4种大戟科植物HMGS基因家族的全基因组鉴定与分析

3-羟基-3-甲基戊二酸单酰辅酶A合酶(HMGS)是甲羟戊酸(MVA)代谢途径中的关键酶,催化乙酰-Co A和乙酰乙酰-Co A缩合形成戊二酸单酰辅酶A(HMG-Co A)。研究基于蓖麻、麻疯树、木薯和橡胶树已释放的基因组和EST数据,对这4种大戟科植物的HMGS基因进行了系统鉴定,并在此基础上分析了其基因结构与进化关系。结果表明,蓖麻、麻疯树、木薯和橡胶树分别含有1、1、2和2个HMGS基因,所有基因均包含11个内含子。同源分析表明,HMGS广泛存在于各种古细菌、真细菌和真核生物中,显示出较早的起源。在大多基因组已测序的绿色植物中,HMGS主要以单拷贝的形式存在,其中包括团藻、拟南芥、蓖麻和麻疯树,但在木薯和橡胶树中基因出现了加倍现象,这与小立碗藓、水稻和杨树类似。基因表达谱分析显示,在蓖麻的叶片、花、II/III期胚乳、V/VI期胚乳和种子等组织中,Rc HMGS在花和II/III期胚乳中的表达丰度较高,V/VI期胚乳和叶片中次之,种子中最低。     

木薯SAD基因片段的克隆及其序列分析

通过比较拟南芥和蓖麻的SAD基因同源区域,设计引物并以木薯基因组DNA为模板进行PCR扩增,得到长度为240 bp的基因片段,命名为木薯SAD.序列相似性检索结果表明,木薯SAD基因的核苷酸序列与基因库中登陆的大戟科植物蓖麻、千年桐的mRNA序列同源性达94%,与大豆、芝麻、葵花等油料作物的mRNA序列同源性分别达到87%、86%和82%:系统进化分析进一步表明,木薯SAD基因与大戟科植物蓖麻、麻疯树和千年桐的亲缘关系最近,该结果与传统分类学将木薯与蓖麻、千年桐和麻疯树归于大戟科的结论相符,而木薯SAD基因与芝麻、大豆、莲花、葵花等植物种仁不饱和脂肪酸含量较高的植物在进化上具有较高的保守性.     

石栗accD因全长cDNA的克隆及序列分析

[目的]克隆石栗幼嫩叶片accD基因的全长cDNA序列,为今后利用该基因和提高油料作物种子含油量提供参考.[方法]根据已知植物麻疯树、蓖麻等accD基因的保守区域设计简并引物,以石栗幼嫩叶片为材料,利用简并PCR和RACE技术克隆accD基因的全长cDNA序列,扩增其编码序列.[结果]扩增获得的石栗accD基因全长cDNA序列长1789 bp,包含1509 bp的开放阅读框,可编码503个氨基酸,GenBank登录号为KC255250,并命名为amaccD.石栗accD基因序列经BLASTx比对后,发现其与巴西橡胶树、蓖麻和麻疯树氨基酸序列的同源性分别为90％、90％和89％.[结论]克隆获得的石栗accD基因全长cDNA序列与巴西橡胶树、蓖麻和麻疯树等具有较高同源性.     

麻疯树质体甘油-3-磷酸酰基转移酶(JcGPAT2)cDNA的克隆及序列分析

甘油-3-磷酸酰基转移酶(GPAT:EC2.3.1.15)是催化脂肪酰基转移到甘油-3-磷酸的Sn-1位上合成1-酰基-Sn-甘油-3-磷酸(溶血磷脂酸)的酶。通过设计兼并引物和RACE引物,克隆得到麻疯树质体JcGPAT2基因(GenBank登录号:FJ952147),其cDNA全长1 516 bp,其中编码区1 389 bp,编码462个氨基酸,与蓖麻等植物GPAT基因高度同源,且含有4个保守功能结构域(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)。表达分析表明,JcGPAT2在麻疯树各组织中为组成型表达,在胚中最高而茎中最低;在种子发育过程中,Ⅰ、Ⅱ期表达量较高,Ⅲ期表达量减弱后在IV期又显著增强;在冷处理麻疯树叶片中,其受冷诱导后表达量在处理4 h时显著增加,12 h后又逐渐降低。表明JcGPAT2在种子油脂合成和抗冷性反应中可能起到重要作用。     

巴西橡胶树CCaMK基因家族成员的鉴定和表达分析

钙/钙调素依赖型蛋白激酶(CCa MK,calcium-and calmodulin-dependent protein kinase)是一种钙离子结合蛋白,在钙信号传导过程中起重要作用。本研究以已发表的CCa MK序列作为检索序列,对橡胶树和其他5种植物(木薯、水稻、杨树、蓖麻和拟南芥)的基因组和转录组数据进行全面搜索,鉴定得到6个CCa MK基因,其中包括一个橡胶树CCa MK基因,命名为Hb CCa MK1。序列分析发现:5种植物的CCa MK氨基酸序列同源性较高,为73%~94%。基因结构分析发现,Hb CCa MK1和所分析的其他植物CCa MK一样均,含有6个内含子、1个蛋白激酶结构域和3个EF-hand结构域;从结构和进化上看,Hb CCa MK1和蓖麻、木薯2种植物的CCa MK具有较近的亲缘关系;在表达方面,Hb CCa MK1在橡胶树根中表达丰度最高,其次为树叶和花;另外,Hb CCa MK1的表达还与叶片发育、真菌侵染和低温胁迫有关。     

橡胶树乳管表达多酚氧化酶基因HbPPO1的克隆与分析

根据EST序列设计引物,应用RACE和RT-PCR技术从橡胶树的胶乳(乳管细胞的胞质成分)中分离到1条长2 102 bp的c DNA,该序列包含1个1 803 bp的开放读码框(ORF),81 bp的5’UTR和218 bp的3’UTR;ORF预测编码600个氨基酸,其理论分子量为67.88 k Da,等电点为8.56,质体定位;蛋白含有多酚氧化酶特有的Tyrosinase、PPO1_DWL和PPO1_KFDV结构域;蛋白与木薯、蓖麻、麻疯树和胡杨中同源蛋白的相似性分别为85.2%、82.0%、79.8%和78.2%,将基因命名为Hb PPO1。结果表明,在所分析的胶乳、树皮和叶片组织中,基因在胶乳中的表达丰度最高,且其表达水平受乙烯利显著抑制。     

蓖麻WRKY14基因的鉴别与信息分析

基于已公布的蓖麻基因组序列,利用电子克隆技术纠正了拼接错误的WRKY基因序列,获得蓖麻WRKY14基因信息.结果表明:该基因含有3个内含子,编码318个氨基酸的多肽,理论相对分子质量为35.49×103,等电点为8.64,总平均亲水性为-0.803,不稳定系数为46.88,核定位,属于不稳定的亲水性核定位蛋白;该蛋白含有1个WRKY结构域,其基序为WRKYGQK_X13_C_X5_C_X23_H_X1_H,保守内含子位于199位的K和200位的V之间,可归为Ⅱ大类a亚类;RcWRKY14的启动子区含有多种激素和胁迫应答相关元件Rc WRKY14在叶片、花、胚乳和种子中都有表达,其中在花中的表达量最高,种子和叶片中次之,胚乳中最低.     

巴西橡胶树铁螯合物还原酶基因(HbFRO)的克隆及表达

在橡胶树转录组测序的基础上,通过RT-PCR方法扩增到橡胶树的1个铁螯合物还原酶基因,命名为Hb FRO。该基因包含1个2 217 bp的开放阅读框,可编码739个氨基酸的多肽。生物信息学分析结果表明,Hb FRO蛋白除了含有Ferric_reduct,FAD_binding和NAD_binding保守结构域外,还含有10个跨膜结构域;Hb FRO蛋白的氨基酸序列与木薯、蓖麻、杨树和拟南芥的FRO蛋白同源,同源性分别为85%,80%,73%和63%。半定量分析结果表明,Hb FRO基因在胶乳、花和叶片中的表达丰度明显高于在树皮和芽中的表达;当橡胶树受到炭疽病菌和白粉病菌侵染时,Hb FRO基因在叶片中的表达被明显抑制。以上数据暗示Hb FRO基因在不同组织中的表达存在差异,可能参与植物的抗病应答反应。     

橡胶树叶片衰老相关基因HbLEA3的克隆与表达分析

为揭示HbLEA3的序列特征和转录调控模式,研究以橡胶树衰老叶片为材料,利用RT-PCR技术克隆了该基因652 bp的cDNA序列,其中包含173 bp的5′UTR、303 bp的ORF以及176 bp的3′UTR。结果表明:基因编码100个氨基酸,理论分子量为11.61 kDa,等电点为9.07,GRAVY为-0.498,含有一个LEA_3家族特有的保守结构域,线粒体定位;蛋白与木薯、蓖麻、麻疯树和可可树中同源蛋白的相似性均在60%以上,而在拟南芥和水稻中亲缘关系最近为AtLEA3和OsLEA10,相似性分别为36.0%和41.1%;HbLEA3主要在叶片中表达,并随着叶片的成熟而稳步上调,但在衰老早期短暂下调,随后在衰老中期显著上调;此外,基因的表达还受低温、PEG、NaCl、H_2O_2、ABA、乙烯利、茉莉酸甲酯和水杨酸等多种非生物胁迫和逆境相关植物生长调节剂的诱导。因此,HbLEA3是一个与橡胶树叶片发育和胁迫响应相关的胚胎发育晚期丰富蛋白基因。     

麻疯树油体钙蛋白JcCale26.8基因克隆及序列分析

[目的]克隆麻疯树(Jatrapha curcas)油体钙蛋白基因JcCale26.8全长cDNA序列，探究麻疯树油体钙蛋白及其基因的结构与功能。[方法]应用RNA-seq测序和PCR技术，从麻疯树种子中克隆获得1个油体钙蛋白家族基因JcCale26.8,并进行测序和序列分析。[结果]JcCale26.8基因序列含有6个外显子和5个内含子，内含子剪接位点符合真核生物基因的GT-AG法则。JcCale26.8基因mRNA序列的完整开放阅读框长717 bp,推测编码由238个氨基酸组成、相对分子量为26.8 kD的油体钙蛋白JcCale26.8。JcCale26.8蛋白主要由α-螺旋和无规则卷曲结构构成，并具有油体钙蛋白典型结构特征，与来自蓖麻、川桑和异色山黄麻等多个不同物种的Caleosin蛋白具有较高的同源相似性。[结论]该研究可为麻疯树油体钙蛋白基因的表达调控与功能研究奠定基础。     

不同粗蛋白和氨基酸组合日粮对实验兔氮代谢和免疫功能的影响

选用100日龄成年日本大耳白兔36只,随机分为6组（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ和Ⅵ组）,分别喂以6种不同粗蛋白和氨基酸组合的日粮。其中Ⅰ-Ⅲ组日粮粗蛋白水平为12％,赖氨酸含量分别为0．72％,0．9％和1．08％,含硫氨基酸含量分别为0．52％,0．65％和0．78％：Ⅳ—Ⅵ组日粮粗蛋白水平为16％,赖氨酸与含硫氨基酸组成分别与Ⅰ-Ⅲ组相同。通过饲养试验、氮代谢试验和免疫学实验。观察这6种粗蛋白和氨基酸组合日粮对实验兔的氮代谢和免疫功能的影响。试验结果表明,动物的日增重和氮利用率以Ⅲ、Ⅳ组最高,Ⅰ、Ⅵ组最低,Ⅲ、Ⅳ组分别与Ⅰ、Ⅵ差异显著（P〈0．01）,但Ⅲ组的总氮排泄量明显低于Ⅳ组（P〈0．01）。Ⅲ、Ⅳ组动物的脾脏指数和胸腺指数也都高于其他4组动物,Ⅳ组动物的脾脏指数分别与Ⅰ、Ⅱ、Ⅴ和Ⅵ组差异显著（P〈0．01）。抗卵苛白蛋白抗体阳性的动物数以Ⅲ组最多,分别与Ⅱ、Ⅴ和Ⅵ组差异显著（P〈0．05）。血清总蛋白含量随日粮氨基酸水平提高有上升趋势,血清尿素氮含量以Ⅴ和Ⅵ组最高,与其他各组差异显著（P〈0．01,P〈0．05）。综上所述,Ⅲ、Ⅳ组日粮粗蛋白和氨基酸组合比较适宜,考虑到Ⅳ组氮排放量较高,故以Ⅲ组最佳。     

不同品种印度芥菜对潮褐土Cd、Pb、Zn富集能力的比较研究

通过添加外源Cd、Pb、Zn的模拟试验,研究了7个品种的印度芥菜对潮褐土中Cd、Pb、Zn富集能力的差异.结果表明:在土壤Cd、Pb、Zn复合污染条件下,7个品种地上部对Cd的富集量平均值在2.73～51.23 mg/kg之间,地下部对Cd的富集量平均值为在7.32～101.33 mg/kg之间,地上地下部Cd含量最大...     

云南省9种矿物质元素在岩石—土壤—饲用植物中的分布及转移规律研究*

 对云南省反刍家畜主要生产基地所属的6个地质背景区的土壤、岩石和饲料样品的钾、镁、铜、锌、锰、钴、铁、硒和碘等9种元素进行分析测定，结果表明：土壤和饲料中大多数矿物质元素含量在玄武岩（Ⅴ）和碳酸岩红壤区（Ⅰ）相对较丰富；碳酸岩盐、碎屑岩和玄武岩混合型黄红壤区（Ⅱ）居中；而由碎屑岩（Ⅲ）和变质岩（Ⅵ）发育的土壤区土壤和饲料中元素含量相对最低。饲料中钴、铁和硒的含量受地质背景值特别是土壤中元素的丰度的影响较大，其次为铜、镁、锰、锌和钾，饲料中碘受地质背景影响最小。因此，在Ⅴ和Ⅰ区，反刍动物添加剂配方中铜、镁、锰、锌、钴、铁和硒添加可酌量减少，而Ⅲ、Ⅳ和Ⅵ区，则必须重点考虑实际添加量。     

不同形式的高铜对不同生长阶段猪生产性能的影响

选用50头"杜长大"断奶猪,分成5组(每组2个重复),分别按每kg基础日粮添加50 mg硫酸铜(Ⅰ组)、150 mg硫酸铜(Ⅱ组)、250 mg硫酸铜(Ⅲ组)、150 mg蛋氨酸铜(Ⅳ组)、250 mg蛋氨酸铜(Ⅴ组),分两阶段进行饲养试验。第一阶段从正试期到第11周,每4周称量1次。第二阶段从第12周开始,将第Ⅱ—Ⅴ组每组各自重新分出一组,组成加Ⅱ组、加Ⅲ组、加Ⅳ组、加Ⅴ组,每组各4头猪,喂给与第Ⅰ组相同的日粮,原第Ⅱ—Ⅴ组继续喂给与第一阶段相同日粮。直至猪出栏。试验结果表明:每kg日粮添加50～150 mg蛋氨酸铜以及添加250 mg硫酸铜对猪的生长均有促进作用,但添加蛋氨酸铜的作用要优于硫酸铜。此外,对于蛋氨酸铜和硫酸铜的添加剂量及其组合方式取决于猪的不同生长阶段。     

虹鳟卵巢发育的组织学研究

采用石蜡切片技术,对虹鳟的卵巢发育进行组织学观察,研究各期卵巢的形态、特征及变化.结果表明:虹鳟卵巢的发育可分为6个时期,相对应的卵母细胞也分为6个时相;4月龄卵巢处于第Ⅰ期,以第Ⅰ时相卵母细胞为主,细胞核占细胞大部分;8～13月龄卵巢处于第Ⅱ期,第Ⅱ时相卵母细胞质嗜碱性,滤泡细胞、外周环和丝状环出现;15～26月龄卵...     

石松非生物碱化合物的研究

从石松乙醇提取物的氯仿层部位分离得到了5个化合物,经理化和波谱分析鉴定为α-芒柄花萜醇(I),26-去甲-8-氧代-α-芒柄花醇(Ⅱ),十六烷酸(Ⅲ),阿魏酸甲酯(Ⅳ),4-羟基肉桂酸甲酯(V).其中,化合物Ⅲ、Ⅳ、V为首次从石松中分离得到.     

新疆霍城县地区地下水质量评价

[目的]评价新疆霍城县地下水质量。[方法]利用2014年新疆伊犁河谷地下水资源调查与评价工作所取得的水质数据,采用单因子评价方法对伊犁地区54组潜水、29组承压水进行质量评价。[结果]潜水中Ⅱ、Ⅲ、Ⅵ、Ⅴ类所占比例分别为50.00%、37.04%、7.41%、5.55%,承压水中Ⅱ、Ⅲ、Ⅵ、Ⅴ类所占比例分别为51.73%、41.37%、3.45%、3.45%,地下水水质普遍较好。造成地下水为Ⅵ、Ⅴ类的主要水化学组分是氨氮、SO_4~(2-)、总硬度(以CaCO_3计)及溶解性总固体(TDS)。[结论]霍城县地区地下水质普遍较好,适宜饮用。     

南太平洋所罗门群岛海域长鳍金枪鱼的生物学特征

根据2011年8-9月南太平洋所罗门群岛海域长鳍金枪鱼资源调查数据,对捕获的长鳍金枪鱼群体组成、性比、性腺成熟度、摄食等生物学特性进行了分析。结果表明：（1）南太平洋延绳钓渔业捕获的长鳍金枪鱼个体较大,叉长为77.5～112.9 cm,优势叉长为93～103 cm（67.2%）,平均叉长97.6 cm,雌性与雄性个体大小存在显著差异（P〈0.05）;（2）体重（W,kg）与叉长（FL,cm）关系分别为：W=4×10-5FL2.829（9总体）,W=10^-4FL2.565（9雄性）,W=6×10^-5FL2.764（7雌性）;（3）雌、雄性别比为1：1.94,成熟期雌性个体性以Ⅴ、Ⅵ期为主（94.4%）,雄性个体以Ⅲ、Ⅳ期为主（65.7%）。推测南太平洋长鳍金枪鱼在调查海域及调查期间存在产卵行为;（4）长鳍金枪鱼在繁殖期间摄食水平较低,摄食等级以0、1级为主（81.1%）,其中空胃率占56.6%。平均饱满度指数较低,且与个体大小无关（P〉0.05）。     

灌溉方式对樱桃番茄水分生理的影响

[目的]探索樱桃番茄对不同灌溉方式下水分生理的反应,为番茄栽培过程中合理用水提供理论依据。[方法]采用小区试验,研究了6种灌溉方式(Ⅰ.常规沟灌;Ⅱ.交替沟灌;Ⅲ.固定灌溉种植行;Ⅳ.固定灌溉操作行;Ⅴ.前期采用常规沟灌,结果期采用交替沟灌;Ⅵ.前期采用交替沟灌,结果期采用常规沟灌)对其生理、生态及水分生产率的影响。[结果]从结果期叶绿素相对含量来看,处理Ⅴ处理Ⅱ处理Ⅳ处理Ⅰ,达到极显著差异水平;其他处理之间不显著。处理Ⅵ整个结果期叶绿素相对含量变化起伏较平缓。处理Ⅵ的净光合速率与蒸腾速率提前于常规沟灌的峰值,分别为6.76、8.51 mmol/(m2·s)且大于对照值。从气孔导度日平均变化来看,处理Ⅵ﹥处理Ⅲ﹥处理Ⅱ差异显著。[结论]前期交替沟灌结果期常规沟灌处理的整个生育期叶绿素相对含量变化起伏较平缓,有利于光合作用的进行和光合产物的积累,有能力抵抗逆境胁迫的伤害,表现出一定的抗逆性,是一种好的节水灌溉方式,在以后的生产中可以加以推广应用。