绵羊Dlx3基因启动子活性及其多态性与羊毛品质性状的关联

【目的】通过开展绵羊Dlx3基因启动子结构、活性、多态性及其与羊毛品质性状的关联等分析,揭示Dlx3基因在绵羊毛囊发育中的作用及其作用机制。【方法】采用PCR扩增Dlx3基因起始密码子上游1.5 kb区域,利用荧光素酶报告基因技术分析Dlx3基因启动子活性,采用测序方法寻找Dlx3基因启动子区SNP,并利用PCR-RFLP技术进行SNP分型。【结果】①Dlx3基因启动子近端序列的保守性较高,该区域内人、鼠及绵羊都具有23个保守的转录因子结合位点和一个CpG岛,而启动子的远端序列的保守性较低;②Dlx3基因的启动子在绵羊胚胎成纤维细胞中具有启动子活性;③Dlx3基因启动子的-1 551—-1 108 bp与-1 108—-707 bp区域对启动子活性影响较大;④Dlx3基因启动子区SNP位点（G-1166A）多态性与羊毛卷曲度显著相关。【结论】①Dlx3基因启动子在绵羊胚胎成纤维细胞中有活性;②Dlx3基因启动子的近端序列组成在人、鼠和绵羊中较为保守,而其远端序列的保守性较低,但是Dlx3基因启动子的远端序列对启动子活性影响较大;③Dlx3基因启动子区G-1166A位点是羊毛卷曲度的一个分子标记。     

利用PCR-SacⅡ-RFLP技术检测绵羊IGFBP-3基因多态性的研究

[目的]将IGFBP-3基因作为候选基因,寻找与绵羊羊毛品质等经济性状相关的SNP位点.[方法]利用PCR-SSCP和DNA测序快速筛查SNP位点;在此基础上建立PCR-RFLP检测方法,分析该位点在不同品种绵羊中的基因型和等位基因分布情况;通过多重比较分析不同基因型与中国美利奴羊部分羊毛性状的关联性.[结果]以绵羊基因组DNA为模板扩增得到了249 bp的特异条带,PCR-SSCP及测序分析显示在该序列的140碱基处发生了G/T突变,导致SacⅡ酶切位点消失.经PCR-SacⅡ-RFLP检测,哈萨克羊和中国美利奴羊细毛羊得到三种基因型:TT(249 bp)、GG(139 bp/110 bp)和TG(249 bp/139 bp/110 bp);杜泊羊中出现GG和TG两种基因型;湖羊、小尾寒羊以及萨福克羊中只有GG一种基因型.关联性分析表明不同基因型与部分羊毛性状没有明显的相关性.[结论]在绵羊IGFBP-3基因嫩含子4区发现一个新的SNP位点,玻建立PCR-SacⅡ-RFLP检测方法;该位点不同等位基因和基因型在不同绵羊品种中的分布具有一定规律性;不同基因型与中国美利奴细毛羊部分羊毛性状中间没有明显的相关性.     

牛SOCS5基因5'调控区多态性研究

[目的]筛选SOCS5基因启动子区多态位点(SNP),并研究其对启动子功能元件的影响.[方法]选择贵州地方优良品种务川黑牛和中国荷斯坦奶牛两种生长性能差异明显的品种构建DNA池,直接测序后用DNASTAR软件进行序列拼接和校正,BLAST分析SOCS5基因多态性,然后用生物信息学软件预测序列核心启动子区和CpG岛,分析SNP位点对转录因子结合位点影响.[结果]牛SOCS基因5调控区和第1外显子区存在3个SNP位点,分别为:C-577T、T-43C和C+61T,其中C+61T与SNP数据库中的rs110977810信息相符,C-577T和T-43C为新发现SNP位点.生物信息学软件预测得到SOCS5基因核心启动子区和CpG岛,SNP位点导致附近大量转录因子结合位点消失和新位点产生;SNP位点对转录因子结合位点有显著影响,但对核心启动子范围和起始位点无明显影响,不在甲基化水平上影响SOCS5基因表达水平.[结论]牛SOCS5基因5'调控区存在3个对启动子功能元件有较大影响的SNP位点.     

江口萝卜猪UCP2基因启动子变异分析

[目的]研究江口萝卜猪UCP2基因启动子变异,并对其进行生物信息学分析,为江口萝卜猪品种选育及开发利用提供理论依据.[方法]利用江口萝卜猪基因组DNA构建混合DNA池,PCR产物直接测序后采用DNASTAR等生物软件分析筛选出SNP位点,然后采用Neural Network Promoter Prediction、TFsitescan、WebGene等生物信息学分析软件预测单核苷酸突变前后的UCP2基因启动子核心区域、转录因子结合位点和CpG岛.[结果]在江口萝卜猪UCP2基因启动子上共筛选到3个SNPs位点,分别是G-84>A、G-161>C和T-366>A.利用生物信息学分析软件分析单核苷酸突变对UCP2基因启动子核心区域、转录因子结合位点及CpG岛的影响,结果发现,从江口萝卜猪UCP2基因启动子上筛选到的3个SNPs位点均不在预测到的启动子核心区域,但靠近转录起始点;3个SNPs位点也不在预测得到的CpG岛内,且不会影响UCP2基因启动子的甲基化水平;3个SNPs位点能在不同程度上导致转录因子结合位点消失或产生新的转录因子结合位点,其中G-161>C突变对转录因子结合位点的影响最大.[结论]从江口萝卜猪UCP2基因启动子上筛选到3个SNPs位点,分别为G-84>A、G-161>C和T-366>A,虽然这3个SNPs位点均不在启动子核心区域及CpG岛内,但不同程度造成转录因子结合位点消失或产生,其中G-161>C的影响最大,可能是调控UCP2基因表达的重要功能突变位点.     

湖羊和巴什拜羊BMP15基因c.-1760C>A变异与启动子区活性的关系

[目的]为了解湖羊和巴什拜羊骨形态发生蛋白15(BMP15)基因编码区和5'调控区(5'UTR)序列特征与差异,检测其SNPs(single nucleotide polymorphisms)并探索其功能。[方法]利用克隆测序技术获得湖羊和巴什拜羊BMP15基因编码区和5'UTR序列,运用生物信息学方法分析其序列特征;采用DNA池测序法筛选湖羊和巴什拜羊BMP15基因SNPs,直接测序法检测SNPs位点多态性;采用荧光素酶报告基因系统检测启动子区活性。[结果]湖羊和巴什拜羊BMP15基因编码区序列长度均为1 182 bp,编码393个氨基酸,编码蛋白含有典型的TGF-β结构域;湖羊和巴什拜羊BMP15基因编码区序列的同源性为99.92%,发现1个SNP位点。获得1 806 bp湖羊和巴什拜羊BMP15基因5'调控区序列,发现5个SNPs位点。BMP15基因c.-1760CA位点多态性分析发现湖羊群体中均为CC基因型,巴什拜羊群体中有CC、CA和AA 3种基因型,等位基因C和A频率分别为0.798 1和0.201 9。启动子区活性检测显示CC型启动子区活性明显高于AA型。[结论]湖羊和巴什拜羊BMP15基因编码区序列高度保守,c.-1760CA变异可能影响BMP15基因启动子区活性。     

新疆3个不同品种牛SLC11A1基因启动子克隆及序列分析

[目的]溶质性载体蛋白家族成员1(SLC11A1)基因是一个主要的自然抗性候选基因,与多种胞内寄生病原菌的抵抗作用相关,研究克隆新疆褐牛、荷斯坦牛和西门塔尔牛SLC11 A1基因启动子序列,分析启动子序列差异,为奶牛抗病育种提供辅助选择的分子标记.[方法]分别采集新疆3个品种牛全血,提取基因组DNA,PCR扩增5'端启动子区,测序.利用生物信息学软件CpGplot、RepeatMasker、TFSEARCH、WWW SignalScan及双荧光素酶检测系统对获得序列进行分析.[结果]获得SLC11A1基因启动子片段1 463 bp,且具有启动子活性,未发现CpG岛的存在.新疆3个品种牛间SLC11A1基因启动子序列未出现差异,但与美国安格斯牛SLC11A1基因启动子序列存在4处差异.启动子区预测到SP1,NF1,RelA-p65,GKLF,CPBP等12个转录因子结合位点,并发现1个增强子区域(-734～-740),该序列存在两处短散的重复元件BOV-tA2、MIR3,以及重复DNA元件Charlie8.[结论]得到新疆地区3个品种牛SLC11A1基因启动子序列,并与安格斯牛SLC11A1基因启动子序列存在差异,为进一步研究SLC11A1基因多态性影响机体对胞内感染菌的抗性研究提供理论依据.     

火炬松生长和松脂性状相关候选基因的单核苷酸多样性分析

[目的]对火炬松Pinus taeda生长和松脂产量相关功能基因单核苷酸多态性(Single nucleotide polymorphism,SNP)位点进行筛选与分析,为分子标记辅助育种提供技术基础.[方法]利用生物信息学对火炬松cDNA文库进行整理、比对、剪接、注释,挑选出与生长素、赤霉素、细胞分裂素及蒎烯合成相关的非重复序列基因(Unigene)作为候选基因片段,利用MEGA5.0和DnaSP4.0软件对火炬松36个单株的8个候选基因片段进行序列比对和分析.[结果]所测序列总长为5 177 bp,检测到184个SNP位点,平均36.9 bp的基因序列中出现1个SNP位点,其中123个为非同义突变、61个为同义突变SNP位点.核苷酸多态性πa和θw分别为0.020和0.016.对8个候选基因片段内SNP位点进行的连锁不平衡分析显示,随着核苷酸序列长度的延伸,SNP位点的连锁不平衡在基因内部迅速衰退(R2≤0.2).[结论]在火炬松中,基于候选基因内SNP位点间的连锁不平衡作图是可行的.     

绵羊miR-1基因前体序列的多态性分析

为了检测不同产肉性能的绵羊群体中miR-1基因前体序列的单核苷酸多态性(Single nucleotide polymorphism,SNP),并与绵羊骨骼肌发育进行相关性分析,采用不对称聚合酶链式反应-单链构象多态性(PCR-SSCP)技术对萨福克羊和湖羊2种产肉性能不同绵羊的miR-1基因前体序列进行SNP检测,并预测该SNP位点对miR-1前体序列二级结构稳定性所造成的影响。结果表明,在绵羊miR-1基因前体成熟序列的下游115 bp处检测到1个A→G突变,并且该SNP位点与绵羊的产肉性能有一定的相关性;由国外引进的优良肉羊品种萨福克羊,GG基因型为其优势基因型,G等位基因频率为0. 76;通过miR-1基因前体序列二级结构预测发现,该SNP位点能够使其发生变化,使ΔG降低1. 5 kJ/mol。综上所述,绵羊miR-1基因前体序列的SNP位点可能对miR-1前体的加工成熟产生重要影响,最终影响绵羊的产肉性能。     

猪脂联素基因启动子克隆及多态性研究

[目的]为脂联素基因作为脂肪沉积候选基因的研究提供依据。[方法]通过猪BAC文库筛选及primer—walking的测序方法获得脂联素基因的启动子序列,采用PCR—RFLP技术对蓝塘猪、大花白猪、大白猪、长白猪和杜洛克猪5个品种共290头猪的脂联素基因启动子区的多态性进行了分析。[结果l脂联素基因的5’侧翼区-1010bp（G／A）的SNP位点,本地猪种中GG基N型频率明显高于外来猪种;-394bp（T／C）的SNP位点,本地猪种基因型分布较为丰富,而在外来猪种申却没有检测到CC基因型,且外来猪中T等位基因频率较高。[结论]脂联素基因上游-1010bp（G／A）的SNP位点突变可能会引起该基因转录水平的改变,而-394bp（T／C）的SNP位点与基因转录水平及与脂肪沉积可能无关．     

猪TCAP基因转录因子的筛选与鉴定

克隆了猪TCAP基因1 662 bp的启动子序列,序列分析发现其启动子区域存在Myo D、Myo G、MEF2转录因子结合位点,并构建了3个转录因子超表达载体,分别与TCAP基因启动子载体共转染PK细胞。结果表明,3个转录因子使TCAP基因启动子活性升高,均正调控TCAP基因的表达。     

苹果 MD-ACO1启动子的克隆

以苹果（Malus pumila Mill．）品种“皇家嘎拉”（Rolay Gala）叶片为材料,采用 CTAB 的方法提取总 DNA。根据 GenBank 中已发表的苹果 ACO1启动子的 DNA 序列,设计引物。采用 PCR 法,克隆该启动子的 DNA 片断。得到了长度分别为953bp 和975bp 的 DNA 片段。DNA 测序分析软件分析结果显示：该序列与已登录的片断的核苷酸序列一致性分别为98％、97％,认为该基因为苹果 ACO1的启动子序列。     

Specific Expression of Maize SBEIIb Promoter Mediated by Different Promoter Region in Transgenic Tobacco Plants

Starch branching enzyme （SBE） catalyzes the biosynthesis of amylopectin. We described the isolation and characterization of SBEIIb promoter and their expression patterns in transgenic tobacco. Using the genomic DNA of maize cultivar Lunuo 1 as template, the SBEIIb promoter was isolated by PCR and was cloned into pMD18-T vector. To study SEBIIb gene regulation at the cellular level, SBEIIb promoter was fused to the ~-glucuronidase （GUS） report gene. The results of the fluorometric GUS assays indicate that the sbeⅡb-GUS fusion directed a seed-specific expression. Four series of constructs were made with the promoter and the GUS reporter gene to investigate the cis-acting analysis, showing that the four different constructs all can drive expression of the GUS gene in seed plumule and cotyledon and the GUS activity was apparently decreased with the progressive loss of promoter 5＇ end.     

动物启动子的研究策略

动物启动子是调控动物基因表达的重要元件,开展动物启动子的研究对于阐明基因表达调控机制具有重要意义。简要介绍了动物启动子的一般结构、研究启动子的意义及其克隆和功能分析方法,并对启动子生物信息学分析的网络资源工具进行了介绍,最后,对其发展前景进行了展望。     

山羊PRNP基因启动子转录活性研究

【目的】分析山羊PRNP基因启动子活性区域,旨在筛选调节朊蛋白表达水平的关键区域或转录因子,为阐明山羊PRNP基因的表达调控提供理论依据,并为从遗传学角度降低朊蛋白病的发生提供思路。【方法】以山羊PRNP基因序列（GenBank登录号：EU870890）为模板,设计特异性引物,扩增山羊PRNP基因5′侧翼区片段,并将扩增片段克隆至pEASY-T3载体,鉴定为阳性的克隆进行测序;利用生物信息学方法和在线工具进行启动子区域和转录因子结合位点的预测;利用缺失突变技术扩增启动子区不同长度的片段11个,并克隆至pEASY-T3载体后,鉴定为阳性的质粒和pGL3-Basic载体分别用限制性内切酶Mlu I和Bgl II进行酶切,并回收酶切产物;利用T4连接酶进行目的片段与pGL3-Basic连接,鉴定为阳性的荧光素酶报告基因重组质粒进行测序,并提取无内毒素质粒,用脂质体转染法瞬时转染至SH-SY5Y细胞,转染48h后,利用双荧光素酶检测试剂盒进行各缺失突变重组质粒在细胞内的启动活性检测。【结果】成功克隆了山羊PRNP基因5′侧翼区片段,长度为2 332 bp,且该片段含有预测的启动子活性区域、保守的motifs和多个转录因子的结合位点;成功克隆了11个含有不同长度启动子的片段,并与荧光素酶报告基因连接,并构建了目的片段与荧光素酶报告基因的重组质粒;转染时脂质体与DNA的比例为1﹕0.5,萤火虫荧光素酶载体与海肾荧光素酶比例为50﹕1;山羊PRNP基因5′侧翼区存在着核心启动子,启动子活性最强的区域为-519-+82 bp,且在-220-+59 bp这一区域存在着正调控元件,外显子1对启动子活性中起重要的调控作用;4个motifs可能为正调控元件结合位点;在强启动子活性区存在10个Sp1结合位点,2个AP-2 alpha结合位点和1个AP-1结合位点;山羊PRNP基因motif 3和motif 4分别预测为转录因子Foxp3和COE 1的结合位点。【结论】确定了山羊PRNP基因启动子的核心区域（-519-+82bp）,外显子1对启动子活性起重要的调控作用。     

淀粉合成相关酶启动子的研究进展

淀粉是禾谷类作物子粒中的主要储藏化合物,广泛应用于化工、医药、纺织、造纸和建筑等领域。随着淀粉需求量的急剧增加,如何提高作物淀粉含量及改良淀粉品质是各个领域研究的热点。基因工程技术改良作物具有短时、高效的特点,是目前培育高淀粉品种的重要手段。淀粉合成是个复杂的代谢过程,受多种酶的调节,启动子作为基因表达的重要调控元件,在淀粉合成中起着至关重要的作用。随着基因工程的发展,经常需要高活性、特异性驱动异源蛋白表达的载体,如何选择合适的启动子是驱使外源基因高效、特异表达的关键,也是培育安全转基因作物的首要问题。文中综述了淀粉合成相关酶启动子的研究进展,旨在为从基因调控水平上提高淀粉含量及改良淀粉品质等方面的研究提供理论参考。     

沃壤农作物增产剂在棉花上的应用效果

沃壤农作物增产剂在棉花上的应用效果试验结果表明,喷施沃壤农作物增产剂,使棉花植株生长势旺盛,增加棉花果枝数、成铃数、铃重等,减少落花、落铃及烂铃,显著增加棉花产量,且随着喷施次数增多效果越明显。其中临邑、德城两试验地喷施4次增产剂后分别比对照增产30.65%、24.58%。     

山羊MyoG启动子的克隆和活性检测

【目的】肌细胞生成素(myogenin,MyoG) 是生肌调节因子(MRFs)基因家族中唯一能在骨骼肌细胞发育与生长过程中均可表达的调控因子, 在肌肉细胞分化过程中起着中心调控的作用,它正调控着骨骼肌卫星细胞向成熟肌细胞分化的过程,是唯一不可代替的生肌调节因子。MyoG基因在复制、扩增、基因激活、转录、翻译等多级水平上对肌肉发育进行调控。基因转录的起始阶段是机体生长发育因子进行调控的开端,而此阶段调控的实质是通过启动子和上游调控序列的相互作用,调控目的基因的表达。因此克隆MyoG基因的启动子,探讨启动子区域的启动活性,有助于从理论上揭示MyoG基因表达的关键调控位点,同时也有利于揭示肌肉发育调控的相关机理,为治疗人类相关疾病以及改良家畜肉质研究提供实验依据。本研究克隆山羊Myogenin（MyoG）基因的启动子区域,检测其在哺乳动物骨骼肌细胞内的启动活性。【方法】克隆山羊MyoG基因的启动子序列,连入pDsRed2基本骨架构建了以红荧光蛋白基因为标记基因的真核表达载体pDsRed-GoatMyoG(5.3 kb)。表达载体pDsRed-GoatMyoG经酶切和测序鉴定后,分别转染体外培养的绵羊肌卫星细胞、肌管细胞和成纤维细胞,观察红色荧光蛋白表达情况,然后利用实时荧光定量PCR、Western blot和冰冻切片、免疫组化等技术检测细胞转染后标记基因mRNA 和蛋白在体外培养细胞中的的表达活性。pDsRed-GoatMyoG表达载体对小鼠进行肌肉注射,检测GoatMyoG启动子在体内组织中的启动特异性和效率。肌肉注射5 d后,分别取小鼠的注射腿肌肉组织、非注射腿肌肉组织、睾丸组织、肠组织和肝脏组织,通过实时荧光定量 PCR 检测标记基因DsRed在不同组织中的表达情况。【结果】克隆得到的MyoG启动子序列测序正确,载体pDsRed-GoatMyoG经酶切和测序鉴定,证实载体构建成功;转染质粒 pDsRed-GoatMyoG后,肌卫星细胞和肌管细胞在显微镜下均可观察到细胞发红色荧光,成纤维细胞没有红色荧光。通过实时荧光定量PCR检测得出,转基因肌管细胞内GoatMyoG 启动DsRed 基因表达mRNA 的相对量为14.07;通过Western blot技术检测出转基因肌管细胞含有GoatMyoG启动的DsRed蛋白质,在转基因成纤维细胞内没有检测到 DsRed 蛋白质,说明GoatMyoG启动子可在肌肉组织特异性启动外源基因表达。小鼠肌肉注射pDsRed-GoatMyoG质粒后,注射腿肌肉组织内GoatMyoG 启动DsRed 基因转录mRNA 的相对量为212.32,非注射腿肌肉组织内mRNA的相对量为39.76,注射腿肌肉组织和非注射腿肌肉组织内mRNA 的量均是其它组织的1.99倍以上。通过免疫组化技术在注射腿肌肉组织和非注射腿肌肉组织内均可检测到红色荧光蛋白,在睾丸、肠和肝脏内均未检测到DsRed 蛋白。【结论】山羊MyoG启动子可以特异性的在骨骼肌组织驱动外源基因的表达,是一种有效的肌肉特异性启动子。     

桃儿七种子发芽促进剂的研究

[目的]选择适宜桃儿七种子萌发的发芽促进剂,以提高桃儿七种子萌发率。[方法]用不同浓度的碳酸氢钠、碳酸钠、细胞激动素、赤霉素、萘乙酸、6-苄基-嘌呤和2,4-D等7种药剂处理桃儿七种子,通过测定种子发芽率、发芽势、发芽指数和发芽速度等活力指标研究药剂对桃儿七种子萌发的促进作用。[结果]不同药剂对桃儿七种子的促进作用不同。经方差分析和F值检验,确定适合桃儿七种子发芽的促进剂碳酸氢钠和碳酸钠。[结论]该研究为人工种植桃儿七提供了科学依据。