DREB/CBF类转录因子研究进展及其在草坪草和牧草抗逆基因工程中的应用

草坪草和牧草是可持续农业的重要组成部分,但它们的生存力、生物量及产量的增长往往受限于各种逆境胁迫因素。作为受多基因控制的数量性状,抗逆性分子基础的研究显得尤为重要。转录因子调控着与逆境相关的多个下游靶基因的表达。其中,DREB/CBF类转录因子能与脱水应答顺式作用元件结合,由DREB1/CBF和DREB2两个亚家族成员组成。前者受低温诱导,后者受干旱诱导。近年来草坪草和牧草的遗传转化技术突飞猛进,通过转化DREB/CBF类转录因子来改良草种的抗逆性是今后草业育种工作的一个重要发展方向。本研究综述了该类转录因子的结构特征及其在植物逆境信号转导中的作用,并对它们在草坪草和牧草抗逆基因工程中的应用作了相关介绍。     

长链非编码RNA的调控机制及其在家畜中的预测方法

长链非编码RNA（long noncoding RNA,lncRNA）是一类转录本长度超过200个核苷酸,不参与蛋白编码的功能性RNA分子,直接以RNA形式在表观遗传水平、转录水平、转录后水平、翻译水平和翻译后水平调控基因的表达,在家畜体内的各种生物学过程中起重要作用。作者对长链非编码RNA的来源、分类和结构特征、实现生物学功能的4种分子调控机制（信号分子、诱饵分子、引导分子、支架分子）、调控基因表达的5个层面及采用高通量RNA测序技术分析测序数据和预测家畜lncRNA的方法进行了综述,为合理地研究家畜的lncRNA提供基础。家畜lncRNA预测方法主要包括深度测序、转录组重建、新转录本预测、lncRNA识别4个部分,在lncRNA识别阶段,作者所在研究团队前期采用将蛋白质编码潜能评估工具CPAT（coding potential assessment tool）和在线的序列编码能力预测工具CPC（coding potential calculator）结合取交集的方法,较好地从预测得到的大量的候选转录本中快速排除具蛋白编码能力的转录本,预测获得68 604条内蒙古绒山羊的皮肤组织lncRNA,丰富了NONCODE数据库中羊lncRNA转录本的基础数据。     

植物低温诱导基因及其产物的生物学功能

植物在适应低温胁迫的过程中,体内将会发生一系列生理生化反应,多种基因得以诱导表达,这些基因的表达在时空上是有序发生的,并相互联系形成了低温应答的分子机制。为促进我国桑树抗寒分子育种的研究,结合植物的抗冻特性和桑树低温胁迫反应,对植物的3种主要低温诱导蛋白(抗冻蛋白、胚胎后期富集蛋白和转录因子)的研究进展进行了综述,并以此阐述了植物抗寒抗冻特性和植物低温应答的分子机制。     

WRKY转录因子家族在植物响应逆境胁迫中的功能及应用

WRKY转录因子家族是植物体内最大的转录因子超家族之一,广泛分布在多种植物中.WRKY转录因子家族因具有高度保守的WRKY结构域而得名,它可以结合靶基因启动子W-box顺式作用元件,从而调控多种类型靶基因的表达,在植物响应生物及非生物胁迫(盐胁迫、干旱胁迫、氧化胁迫等)过程中起到重要的调控作用.本文介绍了WRKY转录因子家族的分子结构特征及作用机制,分析了其在植物响应生物和非生物胁迫过程中的生物学功能及分子调控机理,总结了WRKY转录因子家族在牧草中的研究进展,指出深入研究野生植物体内WRKY转录因子的调控机理,可能会为我们探索WRKY转录因子调控功能提供新的视角.本文为深入研究WRKY转录因子家族的调控机理,及其在牧草中发挥的生物学功能奠定理论基础和提供研究思路.     

WRKY转录因子家族在植物响应逆境胁迫中的功能及应用

WRKY转录因子家族是植物体内最大的转录因子超家族之一,广泛分布在多种植物中。WRKY转录因子家族因具有高度保守的WRKY结构域而得名,它可以结合靶基因启动子W-box顺式作用元件,从而调控多种类型靶基因的表达,在植物响应生物及非生物胁迫(盐胁迫、干旱胁迫、氧化胁迫等)过程中起到重要的调控作用。本文介绍了WRKY转录因子家族的分子结构特征及作用机制,分析了其在植物响应生物和非生物胁迫过程中的生物学功能及分子调控机理,总结了WRKY转录因子家族在牧草中的研究进展,指出深入研究野生植物体内WRKY转录因子的调控机理,可能会为我们探索WRKY转录因子调控功能提供新的视角。本文为深入研究WRKY转录因子家族的调控机理,及其在牧草中发挥的生物学功能奠定理论基础和提供研究思路。     

基因转化饲草玉米SAUMZ1提高抗寒性的研究

本研究以拟南芥（Arabidopsis thaliana）叶片为材料,用PCR方法成功地克隆了转录因子CBF1基因,并初步对其进行了序列分析,构建了植物表达载体,然后通过农杆菌介导法将CBF1基因转入饲草玉米SAUMZ1（Zea mays）。PCR分子检测表明,外源基因已经插入到玉米草基因组中。不同低温胁迫处理后,转基因植株比对照植株的相对电导率含量低,进一步说明转入CBF1基因后增强了饲草玉米SAUMZ1的抗寒性。     

紫花苜蓿bZIP转录因子MsbZIP1的克隆、表达特性和遗传转化分析

bZIP（Basic leucine zipper）是植物中一类非常重要的转录因子,参与植物从生长发育到抗性调控的多个生物学过程。为了了解紫花苜蓿（Medicago sativa）中bZIP转录因子的特性,解析紫花苜蓿MsbZIP1基因的生物学功能,从而阐述MsbZIP1基因响应紫花苜蓿抗逆调控机制,本研究利用RACE技术从紫花苜蓿中获得1个MsbZIP1基因的全长cDNA,该序列全长1 176 bp,编码361个氨基酸,预测分子量为42.3 kD,等电点为6.5。分析发现,该蛋白含有bZIP家族典型的BRLZ碱性结构域和亮氨酸拉链,属于bZIP家族蛋白。进化树分析表明,该蛋白属于bZIP转录因子C亚族,与拟南芥（Arabidopsis thaliana）的AtbZIP63具有很高的同源性,推测可能具有与该类蛋白相似的功能。qRT-PCR分析表明,MsbZIP1基因对干旱、高盐、高温、低温,以及脱落酸（Abscisic acid,ABA）和生长素（Auxin,IAA）处理都有不同程度的响应,推测该基因可能参与调控紫花苜蓿多种非生物胁迫。本试验通过构建表达载体PCAMBIA3301-MsbZIP1,以农杆菌介导的花序浸染法转化拟南芥,经后代筛选、扩繁和分子检测,得到7株超表达的转基因拟南芥。本研究第一次分离了紫花苜蓿C亚族bZIP转录因子,初步确定紫花苜蓿MsbZIP1基因响应多种逆境胁迫的反应,并获得了阳性转基因材料,并为进一步探索该类转录因子在紫花苜蓿抗逆性调控中的作用奠定了基础。     

长叶红砂RtMYB1基因的克隆及表达

MYB转录因子家族在植物抵抗非生物胁迫过程中发挥着重要的调控作用。基于转录组测序数据,从珍稀泌盐盐生植物长叶红砂(Reaumuria trigyna)中克隆一个MYB转录因子基因,命名为RtMYB1。RtMYB1基因具有780bp的ORF(open reading frame)序列,编码236个氨基酸残基组成的蛋白。RtMYB1能够被盐、冷、高温、紫外照射(UV)和干旱(PEG)5种非生物胁迫诱导表达,这表明RtMYB1基因可能参与长叶红砂响应非生物胁迫的调节途径。本研究为深入了解长叶红砂的抗逆机理及发掘优异的抗逆基因奠定了基础。     

哺乳动物线粒体基因组转录及其调控机制

线粒体是真核细胞中广泛存在的具有独立基因组的细胞器,其主要功能是为细胞提供能量,同时也是物质代谢的重要场所。近年来,线粒体基因表达调控研究取得了许多重要成果,已经证实转录装置主要包括线粒体转录因子A、RNA聚合酶和线粒体转录因子B2。线粒体基因转录受核基因编码蛋白质和线粒体基因(mtDNA)转录元件共同调控,同时mtDNA也影响核基因表达。文章从mtDNA结构和转录过程,转录装置元件、转录终止因子家族、核受体激素及其功能等方面较为系统地论述了mtDNA转录调控的研究进展。     

The comparison between the cerebral blood flow directly measures and cerebral blood flow velocity in the middle and basilar cerebral arteries measured by transcranial Doppler ultrasonography

Transcranial Doppler ultrasonography (TCD) may be useful for determining alterations in cerebral blood flow (CBF) during excessive hemodynamic changes by non-invasive measurement of the CBF velocity. The purpose of this study was to measure the correlation between CBF and the middle cerebral artery (MCA) and basilar artery (BA) flow velocities, as measured by TCD during excessive hemodynamic changes produced by hypertension and hypotension in adult dogs. The peak, diastolic, and mean flow velocities were measured by TCD. Arterial hypertension was induced by administration of dopamine at 5 and 15 microg/kg/min, and hypotension was induced by hemorrhage. During the hemodynamic changes, the BA velocity correlated more closely with the alteration in the CBF than the MCA velocity. In terms of percentages of the values during anesthesia, there was good correlation between CBF and the MCA and BA velocities. In conclusion, our findings indicate that MCA and BA velocity measurements, as a percentage of the values during anesthesia, both give an equally accurate indication of alterations in CBF during excessive hemodynamic changes.     

山羊环境适应性的研究进展

山羊作为重要家畜之一,不仅能够为人类提供奶、肉、毛绒等丰富的物质生活资料,而且能够生存于炎热、寒冷、干旱等极端环境条件下,表现出良好的环境适应能力。但其环境适应性的分子机制解析一直尚未完善。随着测序技术的发展和景观基因组学的兴起,许多研究展开了遗传环境关联分析的工作,挖掘到一系列环境适应性相关的候选基因,为解析山羊的环境适应性遗传机制提供了重要依据。本文从景观基因组学的角度介绍了遗传环境关联分析的几类常用方法,包括分类检验、logistic回归、一般线性模型和混合效应模型。并针对山羊环境适应性研究的现状,从高海拔适应性、热适应性、冷适应性、干旱适应性和综合气候适应性5个角度,对近年来的研究进展进行了概述。最后,本文指出了山羊环境适应性研究中存在的问题,并对未来的研究趋势进行展望,以期为山羊遗传资源的挖掘、保护和利用工作提供理论基础。     

拟南芥CBF1基因的克隆分析与表达载体构建

CBF1转录激活因子是一类受低温诱导的反式作用因子,能有效提高植物抗低温的能力。本文通过PCR方法,以拟南芥叶片为材料,成功地克隆了CBF1转录因子基因,并将其连接到植物表达载体pB1121上,为通过农杆菌介导法转化牧草获得转基因植株奠定了基础。     

热应激蛋白对畜禽抗应激机理的研究进展

热应激蛋白(heat shock proteins, HSPs)是机体在应激条件下所产生的一组特异性蛋白质,能使机体迅速适应环境变化。作者简要介绍了HSPs的来源及分类,阐述了HSP70 的基因结构和调控机制,综述了HSPs抗应激功能及在畜禽应激反应中的表达,以期为从分子水平探索HSPs 抗应激机理提供参考。     

Rumen protected fat in kline barley or corn diets for beef cattle: digestibility, physiological, and feedlot responses.

A rumen protected fat product composed of Ca salts of fatty acids (CAF) was evaluated in beef cattle diets. Dietary treatments in a metabolism trial (six steers, 251 +/- 15 kg) and Feedlot Trial 1 (15 individually fed heifers, 355 +/- 11 kg) consisted of 62.1% corn and 3.2% soybean meal (C), 32.6% corn and 33.1% Kline barley (CB), and 28.2% corn, 33.1% barley, and 4.5% CAF (CBF) on a DM basis. Apparent DM and OM digestibilities were higher (P less than .05) and NDF digestibility was lower (P less than .05) for C than for CB and CBF. Apparent ether extract digestibility was higher (P less than .01) for CBF than for CB. Retention of N was higher (P less than .05) for C than for CB and CBF. On d 42, Feedlot Trial 1 ruminal fluid acetate:propionate ratio was lower (P less than .01) for C than for CB and CBF, and the ratio was lower (P less than .01) for CB than for CBF. Treatments did not affect (P less than .10) ADG and DMI of heifers, but feed/gain was lower (P less than .05) for C than for CB and CBF, and feed/gain was higher (P less than .05) for CBF than for CB. In Feedlot Trial 2, steers and heifers were fed the C diet or a 57% corn, 21.4% peanut hull, 4.1% soybean meal, and 4.5% CAF diet (CF) on an ad libitum basis for 50 d. Ruminal fluid acetate and propionate were unaffected (P greater than .10) by dietary treatments. Cattle ADG tended to be lower (P greater than .10), DMI was lower (P less than .05), and feed/gain tended to be improved (P greater than .10) for CF compared with C. Kline barley has potential as a feed grain for cattle, but CAF may not improve beef cattle performance, especially when diets contain barley.     

农杆菌介导的匍匐翦股颖胚性愈伤组织的转化和转CBF1基因植株的获得

以匍匐翦股颖成熟胚诱导的胚性愈伤组织为受体,利用农杆菌介导的遗传转化方法就不同的菌液浓度、共培养条件和真空处理等对愈伤组织的转化效率进行研究.结果表明,适宜的农杆菌侵染浓度光密度OD600nm为0.8～1.2,真空处理加全光照的共培养条件有助于提高转化效率;CBF1基因是来源于拟南芥的与抗逆相关的转录因子基因,在匍匐翦股颖中实现了其转化,通过PCR检测,50株转基因植株中32株扩增出640bp的目标片断,部分转基因植株生长缓慢,表现出矮化性状.非胁迫条件下,转基因植株游离脯氨酸含量为对照的5倍.断水处理5d后,转基因植株生长基本正常,脯氨酸含量增加约2倍,比对照植株高2～3倍.     

Pulmonary fibrosis in response to environmental cues and molecular targets involved in its pathogenesis

Chronic lung injury resulting from a variety of different causes is frequently associated with the develop ment of pulmonary fibrosis in humans. Although the etiology of pulmonary fibrosis is generally unknown, several sources of evidence support the hypothesis that a number of environmental and occupational agents play an etiologic role in the pathogenesis of this disease. The agents discussed in this review include beryllium, nylon flock, textile printing aerosols, polyvinyl chloride and didecyldimethylammonium chloride. The authors also describe a variety of animal models, including genetically modified mice, in order to investigate the molecular mechanism of pulmonary fibrosis, focusing on chemokine receptors, regulatory T cells and transforming growth factor-β and bone morphogenetic protein signaling. Overall, we propose the concept of toxicological pulmonary fibrosis as a lung disease induced in response to environmental cues.