不同鲜食品质橄榄果实转录组测序及酚类代谢途径相关调控基因挖掘

【目的】果实酚类物质类别、含量是与橄榄营养及风味密切相关的重要品质性状,探究橄榄酚类物质生物合成的分子调控机制。【方法】以总酚含量差异显著的橄榄（低酚/高酚）为试材,分别取花后80-160 d的果实进行转录组分析,对莽草酸-水解单宁/苯丙烷-类黄酮生物合成通路差异基因进行表征,并对差异表达基因进行WGCNA分析,从中挖掘与酚类代谢途径相关的转录因子。【结果】转录组测序共获得296 314条Unigene,其中73%的Unigene被注释到数据库;4个品种（系）橄榄成熟果共鉴定到1 628个差异表达基因（DEGs）,KEGG分析显示,DEGs在酚类代谢途径的“类黄酮生物合成”通路上显著富集;进一步对果实成熟过程莽草酸-水解单宁/苯丙烷-类黄酮生物合成途径的DEGs进行表征,结合WGCNA分析中每个模块与性状的R2和P值,筛选到4个关键模块,根据模块内基因的调控关系利用MCC拓扑分析法以度值≥1挖掘模块内关键转录因子,挖掘到137个转录因子Unigene与30个酚类合成结构基因Unigene共表达,转录因子Unigene功能注释来自35个基因家族,最多的为锌指蛋白（C2C2、C3H、C2H...     

环境因子对东洞庭湖优势冬季水鸟分布的影响

东洞庭湖国家级自然保护区是我国乃至全球湿地水鸟的重要越冬栖息地,研究水鸟群落与环境因子之间的关系,对修复鸟类栖息地具有重要意义.2010和2011年冬季分别对东洞庭湖湿地冬季水鸟进行调查,采用典范对应分析(CCA)分析环境因子与优势水鸟分布的关系,采用偏CCA评估各环境因子的影响强度.结果表明： 到道路距离、到居民距离、斑块密度、植被类型数、水面面积和苔草面积对东洞庭湖冬季水鸟分布具有显著影响(P<0.05),其影响强度为苔草面积>斑块密度>到居民距离>植被类型数>水面面积>到道路距离,苔草面积和斑块密度对水鸟分布的影响达极显著水平(P<0.01),是影响东洞庭湖湿地冬季水鸟的主要环境因子;景观多样性和芦苇面积对水鸟分布的影响未达到显著水平(P>0.05).回归分析结果显示,环境因子对不同水鸟丰富度的影响不同,白琵鹭、罗纹鸭和黑腹滨鹬丰富度随苔草面积增大而减小,随斑块密度增大而增大;豆雁、白额雁、小白额雁和绿翅鸭丰富度随苔草面积增大而增大,随斑块密度增大而减小.东洞庭湖冬季水鸟分布是由以苔草面积、斑块密度为主的多环境因子综合作用的结果.     

小鼠内耳发育核心转录因子的保守性及调控网络的比较分析

在脊椎动物内耳发育中, Six1、Six4、Pax2、Pax8、Foxi1、Dlx5、Gbx2、Irx2/3、Msx1等基因作为核心调控基因参与听基板的诱导过程。文章通过生物信息学方法, 对小鼠内耳发育的核心转录因子进行保守性分析并研究其相互调控关系, 得到小鼠内耳发育过程中核心转录因子的基因调控网络。与文献中已知的小鼠内耳发育基因调控关系相比, Pax2、Pax8、Foxi1、Dlx5基因在内耳发育中仍然起主要调控者的角色, Six1则处于被多个转录因子调节的地位, Gbx2、Irx2/3、Msx1在调控网络中也起到重要作用。对出现的差异进行了合理的分析, 同时结合构建的调控网络预测了可能存在的Msx1对Six1、Gbx2的调控作用。序列预测结果也发现了一些新的调控关系, 所涉及的转录因子包括Sox5、Lhx2、Rax、Otx1、Otx2、Pitx1、Pitx2、Nkx2-5、Irx4、Irx6、Dlx2、Hmx1/2/3、Pou4f3、Pax4、Tlx2。文章为深入了解内耳发育调控机制提供了基础信息。     

拟南芥AtGA3OX1和AtGA3OX2基因影响茎秆次生细胞壁增厚的分子机理

赤霉素不仅对植物的种子萌发、叶片伸展和开花结果有重要的影响, 而且在茎秆的发育过程中扮演关键的角色。它的生物合成受到多种酶的调控, 其中赤霉素3-氧化酶(GA3OX)是关键的限速酶, 备受重视。拟南芥AtGA3OX 基因由4个成员组成, 其中A3OX1 和 AtGA3OX2 基因在茎中超量表达, 可能与茎的发育有关。目前, 尚未见到AtGA3OX1、AtGA3OX2基因调控次生细胞壁增厚的报道。文章以拟南芥AtGA3OX1 和 AtGA3OX2 基因双突变体atga3ox1atga3ox2为材料, 系统研究了AtGA3OX1和AtGA3OX2 基因对次生细胞壁的影响。结果表明：同时突变 AtGA3OX1和AtGA3OX2基因不仅显著抑制了茎秆次生细胞壁纤维细胞的增厚(对导管细胞没有影响), 而且也明显降低了次生细胞壁3个组分(纤维素、半纤维素和木质素)的含量。利用实时荧光定量PCR (qRT-PCR) 进一步分析次生细胞壁3个组分生物合成基因及相关的转录因子的表达情况, 结果显示这些基因在双突变体中均受到显著影响, 表明拟南芥AtGA3OX1和 AtGA3OX2 基因可能是通过调控这些转录因子进而调控了次生细胞壁的加厚。研究结果为基因工程调控拟南芥AtGA3OX1、AtGA3OX2 基因(或其他物种同源基因), 进而增强粮食作物抗倒伏性和提高能源植物纤维生物质量提供了理论依据。     

拟南芥灰霉病抗性相关转录因子

病原菌的侵染激发植物大量防御响应基因的表达, 其中转录因子在协调庞大的抗病防御网络中发挥重要作用。灰葡萄孢菌(Botrytis cinerea)是最具破坏力的死体营养型病原真菌之一, 在农业生产上造成严重的经济损失。文章综述了ERF(Ethylene response factors)、WRKY、MYB等家族中参与灰霉病防御反应的转录因子的功能研究进展。转录因子通过复杂的mRNA或蛋白水平的互作方式构成了精细的调控网络, 以激活下游防卫基因的表达, 从而诱导抗病反应。一部分转录因子是协调不同激素信号通路交叉响应的重要节点和调节器, 将植物抵御不同类型病原菌的分子机制联系起来。对这类转录因子的研究将为研究植物其他病原菌防御机制提供线索, 另外深入理解抗病机制将有助于研究者在作物改良和保护中更高效地利用抗病基因。     

非编码DNA序列的功能及其鉴定

非编码DNA序列是指基因组中不编码蛋白质的DNA序列。这些序列可以结合调节因子、转录为功能性RNA、单独或协同地调节生理活动和病理过程。文章围绕基因表达调控作用, 总结了近几年非编码DNA序列的研究成果, 对其结构、功能和可能的作用机制进行了初步阐述, 介绍了目前鉴定非编码DNA序列中功能元件的计算方法和实验技术, 并对非编码DNA未来的研究进行了展望。     

印度疟疾媒介库态按蚊卵黄蛋白原基因的克隆与生物信息学分析（英文）

卵黄蛋白原（vitellogenin, Vg)是主要的卵黄蛋白前体, 在雌虫血餐之后在脂肪体内大量合成。卵黄蛋白原的调节元件已经被用于驱动蚊子（与寄生虫发生最大相互作用的场所）中抗寄生基因的组织特异性表达。不过, 迄今为止, 对在印度引起60%~70%疟疾发生的库态按蚊Anopheles culicifacies中的内源启动子尚未进行过分析。本研究通过PCR扩增了包括5′端上游调节区在内的库态按蚊A. culicifacies卵黄蛋白原基因, 并命名为AncuVg (GenBank登录号为JN113091)。它含有一个大约6.2 kb的开放阅读框, 编码2 052个氨基酸, 具有一个16个氨基酸残基的推断的信号肽。也含有一个N_Vitellogenin区和一个VWF型D区, 这两个区在其他昆虫卵黄蛋白原中也保守。估计多肽分子量为238.0 kDa, 含有4个共有的(RXXR/S)切割位点, C端附近有一个GL/ICG基序, 其后是9个半胱氨酸残基和1个位于GL/ICCG基序上游第18个氨基酸残基处的DGXR 基序。在推断的氨基酸序列上发现3个聚丝氨酸区, 其中2个位于氨基端, 1个位于羧基端。根据同义密码子相对使用概率值, 通过有效密码子数, 测定了蚊子卵黄蛋白原基因密码子的偏倚性程度。也预测了库态按蚊A. culicifacies Vg的三维结构。分析了AncuVg基因, 以理解Vg基因的转录调节。对Vg基因5′端上游区进行的系统发育分析表明, 它们聚类于蚊子的3大分枝。也用各种生物信息学工具分析分析了Vg的同源性和特征。     

山西省辛安泉泉域三种泉溪大型藻类植物附生藻类的研究

对三种泉溪大型藻类(脆弱刚毛藻, 弧形串珠藻和普生轮藻)藻体上附生藻类的种类、分布及环境因子与寄主本身对其的影响进行了研究。2004 年7 月至2005 年4 月在山西省辛安泉泉域采集三种大型藻类植物(每个季节采集一次)。研究结果表明, 三种大型藻类藻体上的附生藻类种类数不同, 普生轮藻上的附生藻类有49 种, 脆弱刚毛藻上37 种, 弧形串珠藻上6 种, 其中硅藻门种类数最多。这说明寄主本身结构的复杂程度在一定意义上会影响附生藻类的种类数及多样性。就季节变化而言, 三种大型藻类藻体上的附生藻类也表现出了明显的季节性,大致趋势为: 春季>秋季>夏季>冬季, 同时, 灰关联分析结果也表明, 环境因子在一定程度上对附生藻类也有影响, 最关键的影响因子是流速、水深和电导。这说明影响大型藻类植物藻体上附生藻类的影响因素是多方面的, 不仅有寄主本身, 同时流速、水深和电导这三种环境因子也起到了很关键的作用。       

棉花Trihelix转录因子GhGT29基因的克隆及功能分析

Trihelix转录因子在植物抵御各种逆境胁迫中扮演重要作用,克隆棉花Trihelix转录因子基因并分析其表达特性和功能,为最终利用转基因手段改良棉花抗逆性奠定基础。本文依据生物信息学分析,采用RT-PCR方法从陆地棉中克隆了一个Trihelix转录因子基因,命名为GhGT29(GenBank登录号：JQ013097)。该基因最大开放阅读框(ORF)为1092 bp,编码363个氨基酸,预测分子量为40.9 kDa,等电点为5.45。SMART蛋白结构预测发现,该蛋白含有1个Trihelix家族典型的SANT结构域。系统进化树分析表明,GhGT29属于Trihelix转录因子SH4亚家族,与拟南芥AtSH4-like1、AtSH4-like2亲缘关系最近。实时荧光定量PCR结果表明,GhGT29受高盐、干旱、低温胁迫和ABA诱导表达;GhGT29在陆地棉的根、茎、叶、花、开花后当天胚珠以及开花后12 d(12 DPA)纤维中均有表达,其中在花中表达量最高,在茎中表达量最低。利用拟南芥原生质体系统进行分析,结果显示GhGT29主要定位于细胞核中,并且具有转录激活活性。以上结果表明GhGT29基因可能参与棉花逆境信号通路中对抗逆功能基因表达的调控。     

棉铃虫转录因子c-Myc基因在滞育和非滞育蛹脑中的表达分析及多克隆抗体制备

【目的】c-Myc是近年来研究较多的转录因子,也是受Wnt/β-catenin信号通路调节的重要靶标。本研究旨在克隆棉铃虫 Helicoverpa armigera c-Myc基因,从核酸水平初步调查 c-myc 在滞育和非滞育蛹脑中的表达情况,同时制备其蛋白的多克隆抗体。【方法】通过RACE方法克隆棉铃虫 c-myc 基因的cDNA,运用RT-PCR方法比较滞育和非滞育蛹脑中Har-c-myc基因的表达情况。根据获取的序列构建原核表达载体,在大肠杆菌 Escherichia coli 中进行表达,纯化后免疫新西兰兔,制备了多克隆抗体。【结果】克隆了棉铃虫 c-myc 基因,核酸水平的研究表明滞育蛹脑中 c-myc 表达水平明显低于非滞育蛹脑。成功地在大肠杆菌中表达了c-Myc部分肽段并通过镍柱纯化获得了较纯的重组蛋白。制备的c-Myc抗体效价达到了1:125 000。【结论】滞育蛹脑中 Har-c-myc 的表达下调。获得了抗棉铃虫c-Myc的多克隆抗体。本研究的成果为后续进一步深入研究棉铃虫Wnt/β-catenin信号通路在棉铃虫发育中的作用奠定了基础。