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牦牛六个多能性相关转录因子OSKMNL的克隆和多顺反子慢病毒载体的构建

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畜牧兽医学报 2024年第4期55卷 1579-1591页

作者：黄显朋邢嘉仪白媛媛姜雨婷麻志伟付伟兰道亮西南民族大学畜牧兽医学院成都610041 青藏高原动物遗传资源保护与利用教育部/四川省重点实验室成都610041

旨在克隆牦牛6个多能性相关转录因子Oct4、Sox2、Klf4、c-Myc、Nanog、Lin28(OSKMNL),构建多顺反子慢病毒载体FUW-teto-OSM-EGFP和FUW-teto-KNL-mCherry。本研究以1头3~5月龄健康雌性牦牛胎儿的生殖嵴组织为研究材料,利用RT-PCR技术克隆牦牛6个多能性相关转录因子OSKMNL的完整编码区序列,并对其进行生物信息学分析;应用无缝克隆技术构建慢病毒载体FUW-teto-OSM-EGFP和FUW-teto-KNL-mCherry;用293T细胞包装慢病毒,将包装好的慢病毒感染293T细胞和牦牛成纤维细胞,通过观察荧光表达和RT-PCR技术检测病毒感染情况(试验分为病毒感染组和空白对照组,每个组设置3个重复)。结果表明,克隆的牦牛OSKMNL基因的编码区大小分别为1 083、963、1 434、1 320、903、618 bp;序列分析发现牦牛OSKMNL氨基酸序列与黄牛的同源性在99%以上,其中Sox2、Klf4、c-Myc与黄牛的同源性为100%;进化树结果显示牦牛与黄牛、瘤牛、水牛的亲缘关系最近,与小鼠的亲缘关系最远;蛋白结构预测发现牦牛的6个转录因子OSKMNL都具有该基因家族相应蛋白功能的结构,比如POU结构域、HOX结构域、HMG结构域、Znf-C2H2结构域、HLH结构域、CSP结构域等;构建了慢病毒载体FUW-teto-OSM-EGFP和FUW-teto-KNL-mCherry;慢病毒感染293T细胞发现试验组表达红色和绿色荧光;慢病毒感染牦牛成纤维细胞发现试验组表达红色和绿色荧光,RT-PCR结果显示预期大小的条带。本研究成功克隆了牦牛的6个多能性相关转录因子OSKMNL;构建了分别携带牦牛3个转录因子的慢病毒载体FUW-teto-OSM-EGFP和FUW-teto-KNL-mCherry;包装的慢病毒能感染牦牛成纤维细胞。有利于推动多能性相关转录因子OSKMNL在牦牛干细胞中的应用,也为后续研究牦牛iPSC做准备。

关键词：牦牛基因克隆序列分析慢病毒载体

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穿心莲分子生药学研究进展

中国中药杂志 2024年第13期49卷 3432-3440页

作者：张龙李静宇徐世强王继华广东省农业科学院作物研究所、广东省农作物遗传改良重点实验室广东广州510640 广东省道地南药资源保护与利用工程中心广东广州510640 华中农业大学植物科学技术学院湖北武汉430070

分子生药学是一门新兴的交叉学科,以分子生物学和中药学为基础,旨在研究药用植物的次生代谢产物合成和分子调控功能。穿心莲Andrographis paniculata是一种传统大宗中药材,具有保肝利胆、清热解毒和抗菌消炎等重要功效。穿心莲生产过程... 详细信息

分子生药学是一门新兴的交叉学科,以分子生物学和中药学为基础,旨在研究药用植物的次生代谢产物合成和分子调控功能。穿心莲Andrographis paniculata是一种传统大宗中药材,具有保肝利胆、清热解毒和抗菌消炎等重要功效。穿心莲生产过程中受品种、产地环境、种植技术等原因造成的品质不稳定是穿心莲产业持续发展的重要限制因素,基于分子生药学的研究手段,采用现代组学技术进行穿心莲次生代谢产物调控研究已成为解决其品质问题的关键方法。该文总结了近年来穿心莲分子生药学领域的研究成果,包括资源的分子鉴定、遗传多样性、多组学技术、有效成分生物合成和种质创新等,并对该领域的发展趋势进行了展望。深入推动穿心莲分子生药学研究将为进一步开发其药用价值提供更加科学和有效的技术支持,为穿心莲新品种培育提供新思路,有效推动穿心莲产业的高质量可持续发展。

关键词：穿心莲分子生药学品质有效成分种质创新

调控甘松中倍半萜类化合物积累的转录因子分析

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中草药 2024年第15期55卷 5222-5229页

作者：何斌曲别阿香李敏罗梦婷青贤刘十苏琪李莹陈晨刘圆阎新佳李文兵张绍山西南民族大学药学院四川成都610041 四川省羌彝药用资源保护与利用技术工程实验室四川成都610225 青藏高原民族药用资源保护与利用国家民委重点实验室四川成都610225 四川香原珍稀中药科技开发有限公司四川马尔康624011

目的筛选参与调控甘松Nardostachys jatamansi主要活性倍半萜类化合物积累的bHLH、bZIP、MYB家族转录因子。方法利用甘松全长转录组数据库注释信息获取bHLH、bZIP、MYB家族转录因子,利用WGCNA分析潜在能正向调控主要倍半萜类化合物积累... 详细信息

目的筛选参与调控甘松Nardostachys jatamansi主要活性倍半萜类化合物积累的bHLH、bZIP、MYB家族转录因子。方法利用甘松全长转录组数据库注释信息获取bHLH、bZIP、MYB家族转录因子,利用WGCNA分析潜在能正向调控主要倍半萜类化合物积累的转录因子,利用实时荧光定量PCR(quantitative real-time polymeras chain reaction,qRT-PCR)进一步确认候选转录因子是否影响甘松主要活性倍半萜类化合物的积累,利用MEME在线网站分析候选bHLH、bZIP、MYB基因家族成员的保守基序。结果在甘松全长转录组数据中分别筛选出bHLH家族893个、bZIP家族416个、MYB家族436个,WGCNA分析筛选能正向调控萜类化合物生物合成的转录因子共458个,qRT-PCR确认候选转录因子的表达水平与甘松主要活性倍半萜化合物的积累水平高度正相关。结论甘松主要倍半萜类化合物的积累可能受到本研究筛选的458个转录因子的正向调控作用,可作为甘松主要药效物质生物合成调控机制研究的潜在靶基因。

关键词：甘松转录因子 WGCNA qRT-PCR 倍半萜类

不同水稻品种OsVDAC8的表达模式比较与亚细胞定位分析

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安徽农业科学 2024年第4期52卷 81-86页

作者：蒋晓涵覃永华刘学群李开王春台中南民族大学生命科学学院生物技术国家民委重点实验室/武陵山区特色资源植物种质保护与利用湖北省重点实验室湖北武汉430074

[目的]研究OsVDAC8的理化性质和表达模式,为探究OsVDAC8的功能提供基础。[方法]用生物信息学分析OsVDAC8的结构特征及表达谱,然后通过定量PCR对3个不同水稻品种日本晴(NIP)、粤泰A(YTA)、粤泰B(YTB)不同发育时期的不同组织中OsVDAC8的... 详细信息

[目的]研究OsVDAC8的理化性质和表达模式,为探究OsVDAC8的功能提供基础。[方法]用生物信息学分析OsVDAC8的结构特征及表达谱,然后通过定量PCR对3个不同水稻品种日本晴(NIP)、粤泰A(YTA)、粤泰B(YTB)不同发育时期的不同组织中OsVDAC8的表达模式进行分析,并通过BiFC对亚细胞定位进行验证。[结果]OsVDAC8编码区全长1014 bp,编码337 aa,生物信息学分析结果显示,OsVDAC8是具有1个结构域的稳定的定位于线粒体的亲水蛋白,通过11次跨膜形成特异的桶状结构。在ATG上游含有13个与水稻生长发育及胁迫应答相关的顺式作用元件。RiceXPro和MSU Rice Genome Annotation Project水稻基因表达数据库分析结果表明,NIP中OsVDAC8在生殖生长期的茎和花序出现前后幼穗中表达水平最高,在胚乳和根中的表达量较低。对NIP、YTA、YTB 3个水稻品种中OsVDAC8的表达谱分析结果显示,OsVDAC8在3个水稻品种四叶期的叶鞘表达水平都非常高,在花粉内容物充实期都很低,但幼穗发育的不同时期3个品种中表达水平差异很大,NIP中幼穗发育的整个时期表达量比较稳定,YTB中表达量较低,而在YTA幼穗发育的中后期表达水平逐渐下降。亚细胞定位结果显示,OsVDAC8定位于线粒体,与预测结果一致。[结论]OsVDAC8在3个水稻品种中表达模式不同,YTB中整个幼穗发育过程中表达量较低,YTA幼穗发育的中后期表达水平逐渐下降,而NIP中幼穗发育的整个时期表达量都比较稳定。OsVDAC8定位于线粒体。

关键词：水稻 OsVDAC8 表达模式亚细胞定位

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长江中游鳤的遗传多样性及种群历史动态分析

水生生物学报 2024年第10期48卷 1736-1744页

作者：翟东东王东何天琪蔡方陶段辛斌胡兴坤朱滨谢仲桂夏明刘红艳熊飞江汉大学生命科学学院湖北省汉江流域特色生物资源保护开发与利用工程技术研究中心武汉430056 江汉大学持久性有毒污染物环境与健康危害湖北重点实验室武汉430056 中国水产科学研究院长江水产研究所国家农业科学重庆观测实验站武汉430223 水利部中国科学院水工程生态研究所武汉430079 湖南省水产科学研究所长沙410153

为研究长江中游鳤群体的遗传多样性,利用两个线粒体基因和两个核基因序列作为分子标记,分析了汉江下游、南洞庭湖、藕池河和长江公安段4个鳤群体的遗传多样性、遗传分化和种群历史动态。研究结果显示,长江中游鳤单倍型多样性较高,核苷... 详细信息

为研究长江中游鳤群体的遗传多样性,利用两个线粒体基因和两个核基因序列作为分子标记,分析了汉江下游、南洞庭湖、藕池河和长江公安段4个鳤群体的遗传多样性、遗传分化和种群历史动态。研究结果显示,长江中游鳤单倍型多样性较高,核苷酸多样性较低,整体遗传多样性处于中等水平。分子方差变异分析(AMOVA)和遗传分化指数FST显示长江中游鳤群体间不存在遗传分化现象。种群历史动态分析表明长江中游鳤群体在历史上可能发生过种群扩张现象,扩张时间约在16.54万年前,处于庐山冰期和大理冰期间较为温暖的间冰期。STRUCTURE分析表明长江中游和西江中下游鳤群体间存在较明显的分化,推算其分化时间约在5.55万年前,建议在制定保护策略时将这两个水系的鳤群体视作两个保护单元。

关键词：长江中游遗传多样性分化时间种群历史动态鳤

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牦牛瘤胃碳水化合物降解酶与微生物宏基因组对饲粮添加混合异位酸的响应

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微生物学通报 2024年第7期51卷 2630-2646页

作者：胡志斌姜菲高彦华张康林吴建平马秀莲彭忠利西南民族大学畜牧兽医学院、青藏高原动物遗传资源保护与利用教育部重点实验室、动物科学国家民委重点实验室四川成都610041 四川省甘孜藏族自治州畜牧业科学研究所四川康定626000

【背景】异位酸属于支链挥发性脂肪酸,具有为瘤胃微生物提供营养物质、促进瘤胃纤维降解菌生长的作用。【目的】研究饲粮添加混合异位酸(mixed isoacids,MI)对牦牛瘤胃碳水化合物降解酶活性、物种组成及功能基因的影响,并分析瘤胃碳水... 详细信息

【背景】异位酸属于支链挥发性脂肪酸,具有为瘤胃微生物提供营养物质、促进瘤胃纤维降解菌生长的作用。【目的】研究饲粮添加混合异位酸(mixed isoacids,MI)对牦牛瘤胃碳水化合物降解酶活性、物种组成及功能基因的影响,并分析瘤胃碳水化合物活性与瘤胃微生物及功能基因相对丰度的相关性,为合理利用MI以改善牦牛瘤胃发酵性能提供参考。【方法】采用单因素试验设计,选取16头200 kg左右的健康麦洼公牦牛,随机分为4组,每组4个重复,每个重复1头牛。对照组(CON组)饲喂不添加MI的基础饲粮,试验组MI添加量分别为基础饲粮的0.1%(T1组)、0.2%(T2组)和0.3%(T3组)。试验预饲期10 d,正饲期85 d,试验结束时采集瘤胃液,通过宏基因组测序分析瘤胃微生物菌群及紫外分光光度法分析瘤胃碳水化合物降解酶活性。【结果】与对照组相比,饲粮添加MI能显著提高牦牛瘤胃羧甲基纤维素酶和淀粉酶的活性。物种α多样性指数分析结果表明,添加0.3%MI显著降低了瘤胃物种丰富度,提高了组内物种组成相似度和功能基因组成相似度;物种与功能差异分析表明,厚壁菌(Firmicutes)、丹毒丝菌(Erysipelotrichia)、糖细菌(Saccharibacteria)及气单胞菌科(Aeromonadaceae)等差异细菌在T2组显著富集;磷转移酶(2.***.1.68)、泛素水解酶(3.***.19.12)、氨基酰转移酶(2.***.2.27)和蛋白丝氨酸/苏氨酸激酶(2.***.11.11)等KEGG酶差异基因在T1组显著富集。瘤胃酶活性与瘤胃宏基因组相关分析结果显示,瘤胃淀粉酶活性与丙酸菌(Profundibacterium)、气单胞菌属(Aeromonas)、糖细菌(Saccharibacteria)和气单胞菌科(Aeromonadaceae)显著正相关,与GH13_20家族、GH77家族和CBM72家族基因显著正相关;瘤胃羧甲基纤维素酶活性与GT90家族基因显著正相关。【结论】在牦牛饲粮中添加MI能显著提高牦牛瘤胃淀粉酶和羧甲基纤维素酶活性,提高瘤胃微生物物种和功能基因的相似度,提高瘤胃细菌及功能基因的相对丰度,且瘤胃细菌及其功能基因与瘤胃酶活性存在一定相关性,表明添加MI能一定程度改善牦牛瘤胃发酵特性。

关键词：混合异位酸牦牛碳水化合物降解酶宏基因组学

基于“三个一”的生物育种人才实践创新能力培养探索与实践

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安徽农业科学 2024年第3期52卷 271-273页

作者：徐鑫王春台谭艳平张鹏薛璐彭勇波覃永华余光辉唐仙英周雪妹中南民族大学生命科学学院/武陵山区特色资源植物种质保护与利用湖北省重点实验室/生物技术国家民委重点实验室湖北武汉430074

为解决国家经济社会发展特别是战略性新兴(支柱)产业中培养高素质创新应用型专门人才的迫切问题,以高等院校生物育种人才培养为研究内容,以实践创新能力培养为中心,有机融合了理论教学与实践教学,将实践环节覆盖了培养全过程,构建并实... 详细信息

为解决国家经济社会发展特别是战略性新兴(支柱)产业中培养高素质创新应用型专门人才的迫切问题,以高等院校生物育种人才培养为研究内容,以实践创新能力培养为中心,有机融合了理论教学与实践教学,将实践环节覆盖了培养全过程,构建并实施了“三个一”的实践教学方式,持续改进并切实提升了人才培养质量,对于提高战略性新兴(支柱)产业生物育种人才培养质量以及缓解人才培养与产业需求脱节问题具有现实的指导意义和推广价值。

关键词：实践科学生物育种实践创新能力

“鲻麻风病”病原鳞上碘泡虫全基因组微卫星分布特征

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水生生物学报 2024年

作者：杨承忠杨雨婷李海涛陈围陆子茜彭建军崔小娟马雪梅赵元莙重庆师范大学生命科学学院动物生物学重庆市高校重点实验室淡水鱼类资源保护与利用重庆市重点实验室三峡大学肿瘤微环境与免疫治疗湖北省重点实验室三峡大学感染与炎症损伤研究所三峡大学基础医学院湖南科技大学生命科学与健康学院重庆市璧山来凤中学校

为探究微卫星在黏孢子虫全基因组中的作用及其在遗传研究中的潜在应用价值,研究在对“鲻麻风病”病原鳞上碘泡虫进行全基因组测序的基础上,采用生物信息学方法分析了其微卫星分布特征和规律。通过对基因组完整型微卫星的筛选,共得到2195... 详细信息

为探究微卫星在黏孢子虫全基因组中的作用及其在遗传研究中的潜在应用价值,研究在对“鲻麻风病”病原鳞上碘泡虫进行全基因组测序的基础上,采用生物信息学方法分析了其微卫星分布特征和规律。通过对基因组完整型微卫星的筛选,共得到21957个完整型微卫星,总长311751 bp,在全基因组中占0.3%。在6种微卫星重复类型中,单碱基重复类型的微卫星数量最多,占42.5%,其次是二碱基(26.0%)、三碱基(17.9%)、四碱基(12.5%)、五碱基(0.8%)和六碱基(0.4%)。得到位于外显子区的微卫星93个,分别定位于39个基因。GO注释结果显示,基因中涉及到生物过程的基因数量最多,其中最显著的条目是胞内细胞器组分。KEGG富集结果显示,基因共涉及到80条通路,其中集合管酸分泌物通路最为显著。GO注释和KEGG富集分析结果表明,鳞上碘泡虫含有微卫星的外显子可能与体内生物代谢过程密切相关。研究获得了黏孢子虫微卫星分布特征及规律方面的基础数据,将为黏孢子虫微卫星分子标记开发、遗传分析和病害防治提供参考。

关键词：全基因组微卫星分布特征鳞上碘泡虫

基于种类数基准值优化设定的汉江中下游水生生物完整性指数评价

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水生态学杂志 2024年

作者：胡兴坤阙延福李伟涛熊飞吕浩熊标曾昌黄敏张棋邓燕青郭玉银常婧婕张若男邵科水利部中国科学院水工程生态研究所水利部水工程生态效应与生态修复重点实验室湖北省水生态保护与修复工程技术研究中心江汉大学生命科学学院湖北省汉江流域特色生物资源保护开发与利用工程技术研究中心重庆市合川区水产技术推广站湖北中水长江生态保护研究院有限公司武汉市水产技术推广指导中心江西省水文监测中心江西省鄱阳湖水文生态监测研究重点实验室鄱阳湖水文水资源监测中心鄱阳湖水文生态监测研究基地

优化汉江中下游水生生物完整性指数评价中基准值的设定，可为真实反映水域生态系统结构和功能的完整性、针对性地开展生态保护和修复提供参考。以2022—2023年汉江中下游鱼类资源现状调查数据和历史资料为基础，开展了种类数基准值的优... 详细信息

优化汉江中下游水生生物完整性指数评价中基准值的设定，可为真实反映水域生态系统结构和功能的完整性、针对性地开展生态保护和修复提供参考。以2022—2023年汉江中下游鱼类资源现状调查数据和历史资料为基础，开展了种类数基准值的优化设定研究，提出了种类数基准值设定原则、设定方法及历史最佳状态时期的确定方法。结果确定汉江中下游历史最佳状态时期为1970—1980年，汇总合并了此时期以来历史记录鱼类种类，并通过同物异名种合并、偶见种复核、特殊种删除等方式，优化确定汉江中下游种类数基准值为86种。在此基础上，计算2022年和2023年汉江中下游水生生物完整性指数得分分别为44.44和53.33分，评价等级均为“较差”，主要表现为鱼类群落结构组成不合理，性成熟鱼类占比低，外来物种数量增多，重点保护物种濒危程度较高等。种类数基准值的设定应综合考虑历史数据来源的不确定性、物种鉴定的偶然误差性、特殊物种恢复的不可逆性等因素，统筹多次历史调查数据进行种类数基准值的筛选和确定，以保证水生生物完整性指数评价结果的准确性和科学性。

关键词：十年禁渔水生生物完整性鱼类基准值汉江中下游