低能N~+辐照小麦Wis2-1A对其邻近基因表达的影响

用转座子显示技术研究了小麦反转录转座子Wis2-1A在注量为5×1017N+/cm2的低能离子束处理后的转录及其对邻近基因表达的影响,结果发现:在较高注量下,由于Wis2-1A的高水平转录导致其邻近的某些基因沉默。     

不同小麦品种遗传多态性研究——基于小麦反转录转座子Wis2-1A的IRAP分析

[目的]对不同小麦品种的遗传差异进行客观评估。[方法]提取21种小麦幼苗总DNA,利用基于小麦反转录转座子Wis2-1A的分子标记技术作IRAP分析,对其遗传多态性进行评价。[结果]电泳结果进行聚类分析,有19个品种聚成不同遗传距离的类群,绝大多数小麦品种得到了充分的区分,对不同品种的小麦遗传多样性进行了客观评价。[结论]基于小麦反转录转座子Wis2-1A的IRAP分析,可作为小麦育种判断遗传距离的依据。     

基于小麦反转录转座子Wis2-1A的IRAP分析的不同小麦品种遗传多态性研究(摘要)(英文)

[目的]对不同小麦品种的遗传差异进行客观的评估。[方法]提取21种小麦幼苗总DNA,利用基于小麦反转录转座子Wis2-1A的分子标记技术,作IRAP分析,对其遗传多态性进行评价。[结果]电泳结果进行聚类分析,有19个品种聚成不同遗传距离的类群,绝大多数小麦品种得到了充分的区分,对不同品种的小麦遗传多样性进行了客观评价。[结论]基于小麦反转录转座子Wis2-1A的IRAP分析,可作为小麦育种判断遗传距离的依据。     

~(60)Coγ辐照对小麦反转录转座子WIS2-1A表达活性的影响

研究了不同剂量60Coγ辐照小麦种子后,种胚在萌动的不同阶段反转录转座子WIS2-1A的表达活性,分析了60Coγ射线对WIS2-1A表达的时间效应和剂量效应。结果表明,WIS2-1A的表达活性随培养时间的延长而降低;种子培养时间不同,对于60Coγ辐照剂量有不同的敏感性,相对于其他培养时间和剂量,在种子培养45h受到100 Gy60Coγ辐照的时候更能有效激活反转录转座子WIS2-1A的表达。     

花叶矢竹转录组中的转座子表达分析

以花叶矢竹Pseudosasa japonica f.akebonosuji 10种不同颜色和不同发育阶段的叶片转录组数据为基础,调查了花叶矢竹中转座子的种类、数量以及选择性表达特性。结果表明:花叶矢竹转录组中转座子类型丰富、数量繁多,其中RNA转座子明显多于DNA转座子,转座子LTR/Copia类型数量最多。绿叶的5个发育阶段中,转座子主要在第5发育阶段高表达,表明这些转座子可能参与了花叶矢竹叶片成熟过程。而在白叶5个发育阶段中,转座子主要在第1发育阶段高表达;对绿叶和白叶5个相对应的发育阶段分析表明,白叶中高表达的转座子多于绿叶,表明这些转座子可能参与了花叶矢竹叶色变异过程,也可能是逆境胁迫导致转座子转座激活。图3表3参25     

毛竹Phyllostachys edulis retrotransposon 7（PHRE7）转座子的克隆与鉴定

长末端重复序列（LTR）反转录转座子广泛存在于植物基因组中,本质是一段可移动的脱氧核糖核酸（DNA）序列。大多数LTR反转录转座子在外界环境变化下能够被激活转录,对环境变化做出响应。为研究毛竹基因组中的LTR反转录转座子的转录活性及在非生物环境胁迫下表达量的具体变化,克隆和鉴定了1个毛竹Phyllostachys edulis反转录转座子PHRE7。该转座子全长为6 073 bp,属于Ty1-copia家族中的Tork分支,LTR序列相似性为96.7%,插入时间为126.923万a前。对毛竹实生苗分别进行辐照（30,50,70 Gy）,甲基化抑制剂（50,100,150 μmol·L-1）,高温（42℃）,低温（4℃）,高盐（0.1,0.2,0.3 mol·L-1）等5种不同胁迫处理,通过定量荧光聚合酶链式反应（PCR）检测,PHRE7在INT,RT和RH等3个结构域中的表达量仅在辐照及0.2~0.3 mol·L-1高盐处理下随处理强度的上升而下降,其余所有处理（甲基化抑制剂、高温、低温、高盐0.1~0.2 mol·L-1）的表达量都随处理强度呈上升趋势。这些结果表明:PHRE7转座子是一个具有转录活性的LTR反转录转座子,且外界非生物环境胁迫对其表达模式有较大影响,表明PHRE7转座子能够响应外界环境变化。     

燕麦EST数据库中Ty1-copia和Ty3-gypsy型反转录转座子的频数分析

为研究转座元件(Transposable elements,TES)在燕麦中的表达模式,以14个Ty1-copia型反转录转座子和3个Ty3-gypsy型反转录转座子序列为种子序列对燕麦属(Avena)表达序列标签(EST)数据库中的Ty1-copia和Ty3-gypsy型反转录转座子进行检索和分析。结果表明:燕麦根中反转录转座子的频率显著高于叶(P0.05);强降雨模式的胁迫环境下叶组织中反转录转座子的EST频率显著高于大气降雨下的(P0.05),约为正常条件下的(Ee-10,0.12%)2倍;Ty1-copia和Ty3-gypsy型反转录转座子在根的分蘖期频率差异极显著(P0.01)。这些结果揭示了燕麦属Ty1-copia和Ty3-gypsy型反转录转座子的转录存在组织和发育的时空特异性及环境应答现象,为预测重复元件的表达模式提供了依据。同时,检索到的反转录转座子也有助于对燕麦基因组序列的注释。     

鸡miR-17-92基因簇上游A/T富集区启动子活性鉴定与分析

文章采用基因定点突变和报告基因技术作A/T富集区启动子鉴定和转录调控分析,研究鸡miR-17-92基因簇上游A/T富集区是否具有启动子活性。PromPredict预测分析提示miR-17-92基因簇上游-388～-444 bp处可能是启动子区域。转录因子结合位点分析发现,A/T富集区存在3个E2F1潜在结合位点,分别位于miR-17-92基因簇上游-1 273 bp(结合位点1)、-1 186 bp(结合位点2)和-753 bp(结合位点3)处。报告基因活性分析发现,鸡miR-17-92基因簇上游A/T富集区具有启动子活性,其中miR-17-92基因簇上游-440/-1区域启动子活性最强。共转染分析显示,转录因子E2F1极显著抑制该A/T富集区启动子活性(P<0.01);进一步定点突变分析表明E2F1通过E2F1结合位点1和2抑制A/T富集区启动子活性。报告基因分析发现,与对A/T富集区启动子作用不同,E2F1促进miR-17-92基因簇宿主基因(MIR17HG)启动子活性。文章首次发现鸡miR-17-92基因簇上游存在一个新的转录调控区,对揭示鸡miR-17-92基因簇转录调控具有重要意义。     

PiggyBac转座元件的构建及其在团头鲂基因组中的转基因效率

鳞翅目昆虫粉纹夜蛾(Trichoplusia ni)的PiggyBac(PB)转座子已用于模式生物小鼠的转基因及插入诱变研究,目前,该转座子在养殖鱼类中的转基因效率如何还不清楚。构建了带PiggyBac转座子左臂、右臂、EF1α启动子和绿色荧光蛋白(eGFP)编码框的pPBs-EF1α-eGFP供体质粒。以50 ng/μL供体质粒和100 ng/μL体外转录的PB转座酶mRNA共同显微注射入团头鲂(Megalobrama amblycephala)1~2细胞期受精卵中,团头鲂eGFP的荧光表达率可达58.26%,PCR检测结果显示,该转座系统在团头鲂成鱼基因组中的整合效率为53.04%。表明PiggyBac转座子可高效介导基因在团头鲂基因组中的插入,为进一步开展团头鲂插入诱变研究奠定了基础。     

果蔗Ty3-gypsy类反转录转座子RT基因的多样性分析

【目的】分析Ty3-gypsy类反转录转座子反转录酶基因（RT）序列特征、多样性、系统进化关系及转录活性，为深入研究果蔗Ty3-gypsy类反转录转座子全长序列、转录转座活性及生物学功能提供理论参考。【方法】以果蔗品种拔地拉为试材，根据Ty3-gypsy类反转录转座子RT基因保守区设计简并引物对，利用其进行PCR扩增，将目的条带回收纯化后连接至pMD18-T载体，并转化大肠杆菌DH5α感受态细胞，挑取阳性克隆进行测序。依据测序结果对RT基因序列进行生物信息学分析。【结果】从果蔗拔地拉中扩增获得51条序列（SoRT4-1~SoRT4-51），去除重复序列和非RT基因序列后共获得44条RT基因序列，长度为423~433 bp，AT含量为56.84%~64.97%，AT:GC比值为1.32~1.85，核苷酸序列间相似性为44.4%~99.3%，其编码的氨基酸序列间相似性为10.8%~100.0%，说明氨基酸序列比核苷酸序列表现出更高异质性。44条RT基因序列被划分为4个家族，其中Ⅰ和Ⅲ为主要家族。44条RT基因编码的氨基酸序列中有20条发生了无义突变，说明其突变率较高。44条RT基因编码蛋白序列存在5种保守基序，其中，有29条序列同时包含Motif 1~Motif 4，其余15条序列的保守基序变异较大，说明保守基序存在一定异质性。4个家族代表性序列编码蛋白的三级结构在氢键和转角的数量方面差异较大；系统发育进化树分析结果显示，44条RT基因序列被分为七大类，Ⅰ类和Ⅱ类中的果蔗RT基因序列分别占序列总数的40.91%和27.27%，Ⅱ类和Ⅵ类中的部分果蔗RT基因序列与拟南芥的BAB40828.1、粳稻的BAB40824.1、菠菜的BAB40833.1和大豆的BAB40834.1亲缘关系较近，推测这些物种在进化过程中发生了Ty3-gypsy类反转录转座子的横向传递。初步发现1条Ty3-gypsy类反转录转座子（SoRT4-40）具有转录活性。【结论】获得44条果蔗Ty3-gypsy类反转录转座子RT基因序列，其中仅有1条序列具有转录活性，这些RT基因序列可用于开发基于Ty3-gypsy类反转录转座子的甘蔗分子标记。     

一个新的水稻TE的克隆及其与CACTA转座子结构的比较

对水稻受稻瘟病菌诱导的新因子Rim2的基因组结构进行了研究.以Rim2 cDNA片段作探针, 筛选水稻BAC文库并对其亚克隆, 获得了一个基因组DNA克隆Rim2-569.序列分析表明, Rim2-569序列具备Class 2 转座子的基本结构特征.它两端具有完整的末端颠倒重复(TIRs), 若干正向和反向的亚末端重复 (STRs) , 以及插入位点3 bp的同向重复.它TIRs上的保守序列CACTG有别于以往报道的CACTA转座子.该因子包含一个开读框, 其预测蛋白与CACTA转座子编码的TNP2、TNPD等转座酶有低程度的同源性.该因子没有能够编码类似TNP1/TNPA 的DNA结合蛋白的开读框.Southern杂交显示, Rim2因子在多个不同起源的水稻品种上广泛存在,连同检索结果,证明该家族具有很多拷贝.上述特点表明, 该因子属于一个与CACTA转座子有一定差异的新的转座子大家族.     

干旱条件下玉米转座子插入关联的表观调控分析

【目的】干旱是全球范围影响玉米生产的最主要胁迫因素之一。解析抗旱性的遗传基础与分子机制为玉米的抗旱改良提供依据。【方法】利用代表性玉米自交系,以叶片相对含水量和散粉-吐丝间隔为指标开展田间抗旱性精准鉴定。筛选2个抗旱性极端差异的自交系,开展基因组重测序分析和转座子插入鉴定;利用全基因组重亚硫酸盐测序（WGBS）方法分析不同水分处理下叶片和根系组织的DNA甲基化水平;同时利用转录组测序方法对相同样品的基因表达进行分析;通过比较分析获得2个材料间的转座子插入缺失变异、差异甲基化区域和差异表达基因,并综合分析这三者间的相关关系。针对前期克隆的玉米抗旱基因ZCN7,分析该基因区域转座子插入缺失变异介导的DNA甲基化和基因表达变化情况。【结果】在田间干旱处理下,自交系H082183的叶片相对含水量和散粉-吐丝间隔均与正常处理没有显著差异,而旅28在所有试验材料中表现最低的叶片相对含水量和最大的散粉-吐丝间隔。利用H082183和旅28这两个抗旱性极端差异的玉米自交系开展基因组重测序和转座子插入分析,分别检测到333 754和333 296个转座子插入,其中,有89 954个转座子插入在2个自交系...     

亚东鲑基因组中Tc1-like转座子的序列歧化特征分析

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。     

湖羊lncRNA-269的鉴定及转录调控分析

[目的]本文旨在研究湖羊长链非编码RNA-269(long no-coding RNA-269,lncRNA-269)序列特征、表达模式和转录调控,为后续开展lncRNA-269的功能研究提供理论基础。[方法]以湖羊为研究对象,采用5′/3′RACE结合PCR扩增方法获得其序列全长,利用RT-qPCR方法鉴定其在湖羊组织中的表达模式,并利用PCR方法扩增其启动子区,鉴定其启动子区特征,分析其转录调控情况。[结果]湖羊lncRNA-269全长3 146 bp,组织表达谱显示其在湖羊各组织中广泛表达,且在健康卵泡中显著高表达,其表达水平与NR5A1 mRNA水平和血清中雌二醇(E₂)水平呈正相关。荧光素酶活性分析发现在lncRNA-269启动子区的-359～-17 nt有1个转录激活基序,在-1 485～-942 nt有1个转录抑制基序。JASPAR软件预测发现在lncRNA-269转录抑制启动子区域存在FOXO3、PDX1等转录因子结合位点,在转录激活区域有SMAD4、YY1等转录因子结合位点。过表达SMAD4可显著提升lncRNA-269启动子区荧光素酶活性,染色...     

鸭IL-2基因启动子的克隆、多态性与表达的关联分析

为研究鸭IL-2基因调控区单核苷酸多态性对其转录调控的影响,克隆获得了鸭IL-2基因启动子2 850 bp序列,与人、小鼠和原鸡的同源性分别为35.37%,37.52%和34.74%。其中,-1 400/-1 000存在集中的核心转录因子结合位点。对鸭IL-2基因启动子(-1 932/-742)进行单核苷酸多态检测和遗传多态性分析发现,该区域存在两个突变位点(C-1353A、C-1406T),且均处于Hardy-Weinberg极不平衡状态;等位基因A均为优势等位基因。单核苷酸多态与其表达水平的相关性分析发现,突变位点不同基因型与IL-2基因mRNA表达水平和IL-2蛋白水平均无显著相关关系,但基因型AA个体的mRNA表达量均高于其他基因型个体(P>0.05),表明鸭IL-2启动子等位基因A可能有促进IL-2基因转录的趋势。研究结果为IL-2基因转录调控机制的研究提供了理论基础。     

原花青素对IL-1β诱导的A549细胞环氧合酶-2启动子活性的影响

以白介素-1β(IL-1β)诱导的人肺癌细胞A549为模型,探讨原花青素(PC)对环氧合酶-2(COX-2)启动子活性的影响.用含有完整和NF-κB结合位点突变的COX-2启动子的的荧光素酶表达载体 pGL 3质粒,转染A549细胞,加原花青素(20mg/L)培养,检测COX-2基因5'调控区相对转录活性;RT-PCR检测细胞COX-2 mRNA的表达.结果发现NF-κB结合位点突变的COX-2基因转录活性极大地降低,原花青素可以显著降低完整的COX-2启动子转录活性,降低A549细胞中COX-2 mRNA的表达.     

巴西固氮螺菌（Azospirillum brasilience）：宿主专一性基因突变体的筛选

通过接合转移法将带有转座子Tn5的自杀质粒从供体茵(E.coliHB101/P~(GSq)∷Tn5)转移到巴西固氮螺菌(Azspirillum brasilience Sp~7)上。接合转移率可达 10~(-6)/1个受体细胞。得到的接合转移子显示典型的A.brasilience特征和很高的固N酶活性。300个接合转移子只带有转座子Tn5的Km(卡那霉素)抗性标记,而没有载体质粒(P~(GSq))的Cm(氯霉素)抗性标记。化学趋向性试验,发现2个与玉米根系抽提物缺乏亲和反应、频率为2.5×10~(-2)的突变株,试验证明,转座子插入诱变结合化学趋向性反应是固N螺菌宿主专一性基因分析的有效方法。     

SPEF2基因可变剪切体和功能性SNP鉴定及其与公牛精液性状的相关性研究

为研究牛精子鞭毛2(SPEF2)基因在中国荷斯坦公牛各组织中的表达调控机制及其与精液品质的相关性,利用RTPCR和克隆测序技术分析SPEF2基因的可变剪切体,同时利用PCR-RFLP(PCR-restriction fragment length polymorphism)技术对中国荷斯坦公牛群体进行基因型检测分析。结果表明:鉴定到1个新转录本,命名为SPEF2-splice variant(SPEF2-SV),此转录本是从外显子2到外显子5之间缺失459 bp的新序列,预测编码1个含有1 618个氨基酸的蛋白。SPEF2基因的参考转录本在睾丸中高表达,而SPEF2-SV呈现低表达。在SPEF2基因第1内含子(邻近剪切位点附近140 bp)筛选到1个单核苷酸多态(SNP)突变位点(g.11043CT),经ESEfinder 3.0软件预测发现该SNP改变了剪切因子结合蛋白SC35与靶序列的结合,它可能是产生异常转录本的重要原因。此SNP位点与中国荷斯坦公牛精液品质的相关性分析结果表明,其与射精量、精子密度和精子活力无显著相关,而与精子畸形率显著相关(P0.05),其中等位基因对精子畸形的加性效应、显性和替代效应分别是-1.24%、-2.99%、-0.76%。结论:SPEF2基因表达受可变剪切机制的调控,而且其g.11043CT突变位点可作为中国荷斯坦公牛精液品质选择的潜在功能性分子标记。     

SPEF2基因可变剪切体和功能性SNP鉴定及其与公牛精液性状的相关性研究

为研究牛精子鞭毛2(SPEF2)基因在中国荷斯坦公牛各组织中的表达调控机制及其与精液品质的相关性,利用RTPCR和克隆测序技术分析SPEF2基因的可变剪切体,同时利用PCR-RFLP(PCR-restriction fragment length polymorphism)技术对中国荷斯坦公牛群体进行基因型检测分析。结果表明:鉴定到1个新转录本,命名为SPEF2-splice variant(SPEF2-SV),此转录本是从外显子2到外显子5之间缺失459 bp的新序列,预测编码1个含有1 618个氨基酸的蛋白。SPEF2基因的参考转录本在睾丸中高表达,而SPEF2-SV呈现低表达。在SPEF2基因第1内含子(邻近剪切位点附近140 bp)筛选到1个单核苷酸多态(SNP)突变位点(g.11043CT),经ESEfinder 3.0软件预测发现该SNP改变了剪切因子结合蛋白SC35与靶序列的结合,它可能是产生异常转录本的重要原因。此SNP位点与中国荷斯坦公牛精液品质的相关性分析结果表明,其与射精量、精子密度和精子活力无显著相关,而与精子畸形率显著相关(P0.05),其中等位基因对精子畸形的加性效应、显性和替代效应分别是-1.24%、-2.99%、-0.76%。结论:SPEF2基因表达受可变剪切机制的调控,而且其g.11043CT突变位点可作为中国荷斯坦公牛精液品质选择的潜在功能性分子标记。