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谷子NADP-ME的鉴定及其对逆境胁迫的响应

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中国农业科学 2019年第22期52卷 3950-3963页

作者：赵晋锋杜艳伟王高鸿李颜方赵根有王振华成凯王玉文余爱丽山西省农业科学院谷子研究所/特色杂粮种质资源发掘与育种山西省重点实验室

【目的】鉴定谷子NADP-ME家族成员,研究不同成员对非生物逆境胁迫的响应,为揭示SiNADP-ME在谷子逆境应答信号途径中的作用奠定基础。【方法】利用生物信息学方法鉴定谷子基因组中的NADP-ME家族成员。采用GSDS2.0、plantCARE、Clustalx、... 详细信息

【目的】鉴定谷子NADP-ME家族成员,研究不同成员对非生物逆境胁迫的响应,为揭示SiNADP-ME在谷子逆境应答信号途径中的作用奠定基础。【方法】利用生物信息学方法鉴定谷子基因组中的NADP-ME家族成员。采用GSDS2.0、plantCARE、Clustalx、MEGA6.0等软件及网站ExPASy对鉴定成员蛋白和基因序列进行生物信息学分析。采用qRT-PCR方法检测SiNADP-ME在苗期不同逆境、不同生育期干旱胁迫及不同光照强度下的表达情况。【结果】谷子NADP-ME家族由7个成员组成,它们在谷子的第2、3、5、7染色体上呈不均匀分布。保守功能域分析显示7个基因都含有NADP-ME特征保守功能域。序列比对发现谷子NADP-ME成员之间序列非常保守,相似性较高,7个谷子成员序列一致性为77.30%,而不同物种NADP-ME序列之间相似性为56.52%。序列分析显示SiNADP-ME1、SiNADP-ME4、SiNADP-ME5、SiNADP-ME6序列较长,分别编码576、639、652和636个氨基酸,而SiNADP-ME2、SiNADP-ME3、SiNADP-ME7序列较短,分别编码213、265和149个氨基酸。基因结构分析显示SiNADP-ME1有2个可变剪切,SiNADP-ME5有3个可变剪切,其他基因无可变剪切。SiNADP-ME1、SiNADP-ME2、SiNADP-ME3、SiNADP-ME7含内含子较少,而SiNADP-ME4、SiNADP-ME5、SiNADP-ME6含内含子较多。蛋白参数预测显示谷子NADP-ME成员间分子量跨度较大,在161.94—725.43 kD,等电点为5.32—8.05,不稳定指数为23.01—45.01,脂肪系数介于89.19—107.77,平均疏水指数介于-0.218—0.004。亚细胞定位预测显示SiNADP-ME成员主要被定位在叶绿体、线粒体和细胞质中。顺式元件分析显示SiNADP-ME成员启动子区域主要包括激素类应答、逆境应答、光应答以及其他类生长调控相关的顺式元件。聚类分析发现谷子SiNADP-ME基因在单、双子叶植物分离之前就已存在。不同物种同源基因对在进化树中广泛存在揭示它们在进化上可能存在共同祖先,也暗示它们在某些信号通路中可能具有相似的功能。苗期逆境表达分析表明所有谷子SiNADP-ME家族基因表达量在本文应用的4种逆境胁迫下都被明显诱导。SiNADP-ME1在ABA、低温、NaCl处理后被诱导的最高相对表达量分别为对照的460.53、411.50和15.24倍;SiNADP-ME6在ABA、低温、PEG、NaCl处理后被诱导的最高相对表达量分别为对照的211.13、15.21、772.41和643.99倍。进一步分析表明SiNADP-ME1和SiNADP-ME6在拔节期、抽穗期和灌浆期干旱胁迫下表达量上调。【结论】从谷子基因组中鉴定了7个NADP-ME基因家族成员;7个成员间序列非常保守并且都含有NADP-ME基因典型特征结构域;7个谷子NADP-ME家族基因参与了植物非生物逆境应答,特别是SiNADP-ME1和SiNADP-ME6可能在ABA、盐、干旱、低温等逆境应答信号途径中起重要作用。

关键词：谷子 NADP依赖型苹果酸酶基因表达非生物逆境

滇西地区小麦地方品种SSR分子标记遗传多样性及亲缘关系分析

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植物遗传资源学报 2023年第2期24卷 445-457页

作者：陈丹祝迪周国雁武晓阳伍少云蔡青云南省农业科学院生物技术与种质资源研究所/国家农作物种质资源库-云南分库/农业农村部西南作物基因资源与种质创制重点实验室/云南省农业生物技术重点实验室昆明650205 普洱学院生物与化学学院云南普洱665000

作物种质资源鉴定评价是种质资源保护与利用的重要环节。滇西地区是云南省小麦地方品种最重要的原产地,分布有类型多样数量丰富的资源。开展分子遗传多样性分析对明确其遗传背景、提高育种利用率具有重要意义。本研究利用65个SSR分子标... 详细信息

作物种质资源鉴定评价是种质资源保护与利用的重要环节。滇西地区是云南省小麦地方品种最重要的原产地,分布有类型多样数量丰富的资源。开展分子遗传多样性分析对明确其遗传背景、提高育种利用率具有重要意义。本研究利用65个SSR分子标记对186份来源于滇西地区的小麦地方品种进行遗传多态性分析。共检测出等位变异407个,平均为6.26个。主要等位基因频率共计为36.1077,平均为0.5555。基因多样性指数总计为37.5473,平均为0.5777。多态性信息含量(PIC)总计为34.9924,平均为0.5383,变幅为0.1465~0.8356之间,多态性达到高度水平(PIC≥0.5)。A、B、D亚基因组中,基因多样性指数的平均值从高到低依次为B>A>D;7个同源群中,基因多样性指数的平均值变幅为0.5202~0.6508,最高为第四同源群,最低为第七同源群。聚类分析表明共分为2大类群,其中5份材料为第Ⅰ类群,主要为四倍体材料;181份材料为第Ⅱ类群,全部为六倍体材料。第Ⅱ类群中的铁壳麦单独聚为一类,其他地方材料大致可按临沧、保山、大理等相同地理来源聚为一类。主成分分析结果与聚类分析一致。上述结果表明滇西小麦地方品种遗传多样性丰富,是未来小麦育种改良的宝贵基因库。

关键词：小麦地方品种遗传多样性分析 SSR标记

患病异育银鲫中嗜冷黄杆菌的分离鉴定及组织病理学观察

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水产学报 2024年第5期48卷 94-106页

作者：姜虎成李润波赵彦华徐晓雁孙梦玲夏爱军薛晖江苏省淡水水产研究所上海海洋大学农业农村部淡水水产种质资源重点实验室

为确定越冬期内江苏多地异育银鲫暴发性死亡的原因，本研究利用高通量测序比较了健康样品和患病样品的微生物群落多样性和结构组成的差异，分析了异育银鲫病害暴发过程中的细菌类型及特性。结果显示，在属水平上，患病样品中黄杆菌属丰... 详细信息

为确定越冬期内江苏多地异育银鲫暴发性死亡的原因，本研究利用高通量测序比较了健康样品和患病样品的微生物群落多样性和结构组成的差异，分析了异育银鲫病害暴发过程中的细菌类型及特性。结果显示，在属水平上，患病样品中黄杆菌属丰度最高。在种水平上，患病样品中嗜冷黄杆菌的丰度最高，分别达到63.01%和61.31%，显著高于健康组的1.55%。根据微生物群落特征分析结果，从患病样品体表的病灶处分离出优势病原菌NJ01，通过细菌形态学、生理生化分析、16S rDNA序列比对确定NJ01菌株为嗜冷黄杆菌。人工感染NJ01菌株14 d后，1.7×10～6和1.7×10～7 CFU/mL两组的死亡率达到100%，感染症状和自然发病症状一致。组织病理学观察发现，病鱼的肌细胞坏死，间质中充满了淋巴细胞；肝脏中细胞溶解坏死，细胞核消融；在脾脏中发现脾细胞散在坏死，伴随着充血的症状；肾小管上皮脱落，肾间质存在大量淋巴细胞。药物敏感实验结果显示，NJ01菌株对头孢西叮、头孢哌酮、庆大霉素和克拉霉素等敏感。研究表明，优势菌NJ01是致病菌，可通过扰乱机体正常的免疫和代谢功能导致疾病的发生。本研究首次报道了嗜冷黄杆菌在异育银鲫中的致病性，这将为大宗淡水鱼“越冬综合征”的药物防治及其致病机理研究提供参考依据。

关键词：异育银鲫嗜冷黄杆菌扩增子分析分离鉴定致病性耐药性

七彩神仙鱼催乳素基因的克隆、定位及表达分析

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广东农业科学 2024年第4期51卷 35-44页

作者：成果温彬高建忠陈再忠上海海洋大学水产与生命学院/农业农村部淡水水产种质资源重点实验室/水产种质资源发掘与利用教育部重点实验室/水产科学国家级实验教学示范中心

【目的】七彩神仙鱼(Symphysodon aequifasciatus)具有特殊的亲代抚育行为，克隆并定位七彩神仙鱼催乳素基因，分析其在亲代抚育中的表达模式，为理解催乳素在七彩神仙鱼亲代抚育中的作用提供依据。【方法】通过BLASTP对七彩神仙鱼全基... 详细信息

【目的】七彩神仙鱼(Symphysodon aequifasciatus)具有特殊的亲代抚育行为，克隆并定位七彩神仙鱼催乳素基因，分析其在亲代抚育中的表达模式，为理解催乳素在七彩神仙鱼亲代抚育中的作用提供依据。【方法】通过BLASTP对七彩神仙鱼全基因组进行分析，鉴定出1个催乳素基因，命名为dfprl。基于dfprl基因的CDS区，设计克隆和PCR引物，通过RACE技术克隆获得dfprl基因全长，并利用生物信息学对dfprl基因进行结构分析，对其氨基酸序列进行理化性质和进化分析。对不同抚育阶段七彩神仙鱼的脑、性腺和皮肤进行转录组分析，探究dfprl基因在亲代抚育中的表达特征，并利用原位杂交技术对dfprl基因在七彩神仙鱼皮肤中的表达进行定位。【结果】dfprl全长为1 282 bp，cDNA序列开放阅读框长度为639 bp，共编码212个氨基酸，5'-UTR为309 bp，3'-UTR为334 bp。dfprl蛋白存在PRL家族的典型结构域Hormone＿1，dfprl蛋白与慈鲷科其他鱼类PRL蛋白相似性较高，与尼加拉瓜湖始丽鱼(Archocentrus centrarchus)对应的氨基酸序列同源性最高、为96.70%。亲鱼进入抚育阶段后，dfprl在性腺和皮肤中的表达水平逐渐上升，抚育结束时表达水平下降。原位杂交结果显示，dfprl在皮肤粘液细胞中表达，且与七彩神仙鱼催乳素受体(dfprlr)表达位点重叠，在抚育早期阶段高表达。【结论】七彩神仙鱼dfprl基因高度保守，存在稳定的Hormone＿1结构域。七彩神仙鱼dfprl基因在亲代抚育阶段的皮肤中高表达，且在亲代抚育阶段的皮肤粘液细胞中与dfprlr表达位点重合，表明dfprl可能通过作用于dfprlr进而促进七彩神仙鱼独特抚育行为的发生。

关键词：七彩神仙鱼催乳素亲代抚育皮肤粘液细胞基因克隆

来源：博看期刊

基于SNP标记的菜豆品种真实性和纯度鉴定技术

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山东农业科学 2019年第12期51卷 111-119页

作者：颜廷进蒲艳艳张文兰田茜王栋李群戴双丁汉凤山东省农作物种质资源中心

为了探索SNP标记技术在菜豆真实性和品种纯度鉴定中的应用,采用2b-RAD技术对200份国内外菜豆品种进行全基因组扫描、分析和评价,从中筛选出3302个高分辨率、单拷贝和分布比较均匀的SNP标记,可以将除2个近等基因材料以外的198份品种资源... 详细信息

为了探索SNP标记技术在菜豆真实性和品种纯度鉴定中的应用,采用2b-RAD技术对200份国内外菜豆品种进行全基因组扫描、分析和评价,从中筛选出3302个高分辨率、单拷贝和分布比较均匀的SNP标记,可以将除2个近等基因材料以外的198份品种资源区分开。基于组合最优化算法,利用Haploview 4.2软件获得了菜豆资源鉴定最少SNP位点组合一套,包含46个Tag-SNP标记,与3302个SNP标记区分结果相同。本研究可为菜豆真实性和品种纯度鉴定技术体系的建立和指纹数据库的构建奠定基础。

关键词：菜豆 SNP标记品种真实性品种纯度鉴定

亚东鲑基因组中Tc1-like转座子的序列歧化特征分析

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上海海洋大学学报 2014年第1期23卷 15-21页

作者：郭秀明李福贵蒋霞云邹曙明上海海洋大学农业部淡水水产种质资源重点实验室上海201306

根据鱼类Tc1-like超家族转座子的末端反向重复序列设计单引物,对西藏亚东鲑基因组进行PCR扩增、回收、克隆和测序,鉴定出亚东鲑两条长度为1 607 bp和1 473 bp的Tc1-like超家族转座子序列,命名为Tbt1和Tbt2。序列分析表明,亚东鲑Tbt1转... 详细信息

根据鱼类Tc1-like超家族转座子的末端反向重复序列设计单引物,对西藏亚东鲑基因组进行PCR扩增、回收、克隆和测序,鉴定出亚东鲑两条长度为1 607 bp和1 473 bp的Tc1-like超家族转座子序列,命名为Tbt1和Tbt2。序列分析表明,亚东鲑Tbt1转座子左右两端分别存在一个196 nt和225 nt的末端反向重复序列(Inverted terminal repeats,ITR),在左右ITR中分别包含2个12 nt的亚末端反向重复序列(Subterminal inverted repeats,SIR);亚东鲑Tbt2转座子分别存在一个32 nt和31 nt短的ITR,其左右ITR中各仅包含1个12 nt的SIR。亚东鲑Tbt1、Tbt2转座子的转座酶编码区在进化过程中各已积累了4个和9个终止突变,两者均不能表达完整的转座酶。亚东鲑Tbt2与其它鲑科鱼类Tc1-like转座子的相似度低于30%,而与金鱼Tca2转座子的序列相似度高达98%,显示该转座子的获得可能起源于基因水平转移(horizontal gene transfer,HGT)方式。

关键词：亚东鲑 Tc1-like转座子序列分析

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苹果重要性状全基因组关联分析研究进展

园艺学报 2024年第7期51卷 1565-1579页

作者：田雯李子琛王霖王大江王昆孙思邈王广艺刘昭路翔冯建荣高源石河子大学农学院特色果树栽培生理与种质资源利用兵团重点实验室新疆石河子832000 中国农业科学院果树研究所农业农村部园艺作物种质资源利用重点实验室辽宁兴城125100

简要介绍了全基因组关联分析(genome-wide association study,GWAS)的基本原理、分析流程及优势,重点阐述了苹果物候期、外观和内在品质、抗生物和非生物胁迫等重要性状相关基因鉴定研究取得的新进展,提出了当前研究的局限性并预测了前... 详细信息

简要介绍了全基因组关联分析(genome-wide association study,GWAS)的基本原理、分析流程及优势,重点阐述了苹果物候期、外观和内在品质、抗生物和非生物胁迫等重要性状相关基因鉴定研究取得的新进展,提出了当前研究的局限性并预测了前景,旨在为培育苹果突破性品种提供理论依据和参考。

关键词：苹果全基因组关联分析遗传育种研究进展

基于表型性状和SNP标记构建桂花主要品种资源的分子身份证

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南京林业大学学报（自然科学版） 2024年第4期48卷 12-24页

作者：王一涵刘姣姣金沛权李书情魏建芬郭朋尚富德河南农业大学生命科学学院河南省桂花种质创新与资源利用工程研究中心河南郑州450046 杭州桂花国家种质资源库浙江杭州310020

【目的】筛选核心单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)位点,建立基于KASP平台的桂花(Osmanthus fragrans)品种基因型快速检测方法,构建品种特异性分子身份证,为桂花品种鉴定、溯源、知识产权保护等提供理论基础。【方... 详细信息

【目的】筛选核心单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)位点,建立基于KASP平台的桂花(Osmanthus fragrans)品种基因型快速检测方法,构建品种特异性分子身份证,为桂花品种鉴定、溯源、知识产权保护等提供理论基础。【方法】实地调查主流桂花栽培品种的重要表型特征。通过两轮严格筛选,从基因组SNP中保留一组能够完全鉴别测序品种的最优SNP标记,计算SNP位点的多态信息含量(PIC)、期望杂合度(He)等信息。以‘日香桂’(‘Rixianggui’)基因组为参考,设计桂花特异性KASP引物并进行批量扩增,根据基因分型结果建立品种指纹图谱,评估核心SNP标记的品种鉴别力。结合品种表型信息码和品种分子指纹码构建桂花品种资源的分子身份证。【结果】筛选出14个能够完全鉴别测序品种的核心SNP位点。各位点PIC值的变化范围为0.246~0.375,平均值为0.335;He的变化范围为0.288~0.500,平均值为0.431。针对核心位点设计的KASP引物基因分型准确。根据扩增结果构建DNA指纹图谱,可区分全部包括未测序品种在内的90个参试品种。对品种表型特征赋值,结合指纹码构建由34位数字组成的桂花品种资源分子身份证。【结论】确定了SNP1—SNP14共14个核心SNP位点,能够实现至少90个桂花品种的有效鉴别。结合品种群类型、表型特征和分子指纹码构建了90个桂花品种的唯一分子身份证,并生成对应的条形码和二维码。

关键词：桂花品种鉴别单核苷酸多态性表型性状分子身份证

转Bt基因烟草中Cry1Ac基因的叠加效应

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农业生物技术学报 2017年第12期25卷 1903-1917页

作者：任亚超董研张文林杨敏生河北农业大学林学院河北省林木种质资源与森林保护重点实验室

植物转基因研究发现,多拷贝插入往往导致外源基因表达量下降,但在构建载体时将同一外源基因串联构建于同一载体上,转化植株后是否会提高外源基因的表达量尚未报道。为了提高转基因植物中外源目的基因的表达量,探索同一目的基因叠加对基... 详细信息

植物转基因研究发现,多拷贝插入往往导致外源基因表达量下降,但在构建载体时将同一外源基因串联构建于同一载体上,转化植株后是否会提高外源基因的表达量尚未报道。为了提高转基因植物中外源目的基因的表达量,探索同一目的基因叠加对基因表达及转基因植株生长的影响,本研究利用农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导的叶盘法分别将携带单、双苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis,Bt)基因Cry1Ac的植物表达载体转化烟草(Nicotiana tabacum)组培苗,并对转基因株系进行聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)、荧光定量PCR(fluorescence quantitative PCR,FQ-PCR)(绝对定量)、Bt毒蛋白及抗虫性检测,以鉴定外源基因是否整合至烟草基因组及外源基因的表达情况,同时对两种载体转化的转基因株系及非转基因植株进行形态及生理生化指标测定,观测转基因植株的生长情况。结果表明,通过PCR检测,获得转单Cry1Ac基因株系9个,转双Cry1Ac基因株系8个,目的基因均整合至烟草基因组;荧光定量PCR及毒蛋白检测表明,转双Cry1Ac基因株系Cry1Ac基因的转录丰度约为转单Cry1Ac株系的2.6倍,Cry1Ac毒蛋白含量约为转单Cry1Ac基因株系的10倍,转双Cry1Ac基因株系的两个数值都显著高于转单Cry1Ac基因株系;室内饲虫实验结果表明,转两种载体株系对棉铃虫(Helicoverpa armigera)一龄幼虫和二龄幼虫的致死率均为100%,转双Cry1Ac基因株系的致死时间较短;形态及生理生化指标测定结果表明,大部分转基因株系的生长指标与对照无显著差异,部分转双Cry1Ac基因株系表现出矮化现象。总体来说,本研究中转双Cry1Ac基因株系较转单基因株系在外源基因表达量上得到提高,而在植株生长等方面未受到明显影响。本研究为探索提高外源基因表达量的方法以及转化其他植物提供基础理论基础。

关键词： Cry1Ac基因烟草遗传转化外源基因表达生理生化指标