绵羊YAP1基因全长cDNA克隆及生物信息学分析

【目的】克隆绵羊YAP1基因cDNA并分析其序列及其蛋白的遗传特性及其在不同组织中不同程度的表达情况。【方法】以湖羊为研究对象,利用RT-PCR和RACE技术获得绵羊YAP1序列,并结合生物信息学方法对绵羊YAP1的序列进行深入分析。【结果】从湖羊背最长肌中克隆YAP1基因的全长cDNA序列;利用生物信息学技术,对绵羊YAP1基因与其它物种的同源性,蛋白质序列的跨膜区,亚细胞定位,亲水性,潜在信号肽剪切位点,糖基化位点,磷酸化位点,编码产物进行功能预测分析,及其编码蛋白的二级结构,三级结构等进行分析。【结论】克隆获得绵羊YAP1基因序列全长为1 712 bp,包括1 212 bp的编码区序列,编码403个氨基酸。同源性分析发现,绵羊YAP1核苷酸序列与推测氨基酸序列与灰仓鼠的同源性最高,分别达到78.77%和92.51%,而与人、黑猩猩的一致性差异较小。氨基酸序列分析发现该基因编码蛋白为水溶性蛋白,相对分子量为44079.0Da,理论等电点为4.91,无信号肽序列和跨膜区;亚细胞定位主要在细胞核,不属于分泌蛋白;预测含有33个磷酸化位点,7个糖基化位点,具有两个WW结构域,二级结构以无规则卷曲为主,三级结构显示,YAP1结构域区构成弯曲状螺旋结构。预测YAP1蛋白主要在调节功能过程中有着关键作用。以上研究为进一步探讨YAP1基因在肌肉生长过程中的功能研究奠定了遗传信息基础。     

鸭维甲酸诱导基因I克隆及其结构域功能分析

【目的】克隆鸭维甲酸诱导基因I（retinoic acid inducible gene I,RIG-I）,分析其不同结构域的功能。【方法】根据GenBank上公布的鸭RIG-I序列设计引物,利用RT-PCR克隆鸭RIG-I基因CDS（coding sequence）区,根据保守结构域预测结果,构建携带6*his组氨酸标签的不同结构域缺失突变体的真核表载体（RIG-I-Full、RIG-I-N和RIG-I-C）,转染鸡胚成纤维细胞DF1,经RT-PCR、间接免疫荧光方法鉴定重组质粒在细胞中转录与表达;同时,利用RT-qPCR检测RLR抗病毒信号通路中的IFN-β、Mx1和PKR等下游基因的表达变化。【结果】鸭RIG-I基因CDS区全长2 802 bp,共编码933个氨基酸;不同结构域缺失突变体的真核表载体转染DF1细胞后,重组蛋白均在DF1细胞中表达;RT-qPCR结果显示,N端能显著激活RLR通路上IFN-β、Mx1及PKR基因的表达上调。【结论】 duRIG-I及不同区段均能在DF1细胞中表达,其中N端在调节RLR抗病毒信号通路下游基因的表达过程中发挥了重要作用。     

鹅AKR1D1基因编码区克隆、序列分析及在卵泡中的表达特性研究

【目的】克隆鹅AKR1D1基因编码区序列,预测其蛋白结构、功能,并研究其在鹅各等级卵泡中的表达特性。【方法】以天府肉鹅母系为材料,采用RT-PCR技术克隆鹅AKR1D1基因编码区序列,利用多种生物信息学分析软件预测其结构与功能,并应用荧光定量PCR技术检测其在各等级卵泡中的表达特性。【结果】结果表明:鹅AKR1D1基因编码区全长981 bp,编码326个氨基酸,氨基酸水平上与鸡相似性高达95.71%;氨基酸序列分析表明鹅AKR1D1蛋白相对分子量为37 263.7 Da,主要定位在细胞质和线粒体内,属于水溶性蛋白;预测鹅AKR1D1氨基酸含有磷酸化位点18个、糖基化位点3个;其二级结构以无规则卷曲为主,三级结构呈弯曲螺旋结构;荧光定量PCR结果显示,AKR1D1在鹅2~4 mm卵泡颗粒层和膜层表达最高,在膜层F5和颗粒层F1中表达最低。【结论】AKR1D1可能通过调控类固醇激素的动态平衡从而对卵泡募集、筛选、闭锁以及排卵起到重要作用。     

无量山乌骨鸡FSHR基因分离、表达及其蛋白功能分析

【目的】揭示无量山乌骨鸡FSHR基因的结构与功能。【方法】采用RT-PCR法克隆了无量山乌骨鸡FSHR基因的编码区全序列,并利用生物信息学方法对无量山乌骨鸡FSHR基因编码产物的理化特性、结构及功能进行了初步分析,最后采用实时荧光定量分析其组织表达情况。【结果】本研究获得的无量山乌骨鸡FSHR基因编码区全长为2 082 bp,编码693个氨基酸。生物信息学预测显示:无量山乌骨鸡FSHR无N-端信号肽。该蛋白含有3个保守结构域、7个跨膜区和6种功能活性位点。无量山乌骨鸡FSHR二级结构主要由无规则卷曲和α螺旋构成,分别占35.50%和31.17%。氨基酸序列比对显示:无量山乌骨鸡FSHR与其他禽类的同源性在87.4%以上。荧光定量结果显示:该基因在性腺组织中表达量最高,说明该基因与生产性能、繁殖性能等有关系。【结论】FSHR属于G蛋白偶联受体家族,可介导促卵泡作用的发生,可能在转运和结合、信号转导、修饰加工等过程中发挥重要作用。     

版纳微型猪近交系FANK1基因CDS克隆、qPCR表达及功能生物信息学分析

【目的】获得猪FANK1基因CDS序列、组织表达和蛋白质功能信息。【方法】以GenBank下载的猪及近缘物种的FANK1 mRNA序列为参考序列,设计特异引物从版纳微型猪近交系(BMI)睾丸组织中扩增FANK1基因完全编码序列及部分侧翼序列。应用实时荧光定量PCR技术检测BMI 15个重要组织的FANK1 mRNA转录表达水平,并对FANK1翻译的蛋白质序列进行多种功能生物信息学分析,预测FANK1蛋白质的功能,最后构建FANK1多物种氨基酸系统进化树。【结果】获得了BMI FANK1编码区序列长1 041 bp,编码346个氨基酸,序列已提交GenBank,基因登录号为KU705617和KU705618,对应的氨基酸登录号为AOC89035和AOC89036。基因组结构分析表明FANK1基因定位于猪14号染色体,有11个外显子和10个内含子。多组织相对荧光定量表达分析表明FANK1基因在睾丸、尿道球腺和精囊腺中呈高表达水平;在其他组织中呈中低表达水平。功能生物信息学分析表明FANK1蛋白质含有2种保守结构域FN3和ANK,无跨膜螺旋结构,无N端信号肽序列,二级结构以无规卷曲为主,N末端和C末端均亲水,有4类功能活性位点。系统进化分析表明,FANK1基因在进化中高度保守,且与牛、羊的亲缘关系最近,符合物种的系统分类学。【结论】成功克隆了版纳微型猪近交系FANK1基因的CDS序列并进行了多种组织表达分析,为后续研究FANK1基因在小型猪精细胞分裂及调节信号通路方面的作用及功能奠定基础。     

版纳微型猪近交系CPN10克隆、亚细胞定位、组织表达和生物信息学分析

【目的】以版纳微型猪近交系(BMI)为材料克隆CPN10基因,从亚细胞、m RNA水平及生物信息学方面初步探索其结构及功能特性,为该基因在猪—人异种器官移植免疫排斥中的作用研究奠定基础。【方法】采用RT-PCR方法获得CPN10基因c DNA序列,应用分子克隆技术构建目的基因和报告基因EGFP的重组真核表达载体pEGFP-C1-CPN10,将其转染猪肾细胞PK15进行瞬时表达,通过EGFP示踪CPN10在PK15细胞中的表达和定位。进一步应用荧光定量技术明确其mRNA的多组织表达特征。最后利用生物信息学分析CPN10蛋白质的结构特征。【结果】得到BMI CPN10 CDS 309 bp序列(GenBank登录号:KM098149),成功构建了BMI CPN10基因的绿色荧光蛋白融合表达载体pEGFP-C1-CPN10,转染PK15细胞且主要在细胞质中检测到绿色荧光蛋白表达。多组织荧光定量表达分析表明:BMI CPN10 mRNA在皮肤中具有最高表达量,在肝和肾上腺中的表达量较高,在其余各组织中呈中低度表达或几乎不表达。生物信息学分析表明:CPN10编码102个氨基酸,其蛋白分子量为10.93 ku,等电点为8.89,含1个CPN10保守结构域和5个磷酸化位点,二级结构以延伸链结构为主,无跨膜螺旋结构和信号肽。【结论】CPN10基因定位在细胞质中,在皮肤中高表达,该研究结果为进一步研究该基因在免疫排斥方面的功能奠定了理论基础。     

烟草抗马铃薯Y病毒病相关基因NtPsaN的克隆及表达分析

【目的】从高抗PVY烟草品种VAM中克隆抗病相关基因,分析该基因的序列特征、进化关系和表达特性,研究其在烟草抗PVY防御反应中的作用,为培育抗PVY烟草新品种奠定基础。【方法】利用SSH结合cDNA芯片筛选出来的病害诱导特异表达基因片段,通过RACE技术克隆烟草抗病相关基因;生物信息学分析该基因保守结构域以及序列特征;采用MEGA4.0软件构建系统进化树;利用实时荧光定量RT-PCR技术研究该基因的表达特性。【结果】克隆了1个烟草抗病相关基因,命名为NtPsaN,该基因具有PsaN基因家族保守结构域,OFR长度507bp,编码168个氨基酸;构建了PsaN亚基系统进化树;实时荧光定量RT-PCR结果显示接毒之后该基因表达与不接毒对照相比有明显上调趋势。【结论】克隆得到一个烟草PVY抗病相关基因NtPsaN,其表达受PVY侵染诱导,该基因可能在烟草抵御PVY病害侵染过程中起重要作用。     

类乌齐牦牛ACTA1基因克隆、分子特性及差异表达分析

【目的】骨骼肌α肌动蛋白1(actin alpha 1, ACTA1)主要参与骨骼肌纤维的发育,在骨骼肌活动中发挥重要作用。本试验主要扩增类乌齐牦牛ACTA1基因的cDNA序列,检测ACTA1基因在类乌齐牦牛不同组织中mRNA水平的表达规律。【方法】采用RT-PCR方法扩增并克隆类乌齐牦牛ACTA1基因CDS区;通过在线软件对其一级结构、二级结构、三级结构进行生物信息学分析;利用核苷酸序列及氨基酸序列进行同源性和系统进化树分析;应用RT-qPCR技术检测ACTA1基因在类乌齐牦牛不同组织中的表达模式。【结果】类乌齐牦牛ACTA1基因编码区全长1134 bp,结构稳定,共编码377个氨基酸。生物信息学分析发现,类乌齐牦牛ACTA1基因编码的蛋白质是一种结构较稳定、带负电的亲水性蛋白,二、三级结构以α-螺旋为主,包含2个明显的跨膜区域,无信号肽,属胞内蛋白。保守结构域中含有明显的NDB区域,蛋白结构高度保守。同源性分析表明,类乌齐牦牛与水牛ACTA1基因的核苷酸及氨基酸同源性均较高。系统进化树分析显示,类乌齐牦牛与水牛亲缘关系最近,黄牛次之。实时荧光定量PCR结果显示,ACTA1基因在臀肌和大脑高表达。【结论】获得类乌齐牦牛ACTA1基因的CDS区全长1134 bp,ACTA1基因在类乌齐牦牛肌肉和大脑组织中显著表达,为进一步研究分析ACTA1基因在调控牦牛肌肉发育及机制等方面奠定基础。     

猪EGFL6基因生物信息学分析

为了解猪EGFL6基因基本特性,克隆该基因CDS区,运用生物信息学方法预测分析其氨基酸理化性质、同源性、蛋白功能及二三级结构等。结果表明,猪EGFL6基因CDS区全长1 665 bp,编码554个氨基酸,与人、马、小鼠、绵羊等氨基酸相似性均在75%以上,亲缘关系较近,该蛋白具有亲水性和不稳定性,是分泌蛋白,有12个潜在磷酸化位点,5个保守结构域,无跨膜结构区,无规则卷曲是二三级结构中最主要结构元件。该研究为进一步揭示猪EGFL6基因功能奠定基础。     

猪-人异种移植相关基因CMAH的克隆、表达及功能生物信息学分析

【目的】研究版纳微型猪近交系(Banna mini-pig inbred line,BMI)CMAH基因特性,探索该基因在猪-人异种器官移植免疫排斥中的作用。【方法】采用实时荧光定量PCR技术检测BMI 27个重要组织的CMAH m RNA表达水平,采用Western blot检测BMI在9个组织中的CMAH蛋白表达特征,并对CMAH编码的氨基酸进行生物信息学预测,分析CMAH蛋白质的功能。【结果】扩增得到BMI CMAH编码区序列长1 734 bp,编码577个氨基酸,序列已提交Gen Bank,基因登录号KM098147,对应的氨基酸登录号AIS36193。多组织相对荧光定量表达分析表明CMAH基因在颌下腺、脾及舌下腺中呈相对高表达水平,在其他组织中呈相对中、低表达水平。Western Blot分析表明CMAH蛋白在除脊髓和大脑外的其他组织都有表达。功能生物信息学分析表明CMAH蛋白质包含Rieske和Ula G保守结构域,二级结构以α螺旋为主,N末端亲水,C末端疏水,有6类功能活性位点。【结论】明确了CMAH基因的结构以及在多种组织中差异化表达情况,为深入研究其在异种器官移植方面的功能积累了基础资料。     

穴盘规格和苗龄对塑料大棚菜豆性状及产量的影响

本试验以菜豆品种先行者为试材,采用32孔、50孔两种规格穴盘,设置10、15、20、25 d等4个苗龄段,通过研究不同穴盘规格和苗龄对菜豆性状及产量的影响,筛选出适合菜豆育苗的穴盘规格和适宜的苗龄。结果表明：穴盘育苗的营养面积增大,菜豆产量随之增加,25 d苗龄条件下,32孔穴盘的前期产量和总产量均显著高于50孔穴盘;随着苗龄的增长,菜豆的前期产量和总产量呈增加趋势,其中25 d苗龄的产量显著高于其他苗龄。综合上述各项指标,菜豆育苗阶段,10 d苗龄可选用32孔、50孔穴盘,15 d以上秧苗选用32孔穴盘为宜。     

不同基因型小麦苗期耐低氮性评价及筛选

氮素作为重要的营养元素,限制着小麦的生长发育和经济产量,筛选和培育耐低氮小麦品种是提高氮素利用率、降低生产成本的有效途径。以118份不同基因型小麦为材料,在低氮(0.1 mmol·L^-1)和正常氮(5 mmol·L^-1)条件下苗期水培,测定根干重、茎叶干重、根冠比、植株干重、最大根长、初生根数和二级初生根数等相关指标,采用模糊隶属函数法、主成分分析以及聚类分析法综合评价小麦品种的耐低氮性。结果表明,在低氮胁迫下小麦幼苗的根干重、根冠比和初生根数目显著提高,茎叶干重、植株干重和最大根长不同程度的降低,7个苗期性状指标在两个氮水平下均存在显著性差异。主成分分析提取3个主成分,贡献率分别为 43.575%、22.904%和17.873%,累积贡献率达 84.351%。以耐低氮性综合评价D值进行聚类分析,将118份小麦品种划分为强耐低氮型、耐低氮型、中间型、较敏感型和敏感型5类。筛选出3份耐低氮型小麦（齐大195、金丰7183和天民198）和2份强耐低氮型小麦（山农0917和鲁麦8号）。不同小麦品种的耐低氮机制不同,研究结果为小麦耐低氮品种的选育提供理论依据和材料基础。     

一串红N、P、K、Ca、Mg、Fe缺素症状研究

以‘展望红’为材料,研究N、P、K、Ca、Mg、Fe缺乏对其生长发育的影响,并总结缺素症状,研究结果表明:N缺乏时植株矮小,叶发黄;P缺乏时叶色暗绿,且影响开花;K缺乏时基部叶枯黄,并易落叶;缺Fe症状较为明显,但能正常开花;Ca、Mg未表现出缺素症状,且各项指标要优于全素处理;N、P显著影响一串红的生长发育,K对开花品质的影响较大。     

Segregation of form, color, movement, and depth: anatomy, physiology, and perception

Anatomical and physiological observations in monkeys indicate that the primate visual system consists of several separate and independent subdivisions that analyze different aspects of the same retinal image: cells in cortical visual areas 1 and 2 and higher visual areas are segregated into three interdigitating subdivisions that differ in their selectivity for color, stereopsis, movement, and orientation. The pathways selective for form and color seem to be derived mainly from the parvocellular geniculate subdivisions, the depth- and movement-selective components from the magnocellular. At lower levels, in the retina and in the geniculate, cells in these two subdivisions differ in their color selectivity, contrast sensitivity, temporal properties, and spatial resolution. These major differences in the properties of cells at lower levels in each of the subdivisions led to the prediction that different visual functions, such as color, depth, movement, and form perception, should exhibit corresponding differences. Human perceptual experiments are remarkably consistent with these predictions. Moreover, perceptual experiments can be designed to ask which subdivisions of the system are responsible for particular visual abilities, such as figure/ground discrimination or perception of depth from perspective or relative movement--functions that might be difficult to deduce from single-cell response properties.     

ICP-OES法同时测定果蔬中铅、砷、镉、铬、铜、锡含量

果蔬样品经混酸消化后,控制一定的酸度,定容后应用等离子体发射光谱法(ICP-OES)对果蔬中铅、砷、镉、铬、铜、锡六种有害重金属进行测定,研究了分析测定条件,方法简单快速。测定结果表明,五种元素的加标平均回收率在91.0%~107%之间。其RSD均小于3.5%。按该方法进行处理及测定铅、砷、镉、铬、铜、锡,在选择的测定条件下最低检出限分别为0.0006 mg/kg、0.0003 mg/kg、0.00003 mg/kg、0.00005 mg/kg、0.00003 mg/kg、0.0006 mg/kg。