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西藏青稞品种喜马拉雅8号低温处理的SSH-cDNA文库构建及分析

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麦类作物学报 2017年第8期37卷 1025-1030页

作者：王玉林徐齐君原红军曾兴权尼玛扎西西藏自治区农牧科学院农业研究所/省部共建青稞和牦牛种质资源与遗传改良国家重点实验室西藏拉萨850002

为进一步研究青稞低温抗性相关基因,以喜马拉雅8号为材料,通过抑制差减杂交(suppression subtractive hybridization,SSH)的方法,构建青稞低温环境下的cDNA文库,并通过nr及KEGG数据库对筛选得到的高质量EST序列进行功能注释。结果发现,... 详细信息

为进一步研究青稞低温抗性相关基因,以喜马拉雅8号为材料,通过抑制差减杂交(suppression subtractive hybridization,SSH)的方法,构建青稞低温环境下的cDNA文库,并通过nr及KEGG数据库对筛选得到的高质量EST序列进行功能注释。结果发现,对随机挑选的281个阳性克隆进行测序,获得209条高质量ESTs序列,其中有117条序列能够在GenBank库中比对到同源性较高的基因或蛋白。对上述117条序列进行GO功能注释及KEGG代谢路径分析,发现其涉及到植物的基础物质、能量代谢、光合作用、信号转导等方面,说明这些基因可能参与了青稞对低温的抗性反应。

关键词：青稞抑制差减杂交(SSH) 低温处理 EST

利用SSR标记分析青稞白粉病抗性遗传多样性

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西藏农业科技 2019年第S1期41卷 16-26页

作者：杨春葆原红军省部共建青稞和牦牛种质资源与遗传改良国家重点实验室/西藏自治区农牧科学院农业研究所西藏拉萨850002

本研究对158份青稞材料进行白粉病的抗性鉴定,经卡方检验,F2代的抗病与感病分离比符合孟德尔遗传定律。利用SSR标记评估了158份青稞的遗传多样性。选择的100个SSR标记中,20个标记扩增良好且具有多态性,平均每个位点有3.8个等位变异,每... 详细信息

本研究对158份青稞材料进行白粉病的抗性鉴定,经卡方检验,F2代的抗病与感病分离比符合孟德尔遗传定律。利用SSR标记评估了158份青稞的遗传多样性。选择的100个SSR标记中,20个标记扩增良好且具有多态性,平均每个位点有3.8个等位变异,每个标记产生5.8个基因型,杂合度在0~0.529之间,20个标记的多态性信息量(poly-morphism information content,PIC)平均值为0.39。PIC值超过0.5的标记共9个,占所有初步筛选标记的9%,占所选20对标记的45%。这表明青稞具有丰富的遗传多样性。经SSR标记聚类分析将材料分为3类,并将其与白粉病抗性相结合分析,发现一类抗病性较强的材料。聚类图显示了不同材料间的遗传距离或遗传相似程度,可为材料选择提供参考。

关键词： SSR标记青稞遗传多样性白粉病抗病性

白粉病菌(Blumeria graminis)胁迫下西藏青稞lncRNA全谱解析

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分子植物育种 2021年第17期19卷 5581-5590页

作者：魏玲玲王玉林原红军旺姆曾兴权西藏自治区农牧科学院省部共建青稞和牦牛种质资源与遗传改良国家重点实验室拉萨850002 西藏大学农牧学院林芝860000 西藏自治区农牧科学院农业研究所拉萨850002

白粉病是麦类作物中最具破坏性的病害之一,对谷物产量和品质造成严重损失。为明确西藏青稞对白粉病的抗病分子机制,本研究对两个青稞品种‘甘农大7号’(G7:高抗)和‘藏青13’(Z13:高感)进行白粉菌(Blumeria graminis ***,Bgh)接种,研究... 详细信息

白粉病是麦类作物中最具破坏性的病害之一,对谷物产量和品质造成严重损失。为明确西藏青稞对白粉病的抗病分子机制,本研究对两个青稞品种‘甘农大7号’(G7:高抗)和‘藏青13’(Z13:高感)进行白粉菌(Blumeria graminis ***,Bgh)接种,研究其基因的差异表达模式。对G7和Z13白粉菌接种前后的差异基因比较发现,钙依赖蛋白激酶、谷胱甘肽S-转移酶、纤溶酶原激活物抑制剂1、丝氨酸型内肽酶和MADS-box转录因子的编码基因在G7中表达水平较高,表明它们可能在抗Bgh中发挥作用。G7高表达的基因主要参与了离子通道、钙依赖蛋白激酶、植物激素途径等生物过程。另外,16个lncRNA及其21个候选靶基因表现出协同表达模式,这些表达模式丰富了植物激素信号转导和离子结合的过程。本研究结果对后续青稞及其近缘物种抗白粉病的分子机制研究具有一定的参考价值。

关键词：青稞白粉病长链非编码RNA 植物激素途径

青稞法尼基转移酶β亚基编码基因HbERA1的克隆及表达分析

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麦类作物学报 2014年第11期34卷 1465-1470页

作者：原红军曾兴权王玉林徐齐君韦泽秀尼玛扎西西藏自治区农牧科学院农业研究所西藏拉萨850002 西藏自治区青稞种质改良和牦牛繁育重点实验室西藏拉萨850002 西藏自治区农牧科学院农业资源与环境研究所西藏拉萨850002

ERA1(Enhanced response to ABA)基因编码法尼基转移酶(Farnesyl transferase)β亚基,该酶在干旱胁迫下对ABA信号负向调控因子的修饰起着关键作用。本研究以青稞(Hordeum vulgare ***)抗旱品种喜马拉雅10号为材料,利用RT-PCR技术克隆获... 详细信息

ERA1(Enhanced response to ABA)基因编码法尼基转移酶(Farnesyl transferase)β亚基,该酶在干旱胁迫下对ABA信号负向调控因子的修饰起着关键作用。本研究以青稞(Hordeum vulgare ***)抗旱品种喜马拉雅10号为材料,利用RT-PCR技术克隆获得了ERA1基因全长cDNA序列,命名为HbERA1(登录号:KJ699392)。生物信息学分析表明,该基因全长1 401bp,可编码466个氨基酸序列,蛋白分子量为51.14kD,等电点为5.00。Prosite Scan分析结果表明,HbERA1含有多个干旱胁迫响应蛋白的作用位点,如酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点、N-糖基化位点、蛋白激酶C磷酸化位点及N-豆蔻酰化位点。利用实时定量PCR方法研究了HbERA1在干旱胁迫条件下及复水后不同时间点的表达情况,发现在水分过剩处理下(土壤绝对含水量>15.5%),HbERA1在土壤绝对含水量为33.4%时表达量最高,并随着土壤绝对含水量的下降而下调表达;进行干旱胁迫后(<15.5%)基因表达量也明显下调表达;复水后表达逐渐恢复,复水8h时超过正常表达水平,表明HbERA1基因可能参与调控水涝和干旱胁迫双重信号传导。

关键词：青稞 HbERA1 基因克隆干旱胁迫表达模式

青稞种质资源遗传多样性分析与核心种质群体的构建

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麦类作物学报 2018年第8期38卷 922-928页

作者：原红军曾兴权徐其君王玉林扎桑尼玛扎西省部共建青稞和牦牛种质资源与遗传改良国家重点实验室西藏拉萨850002 西藏自治区农牧科学院农业研究所西藏拉萨850002 西藏自治区农牧研究院西藏拉萨850002

为有针对性地利用青稞种质资源,收集世界各地青稞种质资源共1 220份,利用95对SSR引物评估其遗传多样性与亲缘关系。结果表明,利用95对SSR引物总共检测到451个等位变异,平均每对引物4.74个,变化范围为1~19。1 220份青稞种质可被划分为A1... 详细信息

为有针对性地利用青稞种质资源,收集世界各地青稞种质资源共1 220份,利用95对SSR引物评估其遗传多样性与亲缘关系。结果表明,利用95对SSR引物总共检测到451个等位变异,平均每对引物4.74个,变化范围为1~19。1 220份青稞种质可被划分为A1和A2两个亚群,A1亚群有192份材料,主要为国外青稞种质;A2亚群有1 028份材料,主要为青藏高原地区种质;与A2亚群相比,A1亚群具有较高的遗传多样性和等位变异丰度。分子方差分析和遗传分化分析显示,A1和A2亚群间具有显著的群体分化,群体间遗传差异能解释17.29%群体方差。构建的青稞核心种质群体包括300个材料,代表了原始群体约98.4%的遗传变异和94.7%以上的表型变异。

关键词：青稞遗传多样性群体结构核心种质 SSR

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盐碱胁迫下青稞全转录组分析

西南农业学报 2021年第7期34卷 1375-1385页

作者：扎桑王玉林原红军杨春葆徐齐君省部共建青稞和牦牛种质资源与遗传改良国家重点实验室西藏拉萨850002 西藏自治区农牧科学院农业研究所西藏拉萨850002

【目的】长链非编码RNA(lncRNAs)在动植物的各种生物过程中起着重要作用。青稞是青藏高原的主要粮食作物,对其胁迫诱导基因的研究不仅有助于了解胁迫耐受的分子机制,而且有助于利用基因工程培育胁迫耐受性品种。【方法】本文对2个青稞品... 详细信息

【目的】长链非编码RNA(lncRNAs)在动植物的各种生物过程中起着重要作用。青稞是青藏高原的主要粮食作物,对其胁迫诱导基因的研究不仅有助于了解胁迫耐受的分子机制,而且有助于利用基因工程培育胁迫耐受性品种。【方法】本文对2个青稞品种(0119盐碱高抗,0226盐碱敏感)幼苗分别进行盐碱胁迫和对照处理2、8、24、48和72 h后,提取植株叶片RNA进行全转录组测序(设置3个生物学重复),共获得60组RNA-seq数据。【结果】青稞基因组中含有大量的lncRNAs;总共鉴定出6704个lncRNAs,包括2741个基因间长链非编码RNA和1378个反义长链非编码转录本。比较盐碱处理组和对照组的基因表达水平,获得5个时间点的mRNAs和lncRNAs的差异表达基因集,但5个差异表达基因集合之间重叠较少,说明在盐碱胁迫的不同阶段,不同的mRNAs和lncRNAs参与了盐碱响应。研究发现,在24 h时0119和0226中差异表达基因的数目均降低,这可能与作物对刺激反应的两个阶段相关。根据基因的相对位置和表达相关性,预测了lncRNAs的顺式和反式靶基因;功能富集分析发现在0119品种中特异性差异表达的3118个(1303个上调和1815个下调)mRNAs和798个(346个上调和452个下调)lncRNAs可能与耐盐碱性有关,它们直接或间接参与"胁迫应答/刺激反应"、"离子运输"、"膜"和"植物激素信号转导"。为了验证利用RNA-Seq数据计算基因表达量的可靠性,挑选部分mRNA和lncRNA在8,24和48 h盐碱胁迫的0119品种中进行RT-qPCR验证,结果表明RT-qPCR与RNA-seq的基因表达水平一致。【结论】本研究有助于进一步了解青稞盐碱耐受性的机制,提高青稞对盐碱胁迫的耐受性。

关键词：青稞盐碱胁迫长链非编码RNA 转录组

青稞HbTsi1的克隆及其序列特征与表达特性分析

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西北农业学报 2015年第9期24卷 56-62页

作者：曾兴权王玉林原红军徐齐君尼玛扎西西藏自治区农牧科学院拉萨850002 西藏自治区青稞种质改良和牦牛繁育重点实验室拉萨850002

为了探究DREB类基因在青稞干旱胁迫下的表达模式,通过RT-PCR技术从抗旱品种‘喜马拉雅10号’中克隆其中的一个基因全长cDNA,并利用Real Time PCR方法研究其在干旱胁迫、复水条件下的表达情况。结果表明:从抗旱材料中克隆一个1 237bp全长... 详细信息

为了探究DREB类基因在青稞干旱胁迫下的表达模式,通过RT-PCR技术从抗旱品种‘喜马拉雅10号’中克隆其中的一个基因全长cDNA,并利用Real Time PCR方法研究其在干旱胁迫、复水条件下的表达情况。结果表明:从抗旱材料中克隆一个1 237bp全长cDNA序列,命名为HbTsi1(登录号:KJ699390)。生物信息学分析表明,该序列开放阅读框长为837bp,编码278个氨基酸序列,由HbTsi1的ORF推测所编码的蛋白,预测分子质量为30.33ku,等电点(pI)为6.11。Prosite Scan分析结果表明,该基因含有AP2/ERF domain profile家族特征基序、1个Bipartite nuclear localization signal profile、6个蛋白激酶C磷酸化位点、6个酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点、5个N-豆蔻酰化位点、2个cAMP和cGMP依赖性的蛋白激酶磷酸化位点、2个氮糖基化位点。TMHMM预测该蛋白不含跨膜转移功能区。Signal IP3.0预测该蛋白没有信号肽,不属于分泌蛋白。PSORT亚细胞定位预测该基因所编码蛋白位于细胞质。推导的氨基酸序列同源比对分析结果表明,HbTsi1蛋白与短芒大麦的DREB蛋白具有较高的相似性。利用实时定量PCR方法研究HbTsi1在干旱胁迫条件下及复水后不同时间点的表达情况,发现HbTsi1在土壤绝对含水量为33.4%时表达量最高,随着土壤绝对含水量的下降而下调表达;当达到作物正常生长所需的土壤绝对含水量时又开始上调表达;进行干旱胁迫后(<15.5%)基因表达量下降;复水后8h时恢复至最高表达水平。说明,HbTsi1基因可能是青稞抗旱节水的关键基因。

关键词：青稞干旱胁迫 HbTsi1 基因克隆表达模式

beclin 1过表达对三阴性乳腺癌BT-549细胞生长抑制作用观察

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中华肿瘤防治杂志 2014年第15期21卷 1148-1152页

作者：吴爱国王梦川王日玮原红军纪术峰邵国利郑临海范旭龙焦庆丽南方医科大学附属珠江医院普通外科广东广州510282

目的:观察自噬调控基因beclin 1过表达对三阴性乳腺癌(triple-negative breast cancer,TNBC)BT-549细胞的体外生长影响。方法:应用荧光显微镜观察细胞转染效率,采用qRT-PCR和蛋白质印迹法检测细胞beclin 1mRNA和蛋白表达水平,采用吖啶... 详细信息

目的:观察自噬调控基因beclin 1过表达对三阴性乳腺癌(triple-negative breast cancer,TNBC)BT-549细胞的体外生长影响。方法:应用荧光显微镜观察细胞转染效率,采用qRT-PCR和蛋白质印迹法检测细胞beclin 1mRNA和蛋白表达水平,采用吖啶橙染色观察细胞自噬情况,采用MTT检测细胞的增殖率,采用流式细胞术检测细胞凋亡和细胞周期情况。结果:细胞转染48h实验组和对照组的细胞转染效率均>45%,qRT-PCR提示实验组细胞beclin 1mRNA 2-ΔΔCt值为16.806±2.920,较空白组(0.853±0.025)显著升高,F=88.733,P<0.001;蛋白质印迹法提示实验组细胞beclin 1/GAPDH灰度值比为1.050±0.056,较空白组(0.640±0.006)显著升高,F=137.213,P<0.001;吖啶橙染色提示实验组细胞发生自噬的比例为33%,显著高于空白组(15%),χ2=8.985,P=0.011;MTT法提示实验组细胞增殖率在24h(0.152±0.019)、48h(0.254±0.029)、72h(0.322±0.027)和96h(0.357±0.035)均显著低于空白组24h(0.202±0.023)、48h(0.308±0.030)、72h(0.446±0.032)和96h(0.851±0.014),P值均<0.05;72h实验组细胞凋亡率为(6.560±0.593)%,显著高于空白组(2.533±0.216)%,F=107.085,P<0.001;实验组G0/G1期为(63.267±3.650)%,显著高于空白组(51.533±5.152)%,F=6.566,P=0.027。结论:自噬调节基因beclin 1过表达可显著抑制BT-549细胞的体外增殖水平。

关键词：乳腺肿瘤自噬 beclin 1基因 BT-549细胞

青稞类钙调素蛋白基因CML19的克隆、序列分析及原核表达

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西北农业学报 2018年第7期27卷 963-969页

作者：韦泽秀原红军扎桑王玉林徐齐君曾兴权尼玛扎西西藏自治区农牧科学院农业资源与环境研究所拉萨850002 省部共建青稞和牦牛种质资源与遗传改良国家重点实验室拉萨850002 西藏自治区农牧科学院农业研究所拉萨850002 西藏自治区农牧科学院拉萨850002

根据鉴定得到青稞类钙调素蛋白基因CML19的序列设计引物,以青稞叶片的cDNA为模板,扩增得到目的片段,对目的基因序列进行鉴定和分析,进一步构建该基因的原核表达载体pET28a-CML19,转入大肠杆菌BL21(DE3),利用IPTG诱导外源蛋白质表达并检... 详细信息

根据鉴定得到青稞类钙调素蛋白基因CML19的序列设计引物,以青稞叶片的cDNA为模板,扩增得到目的片段,对目的基因序列进行鉴定和分析,进一步构建该基因的原核表达载体pET28a-CML19,转入大肠杆菌BL21(DE3),利用IPTG诱导外源蛋白质表达并检测。结果表明,扩增得到CML19的CDS序列全长为447bp,编码的蛋白质含有148个氨基酸,分子质量为16.46ku,理论等电点(pI)为4.40,总平均亲水性(GRAVY)为-0.176,不稳定系数为49.59,存在典型的EF手结构域;系统进化分析表明,青稞CML19与山羊草具有较近的亲缘关系;原核表达蛋白结果显示,重组蛋白主要以包涵体形式存在于沉淀中。初步阐明青稞CML19基因的序列特征,为进一步制备抗体、探讨CML19基因的功能奠定基础。

关键词：青稞类钙调素蛋白 CML19 序列分析原核表达