植物抗病基因及其作用机理

综合近年国内外对植物抗病基因的研究和我们对水稻抗病基因的研究成果,对植物抗病基因进行归纳分类,并就其结构、功能、作用机理和信号传导进行分析和讨论。根据植物抗病基因编码蛋白的保守结构,将植物抗病基因分成NBS-LRR、eLRR-TM、eLRR-TM-pkinase、STK和其他五大类。不同类型的基因在细胞水平上的分布不一样,NBS、激酶和LRR在不同类型的基因之间结构差异也较大,但是它们通过各不相同的作用机理参与细胞对病原体的防御。     

水牛ApoB基因多态性与泌乳性状关联分析

本研究旨在探究水牛(Bubalus bubalis)载脂蛋白B基因(ApoB)在地中海水牛群体中的遗传多态性,并与地中海水牛泌乳性状进行关联分析,筛选水牛产奶性状分子标记。本研究以350头地中海纯种奶水牛为研究对象,利用直接测序法和基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)法筛选基因多态性(single nucleotide polymorphisms, SNPs)与基因分型,并进一步分析单倍型与泌乳性状的相关性。结果显示,在地中海水牛群体ApoB基因中筛选到10个SNPs,分别位于启动子(g.-1718A>G、g.-1823G>C和g.-2063A>C)、第7内含子(g.8105G>A)、第26内含子(g.30643G>A)、第5外显子(g.5903G>A)、第26外显子(g.30879T>C、g.33638A>C和g.37375G>A)和第29外显子(g.40787A>G)区域。10个SNPs位点多态信息含量均大于0.25且小于0.5,属于中度多态。其中g.-1718A>G、g.-1823G>...     

雄性不育枸杞花药比较转录组分析

为筛选宁夏枸杞(Lycium barbarum L.)雄性不育花药发育相关的差异表达基因,本研究开展了雄性不育品种‘宁杞5号’和可育品种‘宁杞1号’成熟花粉时期花药转录组分析,共获得差异表达基因1 759个,在‘宁杞5号’中有753个基因上调表达,1 006个基因下调表达。KEGG富集表明,这些差异表达基因主要富集到氨基酸的生物合成、植物激素信号传导、苯丙素生物合成、淀粉和蔗糖代谢、脂肪酸代谢等相关通路。对有注释信息的差异表达基因进行NR和Uniprot数据库检索,筛选到28个花药发育相关基因,其中有20个在‘宁杞5号’中下调表达,8个上调表达。选取其中的5个差异表达基因进行RT-qPCR验证,结果与转录组数据趋势一致。甘油醛-3-磷酸脱氢酶(Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase, GAP)、束状阿拉伯半乳糖蛋白3(Fasciclin-like arabinogalactan protein 3,FLAs)和花药特异表达启动子LAT52系统发育树分析表明,3个基因分别与同科的物种在同一个进化分支上且同源性较高。这些差异表达基因可能在宁夏枸杞‘...     

栗背短脚鹎的种群分化与遗传多样性

栗背短脚鹎(Hemixos castanonotus)是我国南方山区常见的杂食性鸟类。为探明其遗传多样性及分化现状,采用线粒体Cyt b基因和7个核基因非编码区片段作为分子标记,对分布于广东、广西、海南、贵州和江西五省(自治区)的栗背短脚鹎11个地理种群进行了遗传分化及遗传多样性研究。基于所获得的Cyt b基因866 bp和7个核基因内含子序列6 808 bp进行分析。结果显示,在Cyt b基因中,共检测到37个单倍型,共享单倍型占单倍型总数的35.6%,推测这些共享单倍型可能属于祖先单倍型。分子方差分析结果显示,遗传变异主要来源于种群内部(79.77%)。Tajima’s D和Fu’s Fs中性检验分析结果均支持栗背短脚鹎种群可能曾经历过种群扩张现象。基于7个核基因内含子联合序列的贝叶斯天际线(BSP)分析,推断其种群在大约5.3 ~ 3.7百万年前(Mya)和约0.7 ~ 0.3百万年前(Mya)发生过扩张。基于Cyt b基因的贝叶斯系统发育分析,11个地理种群共分为两支,一支为海南猴猕岭地理种群,属指名亚种(H. c. castanonotus),其他10个地理种群聚为另一支,属H. c. canipennis亚种,并且后者尚未形成显著的地理结构,单倍型网络图分析也获得相似的结果。本研究所用分子数据基本支持两个亚种的分化,对于存在争议的广西南部分布的指名亚种,其分子数据与形态学亚种归属不一致,有待更深入研究。     

人白细胞介素-3基因在酿酒酵母中的分泌表达

利用PCR突变方法,改造了人白细胞介素-3(hIL-3)cDNA,在成熟蛋白编码顺序5＇端前突变入了XbaⅠ酶切位点和酵母类胰蛋白酶加工位点Lys-Arg的密码子。改造后的hIL-3cDNA插入大肠杆菌-酵母穿梭质粒pVT102u/α,使其准确融合于α-交配因子前导序列之后,并置于启动子ADH1调控之下。转化入酿酒酵母宿主菌S-78筛选后,30℃培养48h,上清能明显促进hIL-3依赖细胞TF-1生长。上清中分泌表达的hIL-3经ELISA鉴定并定量,其表达量大于1.0mg/L。~3H-TdR掺入法测定上清中hIL-3活性为1.8×10~3u/ml。     

陆地棉纤维长度和强度的优异位点挖掘及其候选基因预测

纤维长度和强度是陆地棉(Gossypium hirsutum L.)纤维品质性状中的2个关键性状,其遗传基础的解析对优质棉品种培育具有重要意义.本研究以315个陆地棉品种(系)为关联分析群体,利用混合线性模型(MLM,mixed linear model)对来自5个环境的纤维长度和强度进行全基因组关联分析(GWAS,g...     

花同源异型MADS-box 基因在被子植物中的功能保守性和多样性

MADS-box基因家族成员作为转录调控因子在被子植物花发育调控中发挥关键作用。本文以模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana) 和水稻 (Oryza sativa)为例, 综述了近10年来对被子植物(又称有花植物)两大主要类群——核心真 双子叶植物和单子叶植物花同源异型MADS-box基因的研究成果, 分析MADS-box基因在被子植物中的功能保守性和多样性,同时探讨双子叶植物花发育的ABCDE模型在多大程度上适用于单子叶植物。     

志贺菌福氏2a入侵上皮细胞诱导表达的毒力相关基因筛选与鉴定

采用体内表达技术的研究策略筛选了志贺菌福氏2a侵入上皮细胞后诱导表达的基因,用基因突变技术进一步对它们的功能进行了鉴定.结果共筛选到13个胞内诱导基因,其中2个DNA甲基化相关基因、1个代谢相关基因、1个转录调控基因、3个插入成分、3个反义转录体、3个未知功能基因.突变体分析发现,3-甲基糖基化酶,柠檬酸裂合酶的编码基因和未知功能基因wcaJ的突变体在细胞和动物感染实验中都显示其存活增殖能力的降低,表明这些基因可能参与了志贺菌在上皮细胞内的存活和增殖.同时也表明,这种在上皮细胞内的存活增殖能力是志贺菌主要的毒力体现之一.但是,未知功能基因yaiC的突变体只在动物体内表现出明显的毒力缺陷,在上皮细胞内没有明显的增殖缺陷,这表明yaiC基因参与其他毒力作用机制.研究结果对深入认识志贺菌的致病机理有重要意义.     

天蓝色链霉菌分化调控基因scrX的功能研究

克隆天蓝色链霉菌中一个新基因scrX并进行了序列分析, 利用基因破坏策略进行了该基因的功能研究. 结果表明, scrX基因由660个碱基组成, 编码产物是一个220个氨基酸残基的蛋白质;该基因含有3个在链霉菌中的稀有密码子--AAA, AAA和ATA, 是典型的在翻译水平上受到严紧调控的分化调控基因. 氨基酸序列同源性比较结果表明, scrX编码蛋白属于原核生物转录调控蛋白IclR家族.基因功能研究结果揭示, scrX基因在天蓝色链霉菌孢子形成中可能起正调控作用.     

植物KCO基因密码子使用特性

以植物钾离子外排通道（K’channeloutward．rectifier,KCO）基因为研究对象,运用CodonW软件分析了75个植物KCO基因密码子的使用模式,探讨密码子的使用模式和影响密码子使用的各种可能因素。结果表明：碱基组成差异（r=0．961,P〈0．01）和自然选择（r=0．568,P〈0．01）是影响密码子使用的主要因素,并且高表达的基因强烈偏爱使用以G或C结尾的密码子。确定了UUC、CUC等26个均以G／C结尾的密码子为植物KcD基因的高表达优越密码子。