+)被选择作为融合表达质粒,该质粒含有1个trxA融合头基因,与目的片段mNK-lysin连接后形成融合基因trxA-mNK-lysin,进而有助于在工程菌E.coliBL21(DE3)中的可溶性融合表达。通过PCR、EcoR I和HindⅢ双酶切处理以及DNA测序鉴定,证明pET-32a-mNK-lysin重组融合表达质粒已经被成功构建;将其转化至工程菌E.coliBL21(DE3)后的测序结果表明该重组质粒未发生任何DNA变异。     

中华按蚊血红素过氧化物酶家族基因的全基因组鉴定、特征和进化

【目的】在全基因组上鉴定中华按蚊Anopheles sinensis血红素过氧化物酶(heme peroxidase,HPX)家族基因,并预测其基本特征,探究双翅目中5种代表性昆虫HPX基因的系统发育关系和进化。【方法】以NCBI数据库中黑腹果蝇Drosophila melanogaster和家蚕Bombyx mori等昆虫HPX基因编码的氨基酸序列为询问序列,通过本地Blast搜索鉴定中华按蚊基因组上HPX家族基因,并鉴定了冈比亚按蚊Anopheles gambiae、致倦库蚊Aedes aegypti和埃及伊蚊Culex quinquefasciatus基因组上的HPX基因;基于冈比亚按蚊HPX基因的命名系统,对中华按蚊HPX基因进行命名;运用生物信息学方法预测了中华按蚊HPX基因的特征,包括基因的结构及在scaffold的定位,氨基酸的替换率和保守结构域,蛋白质3D结构等,通过与冈比亚按蚊共线性分析定位了中华按蚊HPX基因在染色体上的位置;基于HPX核苷酸序列,采用PAUP4.0和MEGA6.0软件利用最大相似法构建了5个双翅目代表性种HPX基因的系统发生树。【结果】中华按蚊基因组共有20个HPX基因,冈比亚按蚊、埃及伊蚊和致倦库蚊基因组分别有18,14和12个HPX基因。这4种蚊虫的HPX蛋白都被分类进入Peroxinectin,Peroxidasin,DBLPX和DUOX 4个亚家族,其氨基酸的分子量介于61.6~186.6 k D之间(除As HPX8为29.6 k D)。中华按蚊20个HPX基因共具有98个外显子,75个内含子,其外显子与内含子分布模式在基因间差异较大。中华按蚊HPX基因被定位到10个scaffold上,对应到冈比亚按蚊的2R,3R,2L,3L和X染色体。这些中华按蚊HPX基因编码的氨基酸序列(除DUOX)都具有1个血红素结合位点和5个Ca~(2+)结合位点,在N端和C端各具有2个半胍氨酸位点并界定了两个二硫键。中华按蚊与冈比亚按蚊同源基因对的ω值都小于1,说明HPX基因在进化过程中没有受到明显的环境选择压力。系统发育关系研究表明,5种双翅目昆虫的HPX基因可以分为16个组,其中11个组在进化上呈明显的单系,具有至少83%的bootstrap支持。【结论】本研究提供了中华按蚊的HPX基因的基础信息。不同蚊虫种具有相似分子量的HPX蛋白,这与HPX家族蛋白结构的高度保守性有关。蚊虫的DUOX随着主要功能位点的缺失逐渐失去其功能,这与其特殊环境适应相关。DBLPX亚家族的peroxidase结构域在HPX家族所有亚家族中是最保守的。     

萝卜全基因组中SPL基因家族成员的鉴定与分析

SQUAMOSA启动子结合类蛋白(SPL)基因家族,作为一类在植物中广泛存在的转录因子,在植物生长发育、信号转导及生理生化过程等方面具有重要作用.本研究通过生物信息学方法,从萝 卜基因组中鉴定出分布于8条染色体上的26个SPL基因,并将其按照所处染色体位置命名为RsSPL1～RsSPL26.其氨基酸数目在139～102...     

芥菜WOX基因家族的全基因组鉴定与分析

WUSCHEL相关-同源盒(WUSCHEL related-homeobox, WOX)基因家族是一类植物特有的转录因子基因家族,在植物的生长发育过程中发挥重要作用。本研究利用芥菜(Brassica juncea)基因组数据,通过HUMMER、Smart等软件进行检索筛选,共鉴定出51个WOX基因家族成员。利用Expasy在线软件对这些家族成员的蛋白质分子量、氨基酸序列长度、等电点等进行分析,并利用生物信息学软件对芥菜WOX基因家族进化关系、保守区域、基因结构等进行系统性分析,将芥菜WOX基因家族分为古老支、中间支和WUS支/现代支3个亚家族。结构分析表明,同一亚家族内的WOX转录因子家族成员的保守结构域的种类、组织形式以及基因结构具有高度的一致性,而不同亚家族之间呈现一定的多样性。51个WOX基因不均匀分布于芥菜18条染色体上,这些基因的启动子大多含有响应光、激素和非生物逆境胁迫相关的顺式作用元件。利用转录组数据和实时荧光定量PCR (real-time fluorescence quantitative PCR, qRT-PCR)分析发现,芥菜WOX基因的表达具有时空特异性,其中B...     

砀山酥梨4CL基因家族的全基因组鉴定与分析

4-香豆酸：辅酶A连接酶(4CL)基因是植物调控木质素代谢、参与类黄酮和其他次生代谢产物合成的关键基因之一,而木质素的合成及聚合在细胞壁沉积导致部分薄壁细胞次生壁加厚形成石细胞。为更好了解砀山酥梨中4CL基因的种类和数量,本文利用砀山酥梨基因组的氨基酸和cDNA数据库对4CL基因家族进行筛选,分析了砀山酥梨基因组中4CL基因的种类、进化关系、物理定位、以及基因结构和保守基序。结果显示在砀山酥梨基因组中发现并初步确定了29个4CL基因,通过基因的定位分析发现除了4、8、11、12号染色体上没有4CL基因之外,其他染色体上都存在4CL基因;并且在9、17号染色体上还存在着基因簇。通过基因结构和进化树之间的比较,进一步确定了基因结构和进化之间的相互联系。研究结果为砀山酥梨4CL基因功能的深入分析奠定了基础。     

萝卜全基因组中LBD基因家族成员的鉴定与分析

LBD基因家族是植物所特有的一类转录因子,在植物生长发育过程中起到非常重要的作用。本研究利用生物信息学方法,从萝卜基因组中鉴定出分布于9条染色体上的59个LBD基因。该家族成员结构比较简单,内含子数均不超过3个。萝卜LBD基因可分为两大类,分别包含50个和9个成员。它们在染色体上的分布不均匀,1号染色体上基因数目最多,有18个,而7号和8号染色体分别仅有1个LBD基因。对它们在不同组织和发育时期的表达模式研究发现,该基因家族具有一定的时空表达特异性,预测其参与萝卜不同的发育过程。本研究为萝卜LBD基因家族的功能分析奠定了基础。     

斑点叉尾鮰套肠症的病原学初步研究

本研究从2例垂死的患败血症并肠套叠的斑点叉尾鮰血液、肝脏及脑组织中分离到2种类型的致病性细菌菌株,经对细菌进行形态观察、生理生化测试和16S rDNA序列分析,分别鉴定为嗜水气单胞菌和荧光假单胞菌;攻毒实验证实它们确为斑点叉尾鮰病鱼的病原。根据药敏实验的结果,及时对病区斑点叉尾鮰进行治疗,连续用药3-5天,发病的叉尾鮰即停止死亡。根据研究结果,文章对斑点叉尾鮰肠套叠发生的原因进行了的分析,提出了不同的观点。