汉中地区不同黑稻品种查尔酮合成酶基因的遗传变异分析

为汉中黑稻起源及其花青苷合成机制提供分子遗传依据,通过分析汉中地区8个黑稻品种和其他植物查尔酮合成酶(chalcone synthase,CHS)基因序列,利用PCR扩增8个黑稻品种查尔酮合成酶基因并测序,使用DNAMAN和MEGA5.0软件分别对水稻的CHS基因外显子序列进行比对和不同物种间的聚类。结果表明:水稻种内存在4个多态位点,8种黑稻中存在3个多态位点,比对CHS氨基酸序列,仅黑宝品种存在1个氨基酸突变。经聚类分析,8种黑稻亲缘关系最近,与籼稻聚为一类,然后与粳稻聚在一起,禾本科植物CHS同源性很高。结论:CHS是一个古老的基因,可作为种属鉴定的参考基因,CHS虽是花青苷合成的限速酶基因,但其序列的变异可能与黑稻花青苷的合成无相关性。     

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为汉中黑稻起源及其花青苷合成机制提供分子遗传依据,通过分析汉中地区8个黑稻品种和其他植物查尔酮合成酶(chalcone synthase,CHS)基因序列,利用PCR扩增8个黑稻品种查尔酮合成酶基因并测序,使用DNAMAN和MEGA5.0软件分别对水稻的CHS基因外显子序列进行比对和不同物种间的聚类.结果表明:水稻种内存在4个多态位点,8种黑稻中存在3个多态位点,比对CHS氨基酸序列,仅黑宝品种存在1个氨基酸突变.经聚类分析,8种黑稻亲缘关系最近,与籼稻聚为一类,然后与粳稻聚在一起,禾本科植物CHS同源性很高.结论:CHS是一个古老的基因,可作为种属鉴定的参考基因,CHS虽是花青苷合成的限速酶基因,但其序列的变异可能与黑稻花青苷的合成无相关性.     

水稻抗病基因Lrr19类似物序列分析研究

根据GeneBank数据库中已知水稻抗病基因Lrr19类似物序列,设计引物,比较普通"生稻、粳稻和籼稻的基因序列,初步分析了3种水稻Lrr19类似物的序列差异,与小麦抗病基因Lrr19编码序列的同源性。结果发现在水稻不同品系间发生部分位点碱基的变化,相似性为97%～98%;水稻中该类似物编码的蛋白质与小麦的LRR19有较高的同源性(54%～55%(,籼稻、粳稻和普通"生稻编码蛋白都在相同的位置存在NB-ARC和LRR结构域,并且与小麦LRR19蛋白相似。推测水稻Lrr19基因类似物是抗性相关基因,并且在水稻不同品种间序列差异不大,相对较为保守。     

汉中黑稻花青素合成酶基因克隆及生物信息学分析

花青素合成酶(Anthocyanidin Synthase,ANS)是植物花青苷生物合成途径末端的关键酶,催化无色花色素到有色花色素的转变。为研究汉中黑稻的ANS多样性及起源,采用克隆测序的方法对汉中7种品种黑稻的ANS基因序列进行分析。采用生物信息学方法,对该基因序列进行对比,并构建系统进化树和同源树,对其编码蛋白从基本理化性质、亚细胞定位、跨膜结构域、信号肽、导肽、二级结构和三级结构等方面进行预测和分析。结果表明7种汉中黑稻存在黑稻1、黑稻2两种基因序列,开放阅读框均为1 128bp,编码375个氨基酸。进化树表明黑稻1和黑稻2与籼稻、粳稻、浦竹仔、小麦等禾本科植物较近的亲缘关系,同源性分析表明黑稻1和黑稻2与籼稻等植物的ANS具有高度的同源性。氨基酸序列比对发现黑稻1和黑稻2仅有326位氨基酸不同。黑稻1的ANS蛋白含有2OG-FeⅡ_Oxy加氧酶的保守结构域。ANS蛋白三级结构预测,发现黑稻1和籼稻存在差异,推测ANS可能是花青苷合成中起重要作用的关键酶。这些结果表明ANS基因是一个古老的基因,可以作为种属鉴定的参考基因,可能是影响黑稻花青苷生物合成的主要基因之一。     

类重金属ATP酶基因序列遗传变异分析

OsHMA2是水稻根和地上部一个主要的Zn和Cd的转运蛋白,在水稻基因组OsHMA2位点存在OsHMA2类似基因OsHMA2-like,编码蛋白包含水稻P1B型ATP酶重金属转运蛋白的功能域。对来自世界不同稻区的27份亚洲栽培稻和8份野生稻基因OsHMA2-like编码区序列进行了测序分析,以了解水稻OsHMA2-like序列的多样性,为发掘基因资源提供信息。OsHMA2-like核苷酸序列和氨基酸序列分析表明,在471bp的编码序列内发现了6个变异位点;Tajima'sD检验表明均不显著,说明这些位点属中性进化状态;6个变异位点中,第15、78、132、214、417位点碱基不引起氨基酸的变异,而第457位的变异使得5个供试材料(1个O.nivara,4个ARO品种和1个粳稻品种)由于提前形成终止子在C末端少3个氨基酸,ARO类品种在此位点上与TRJ、IND、TEJ存在显著差异,这暗示ARO类品种可能由O.nivara演化而来。     

利用桥梁亲本提高籼稻杂种F1花培再生率

对13个美国稻DH系／籼稻、7个籼稻／美国稻DH系、8个美国稻DH系／粳稻（或粳稻／美国稻DH系）F、进行了花药培养，美国稻DH系与粳稻杂交F1愈伤组织诱导率、绿苗率和花培率均高于美国DH系与籼稻杂交F1培养所得结果。而以美国稻DH系作母本与籼稻杂交F1的愈伤组织诱导率和花培率均明显高于美国稻DH系作父本与籼稻杂交F1，显示出美国稻DH系与籼稻杂交F1花培再生率可能存在细胞质效应。因此，用具有高培养率的美国稻DH系作为桥梁亲本可能是提高籼稻花药培养率的一条有效途径。     

植物F3'H基因的序列与进化分析

类黄酮-3'-羟化酶(F3'H)催化二氢堪非醇生成二氢栎皮黄酮,是花青素合成途径关键酶之一,主要参与决定植物花色、种皮和茎叶着色等性状。利用生物信息学手段对植物类黄酮-3'-羟化酶基因的序列和进化特征进行系统性分析。基因结构分析表明,植物F3'H基因外显子数变异范围为2~7,单子叶植物包括2个外显子,绝大多数双子叶与陆生低等植物具有3或4个外显子。蛋白序列分析显示,植物F3'H蛋白具有13个保守基序,其中10个保守基序与结构域p450相互重叠,其他3个保守基序具有种属特异性。进化分析表明,植物F3'H蛋白具有4个类群,在GroupⅠ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ亚群中分别检测到4、6、1、7个正选择位点(P0.05),这些位点主要分布在F3'H蛋白不规则卷曲区,说明植物F3'H蛋白主要受控于纯净选择。利用滑动窗口方法发现,5对直系同源基因受到负选择作用,但4对旁系同源基因受到正选择作用,发生适应性进化。试验结果可为进一步研究植物F3'H基因功能及其关键氨基酸位点提供参考。     

犬瘟热病毒扬州分离株融合蛋白F和附着蛋白H基因的序列分析

根据Genbank犬瘟热病毒(CDV)毒株序列分别设计融合蛋白F和附着蛋白H全基因的2对引物,以2个CDV扬州分离株(CDV-YZ0101、CDV-YZ0102)为模板RT-PCR扩增出H基因和F基因2个片段,将其克隆进pGEM-Teasy载体,并进行序列分析.结果表明H基因的开放阅读框架(ORF)为1 824 bp,2种分离株间核苷酸和编码氨基酸同源性达98%左右,与中国长春分离株、美国、日本分离株的同源性分别为96%、93%～95%和90%～91%.氨基酸分析显示扬州分离株与其他分离株的H蛋白有8～9个可能的天冬酰胺糖基化位点,而OP-CDV疫苗株只有4个类似位点.扬州分离株与长春分离株同属一个系,与美国、日本分离毒株以及疫苗株相比,均存在着明显的差异.F基因ORF为1 989 bp,不同毒株间的核苷酸及编码氨基酸差异主要表现在信号肽区域,而编码的F0前体蛋白表现出较高同源性(97%～99%),且所有的13个半胱氨酸残基、4个可能的天冬氨酰糖基化位点和2个疏水区域均完全一致.因此CDV F与H蛋白基因相比有很高的同源性,证明中国分离株与国外参考株有差异.     

苏淮猪BMP7基因3′-UTR多态性分析

[目的]本研究旨在了解苏淮猪骨形态发生蛋白7(BMP7)基因3′-UTR序列特征,以及突变位点多态性与繁殖性状、3′-UTR活性的关系,为解析猪BMP7基因3′-UTR的调控机制提供参考。[方法]采用PCR扩增和测序等技术获得苏淮猪BMP7基因3′-UTR序列,利用生物信息学方法分析其序列特征;池DNA测序筛选苏淮猪BMP7基因3′-UTR上的突变位点,直接测序法对突变位点进行基因分型,采用线性模型分析突变位点多态性与繁殖性状的关系;构建突变位点不同等位型BMP7基因3′-UTR报告载体,用双荧光素酶报告基因系统分析突变位点对BMP7基因3′-UTR活性的影响。[结果]获得639 bp的苏淮猪BMP7基因3′-UTR序列,与其他猪种序列的同源性较高;序列中含有AU-富集元件(ARE)和miRNA应答元件(MRE)等经典的顺式作用元件。在苏淮猪BMP7基因3′-UTR序列的273 nt处发现1个AG突变,命名为c.*273AG突变。在苏淮猪群体中BMP7基因c.*273AG位点有3种基因型,其中AA型为优势基因型,A为优势等位基因。关联分析发现该突变位点多态性与初产产仔数显著关联,其中AG型母猪比GG型每胎高0.83头。荧光素酶活性分析发现A等位型3′-UTR报告载体的荧光素酶活性高于G等位型,但差异不显著。[结论]BMP7是苏淮猪繁殖性状的候选基因。     

稻分类地位的SSR证据

(禾鲁)稻是发现于我国江苏连云港地区(北纬34°33′～34°46′)具有杂草生长习性的一类稻种资源.本研究采用3 0对水稻SSR引物,比较(禾鲁)稻与2 2份近缘野生种、21份亚洲栽培稻种质间的遗传差异.结果表明,稽稻有14对SSR引物的带型与源于安徽省的4份塘稻材料相同,存在10个与粳稻和野生稻共同的SSR位点等位基因,并携带2个籼稻特征标记位点等位基因和1个普通野生稻特征位点(RM25)等位基因.在RM82位点上,发现1个稽稻、塘稻、深水稻和普通野生稻材料所共有的等位基因.聚类分析和主成分分析则显示稽稻与安徽塘稻遗传距离最近,与太湖栽培粳稻明显不同.认为稽稻是保留较多普通野生稻等位基因的较原始亚洲栽培稻种粳稻类型.     

(禾鲁)稻分类地位的SSR证据

(禾鲁)稻是发现于我国江苏连云港地区(北纬34°33′～34°46′)具有杂草生长习性的一类稻种资源.本研究采用3 0对水稻SSR引物,比较(禾鲁)稻与2 2份近缘野生种、21份亚洲栽培稻种质间的遗传差异.结果表明,稽稻有14对SSR引物的带型与源于安徽省的4份塘稻材料相同,存在10个与粳稻和野生稻共同的SSR位点等位基因,并携带2个籼稻特征标记位点等位基因和1个普通野生稻特征位点(RM25)等位基因.在RM82位点上,发现1个稽稻、塘稻、深水稻和普通野生稻材料所共有的等位基因.聚类分析和主成分分析则显示稽稻与安徽塘稻遗传距离最近,与太湖栽培粳稻明显不同.认为稽稻是保留较多普通野生稻等位基因的较原始亚洲栽培稻种粳稻类型.     

TLR2基因多态性及其与奶牛乳房炎的相关分析

【目的】研究牛Toll样受体蛋白2基因(TLR2)的多态性及其与中国荷斯坦奶牛乳房炎的关系。【方法】以中国荷斯坦奶牛、鲁西黄牛和渤海黑牛为研究对象,利用DNA测序、PCR-RFLP和创造酶切位点RFLP(CRS-RFLP)技术对TLR2基因多态性及其与中国荷斯坦奶牛乳房炎的关系进行研究。【结果】经DNA测序,在牛TLR2基因的3′非翻译区发现1个新的SNP,即mRNA序列的3 008位发生了T/C突变。TLR2基因编码区(c.651G>A,c.827A>G)和3′非翻译区(c.3008T>C)有3个突变位点,分别是PstI,Hin1Ⅱ和HhaI限制性内切酶的酶切多态位点。3个多态位点在各品种牛之间的基因型频率和等位基因频率差异较大;经χ2适合性检验,除鲁西黄牛的HhaI酶切位点处于非Hardy-Weinberg平衡状态外,3种牛在其他位点均处于Hardy-Weinberg平衡状态(P>0.05)。只有Hin1Ⅱ酶切多态位点与牛乳中的体细胞评分(SCS)存在相关性,含有B等位基因的个体SCS显著低于含有A等位基因的个体(P<0.05)。中国荷斯坦奶牛在3个酶切位点形成了H1-H8共8种单倍型,产生了H1H1、H1H2、H1H3、H1H4、H1H7和H1H8等6种单倍型组合,其中H1H1的频率最高(55.89%),H1H4的SCS最低(3.17),且不同单倍型组合与SCS存在相关性。【结论】TLR2基因可用作奶牛抗乳房炎性状的辅助选择标记。     

犬瘟热病毒扬州分离株融合蛋白F和附着蛋白H基因的序列分析

根据Genbank犬瘟热病毒(CDV)毒株序列分别设计融合蛋白F和附着蛋白H全基因的2对引物，以2个CDV扬州分离株(CDV-YZ0101、CDV-YZ0102)为模板RT-PCR扩增出H基因和F基因2个片段，将其克隆进pGEM-Teasy载体，并进行序列分析。结果表明：H基因的开放阅读框架(ORF)为1824bp，2种分离株间核苷酸和编码氨基酸同源性达98％左右，与中国长春分离株、美国、日本分离株的同源性分别为96％、93％～95％和9。％～91％。氨基酸分析显示扬州分离株与其他分离株的H蛋白有8～9个可能的天冬酰胺糖基化位点，而OP-CDV疫苗株只有4个类似位点。扬州分离株与长春分离株同属一个系，与美国、日本分离毒株以及疫苗株相比，均存在着明显的差异。F基因ORF为1989bp，不同毒株间的核苷酸及编码氨基酸差异主要表现在信号肽区域，而编码的F0前体蛋白表现出较高同源性(97％～99％)，且所有的13个半胱氨酸残基、4个可能的天冬氨酰糖基化位点和2个疏水区域均完全一致。因此CDV F与H蛋白基因相比有很高的同源性，证明中国分离株与国外参考株有差异。     

CiF3H基因克隆及功能分析

黄烷酮-3-羟化酶(F3H)是类黄酮合成途径的中枢位点,调控代谢途径中黄酮醇和花青素合成。文章根据转录组数据库中F3H基因中间片段设计特异引物,以中间锦鸡儿cDNA为模板,克隆得到CiF3H基因全长,通过序列分析、系统进化分析加以确认。qRT-PCR检测分析发现,中间锦鸡儿CiF3H基因受紫外、NaCl和ABA等胁迫诱导时表达模式具有相同规律。CiF3H基因在叶和根中表达量相当,茎中较少。异源表达CiF3H基因拟南芥的总黄酮含量少量增加,花青素含量降低。     

水稻中富含亮氨酸的重复序列和核苷酸结合位点(LRR-NBS)基因家族的生物信息学分析

 采用HMM(HiddenMarkovModel) ,对源于日本晴的粳稻 (国际水稻测序计划 ,IRGSP)基因组和 9311的籼稻基因组 (北京华大 ,BGI)的蛋白质数据库进行了搜索 ,分别获得了 32 5和 344个富含亮氨酸的重复序列和核苷酸结合位点 (leucinerichrepeat-nucleotidebindingsite ,LRR -NBS)类的抗病基因的蛋白序列 ,并得到了与这些蛋白相应的cDNA序列。对粳稻蛋白功能结构域的分析表明 ,多个蛋白具有与植物防卫反应相关的结构域 ,还发现多个蛋     

芒果(Mangifera indica)F3’H基因的克隆及其表达分析

花色素苷的合成是红色芒果果实着色的主要代谢途径,而类黄酮3’羟化酶(F3’H)基因是花色素苷合成的一个关键酶,其参与决定了花色、果实颜色、种皮颜色、茎叶表面等花色素苷的生物合成。本研究根据已经报道的F3’H基因的序列设计兼并引物,采用3’RACE和5’RACE方法,克隆得到了芒果果实F3’H基因的全长c DNA序列为1782 bp。该基因开放阅读框为1548 bp,编码515个氨基酸,分子重量为57.44 k D。通过系统发育分析发现该基因编码的蛋白与西洋梨、草莓、大豆等具有较近的亲缘关系。对不同芒果品种的F3’H基因的表达进行分析发现:红色的贵妃品种中表达量较高,而黄色的金煌品种中表达量较低。     

矮牵牛 F3′5′H基因的克隆及其在不同着色花药中的表达

通过品种间杂交和后代筛选,从模式植物矮牵牛中筛选出具有蓝花冠蓝花药的稳定株系。为了明确蓝色花药形成的分子机制,对蓝色花色素苷合成途径中的关键酶黄烷酮3′,5′-羟化酶(F3′5′H)进行研究,比较不同花药着色的矮牵牛植株中,F3′5′H基因组DNA的PCR扩增模式、基因组序列,以及花发育第3阶段的花药组织中基因表达差异。结果表明,蓝色花药植株与对照材料间的F3′5′H基因组DNA扩增模式基本相同,都存在两个基因编码位点Hf1和Hf2。在蓝色花药植株中,Hf1位点扩增出两个片段,一个与已公布的Hf1的序列完全一致,另一个是不能编码完整蛋白的假基因;Hf2基因位点也扩增出两个基因片段,其中有一个片段的5′-末端序列与已公布的Hf2序列有96%同源性,另一个是非特异性扩增产物。此外,Hf1基因可以在花药组织中表达,但仅在蓝色花药中有转录,而Hf2基因在花药组织中没有表达。根据上述结果认为,矮牵牛植株中,编码F3′5′H的Hf1基因与蓝色花药的形成相关,这一结论为进一步揭示矮牵牛蓝色花药形成的分子机制奠定了基础。     

基于SSR分子标记的宁粳28籼粳成分分析

[目的]为杂交水稻育种提供科学依据。[方法]以水稻品种宁粳28为试验材料,选取分布于水稻12个连锁群上的136对SSR引物,以2个测序品种日本晴和9311分别为典型粳稻与籼稻标准,利用SSR分子标记技术分析3个品种在DNA水平上的多态性差异,研究宁粳28粳稻与籼稻成分在染色体上的分布。[结果]宁粳28叶片DNA的PCR扩增产物经5%琼脂糖凝胶电泳后,16个标记位点为偏籼稻带型（大多数位点分布于3、5、8号染色体上）,4个标记位点无多态性,8个标记位点为籼粳中间型,其余107个标记位点为偏粳稻带型。[结论]宁粳28为典型的粳稻,其籼稻成分只占被抽查位点的9.56%。     

穞稻分类地位的SSR证据

 穞稻是发现于我国江苏连云港地区(北纬34°33′～34°46′)具有杂草生长习性的一类稻种资源。本研究采用30对水稻SSR引物;;比较穞稻与22份近缘野生种、21份亚洲栽培稻种质间的遗传差异。结果表明;;穞稻有14对SSR引物的带型与源于安徽省的4份塘稻材料相同;;存在10个与粳稻和野生稻共同的SSR位点等位基因;;并携带2个籼稻特征标记位点等位基因和1个普通野生稻特征位点(RM25)等位基因。在RM82位点上;;发现1个穞稻、塘稻、深水稻和普通野生稻材料所共有的等位基因。聚类分析和主成分分析则显示穞稻与安     

猪APOBEC3F基因外显子8单核苷酸的多态性及其与猪繁殖和呼吸综合征病毒易感性的关联性

为了研究猪载脂蛋白质B mRNA编辑酶催化多肽3F(APOBEC3F)基因的多态性及其对猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)易感性的影响,对猪APOBEC3F基因外显子3、4、8和内含子3序列进行扩增和测序,筛选多态性位点,分析其与PRRSV易感性的相关性。测序结果发现内含子3的16 bp处发生1个A/G突变和外显子8的5 bp处发生1个G/A突变。针对外显子8的5 bp处发生1个G/A突变建立PCR-RFLP方法,检测9个猪种群共193个样本,发现在定远猪和梅山猪中有GG、GA和AA 3种基因型,在二花脸猪中有GG和GA 2种基因型,其他群体均为GG型。AA基因型猪肺泡巨噬细胞中PRRSV拷贝数在接毒后12 h显著高于GG基因型,极显著高于GA基因型。表明APOBEC3F基因外显子8与PRRSV抗性相关,外显子8的5 bp处G等位基因更有利于抵抗PRRSV的感染。