山羊高繁殖力相关基因的筛选与分析

为查找与山羊繁殖力相关的基因,进一步研究繁殖力调控的遗传机制,本研究选用12只冀中山羊,按照其繁殖记录分为高产和低产2组,应用差异显示反转录PCR(DDRT-PCR)技术,分析了山羊在发情期卵巢组织基因表达的差异。经二次扩增、反式Northern以及半定量PCR验证分析,最终得到4个表达量差异的阳性片段。所得片段经克隆测序提交至GenBank,并进行BLAST分析。结果,4个差异片段中2条为新发现的表达片段,在NCBI中未发现高度同源序列。1条与野猪中获得的克隆片段THY010003E05同源性为81%,但功能未知。另1条差异片段的序列与牛PCNP的mRNA序列的同源性为94%。结果提示,该片段所属基因应属于PCNP基因,结合对其功能的分析结果,推测PCNP可能通过参与卵细胞生成过程中的细胞周期调控影响山羊繁殖力。     

不同发育阶段蒙古牛肌肉组织差异表达基因的筛选

应用mRNA差异显示技术,对两个发育阶段(16月龄和5岁龄)蒙古牛臀肌组织差异表达的基因进行研究,从分子水平分析影响不同发育阶段蒙古牛肉品质的遗传机制。经mRNA差异筛选获得6条差异表达的EST片段,与GenBank中序列进行相似性比对后发现,其中一条序列S1与牛的丝切蛋白2(cofilin 2, CFL2)基因高度同源(相似性99%),确认S1就是牛的CFL2基因;另外5条S2-S6在数据库中未发现同源序列,确定为新的EST片段。 采用相对定量PCR方法对差异表达基因CFL2进行真实性鉴定和差异表达量检测,结果显示,CFL2基因在5岁龄蒙古牛肌肉组织中的表达量是16月龄的3.8倍。过量的丝切蛋白2可以抑制单体型肌动蛋白的聚合及1型优质肌纤维的累积,其高表达可能导致了蒙古牛肉质性状的下降。     

鹅卵泡选择过程中差异表达基因的初步探索

采用银染mRNA差异显示技术筛选并克隆鹅卵泡选择过程中差异表达的基因片段,测序后在Genbank中进行Blast检索分析其同源性.共获得5个差异片段(EST,表达序列标签),经Blast同源性分析发现1个与人甲硫氨酸腺苷基转移酶Ⅱβ亚基(MAT Ⅱβ)同源,同源性为95%,另一个与鸡mKIAA0840基因同源,同源性为94%,其余3个与已知基因或序列无任何同源性,可能是尚未发现的新基因.本研究结果显示鹅卵泡选择过程中的基因表达存在差异,筛选出的5个EST的全序列和功能有待于进一步深入研究.     

蒙古冰草肌动蛋白基因片段的克隆与组织表达分析

本研究利用同源序列法分离蒙古冰草Actin基因同源片段,并分析蒙古冰草Actin基因在根、茎、叶中的表达特征。根据禾本科植物小麦Actin基因的保守序列设计1对引物A1,经RT-PCR扩增,从蒙古冰草cDNA中克隆到1个长度为541 bp的Actin基因片段,使用DNAman和DNAUSER等分子生物学软件进行序列分析,结果表明,该序列编码179个氨基酸,并推测该片段具有Actin超基因家族的保守结构域,含有1个ATP结合位点,抑制蛋白结合位点和胶溶蛋白结合位点;该基因片段的氨基酸序列与小麦Actin基因的同源性为99%,与玉米同源性为96%,与水稻同源性为93%。组织器官特异性表达分析结果表明,该基因在根、茎、叶中的表达量恒定。将该基因片段命名为MwACT1,并在GengBank中登记注册,登录号为FJ490410。     

利用DDRT-PCR技术分析羊草Na2CO3诱导基因的表达差异

以100mM Na2CO3(pH 10.5)对羊草幼苗进行碱胁迫处理,利用DDRT-PCR技术比较了其在Na2CO3处理48h后和以双蒸水(pH 7.0)作为对照处理的基因表达差异,共分离到22个差异表达的基因片段,其中有14个(9个在根中,5个在叶中)为在Na2CO3胁迫下上调表达的基因(编号为SIGL1～14--Sodium carbonate InducedGene in Leymus chinensis 1～14),8个(5个在根中,3个在叶中)下调表达基因(编号SIGL15～22).对SIGL1进行Northern blot分析证明其为完全受Na2CO3诱导在羊草根中表达,克隆并测序分析表明SIGL1共计466bp,经查询在GenBank中没有与SIGL1同源的基因序列.     

牛睾丸差异表达基因Septin10的筛选、鉴定及组织表达研究

本研究旨在筛选出决定或影响公牛睾丸周长(SC)的基因片段,并研究其功能和表达特征,为今后种公牛的选育提供理论基础。用mRNA差异显示技术从睾丸周长极显著差异(P0.01)的睾丸组织中筛选差异表达的基因片段,并用反Northern杂交及荧光定量的方法鉴定筛选的结果,研究筛选出基因的组织表达谱。结果,筛选出1条差异表达片段A71,经测序和BLAST分析发现该片段与牛Septin10基因高度同源(99%),且该基因在肝脏等9个组织中都有表达,在2组睾丸组织中相对表达量差异显著(P0.05)。分析结果表明,Septin10基因是牛睾丸差异表达基因,可作为一个研究牛繁殖性状的候选基因。     

鸡贮精腺差异表达基因的研究

用mRNA差异显示技术对鸡贮精腺中基因的差异表达进行研究,分离并筛选出1个差异表达片段SST01,经测序和BLAST分析,发现SST01与鸡2号染色体上的neurexophilin基因高度同源(98%)。Neurex-ophilin是一种只在神经细胞中分泌的糖蛋白,说明神经系统参与贮精腺内精子的贮存或释放。Neurexophilin作为精液素的配体发挥功能,而精液素使细胞粘连,从而说明neurexophilin参与精子在贮精腺内的贮存过程。     

鹅FoxO1基因cDNA序列的克隆及组织表达

为了研究鹅FoxO1（forkhead box O1）基因的功能,根据GenBank已收录的鸡（Gallus gallus）、人（Homo sapiens）和小鼠（Mus musculus）等物种FoxO1基因序列的同源保守区域,设计特异性引物,利用RT-PCR技术克隆鹅FoxO1基因cDNA序列,并对基因序列进行了生物信息学分析。结果表明,成功克隆得到了鹅FoxO1基因cDNA序列,通过BLAST比对,鹅FoxO1基因与原鸡、人、小鼠的核苷酸序列同源性分别为97%、83%、82%,FoxO1基因在四川白鹅中表达水平总体表现为：皮脂＞腹脂＞腿肌＞胸肌＞肝脏。因此,FoxO1基因在多个组织中都有表达,且表达差异较大。     

猪akirin2基因的克隆与真核表达

Trizol法从猪脾脏中提取总RNA,RT-PCR方法得到猪Akirin2的完整编码区,软件分析猪Akirin2的核酸序列与蛋白序列,进行染色体定位。将Akirin2构建到带有荧光标记的真核表达载体pEGFP-C1中,通过脂质体转染法将pEGFP-Akirin2转入猪脐静脉血管内皮细胞系(SUVEC)中进行表达。结果表明,该序列编码203个氨基酸,猪akirin2基因定位于猪1号染色体,含有4个外显子,猪与牛的Akirin2蛋白高度同源。重组表达质粒pEGFP-Akirin2经双酶切鉴定和测序分析,表明构建成功,pEGFP-Akirin2转染SUVEC细胞后,经荧光检测证实转入的akirin2基因得到表达。研究结果为探讨猪Aki-rin2蛋白在免疫调控中的功能提供了基础数据。     

银黑狐内皮素受体B基因（EDNRB）的克隆及其组织表达分析

采用RT-PCR方法对银黑狐内皮素受体B基困（EDNRB）进行了克隆,序列分析表明所克隆的cDNA序列全长为1 636bp,包含整个开放阅读框1 332bp,编码443个氨基酸残基。银黑狐EDNRB基因编码序列与GenBank数据库中的犬、猪、人、牛、兔和小鼠的EDNRB基因核酸序列高度同源,同源性分别为99.0%,90.7%,89.5%,89.1%,86.9%和82.8%。银黑狐EDNRB基因编码氨基酸序列中包含1个信号肽序列和7个跨膜区域,跨膜区氨基酸序列在不同物种中高度保守。EDNRB基因组织表达谱分析表明该基因在银黑狐肺、脑和肝脏组织中表达量较高,而在肌肉、脾和心脏中表达量较低,在胃组织中没检测到该基因的表达。本研究结果为下一步探讨ED-NRB基因核酸序列多态性与银黑狐不同毛色表型的相关性奠定了基础。     

SSH与cDNA芯片技术的联合及其在植物基因差异表达研究中的应用

抑制消减杂交技术(SSH)与cDNA芯片技术是新近发展起来的研究差异表达基因的两种非常有效的方法。近年来,将SSH和cDNA芯片技术结合使用,为分析组织细胞的已知基因表达差异提供了新的手段,也为克隆和鉴定新基因开辟了新的道路,是目前寻找差异表达基因的适用方法。鉴于此,对SSH和cDNA芯片技术的基本原理、两种方法结合使用的操作流程、克隆差异表达新基因的特点,以及在植物基因差异表达方面的应用进行了概述。     

农杆菌介导的Lyz-GFP基因对匍匐翦股颖Peen A-1 转化和表达的研究

 以匍匐翦股颖ＰｅｎｎＡ-１成熟胚为供试材料,建立了其植株高效再生体系。利用农杆菌介导法将溶菌酶与绿色荧光蛋白Ｌｙｚ-ＧＦＰ双元基因转入匍匐翦股颖ＰｅｎｎＡ-１ 胚性愈伤组织中,经培养获得抗病转基因植株。并对Ｌｙｚ-ＧＦＰ双元基因转化ＰｅｎｎＡ-１的适宜条件进行了研究。研究结果表明,在２．０ｍｇ／Ｌ２,４ Ｄ＋０．１ ｍｇ／Ｌ６-ＢＡ的ＭＳ培养基上ＰｅｎｎＡ-１愈伤组织诱导率最高,可达３６％,且质量最好。愈伤组织在ＭＳＯ＋０．５ｍｇ／ＬＮＡＡ 上分化率最高,达４２．５％;浓度为３００ｍｇ／Ｌ 的头孢霉素（Ｃｅｆ）可抑制农杆菌ＬＢＡ４４０４的生长;ＰｅｎｎＡ-１胚性愈伤组织经携有ｐＢＩ１２１-Ｌｙｚ-ＧＦＰ的农杆菌ＬＢＡ４４０４ （ＯＤ６００值０．３～０．５）侵染１０～１５ｍｉｎ,共培养３ｄ后,转化愈伤组织生长状况良好,转化率达１２．５％,且在后期的生长和转化苗的再生中有良好的表现,转化苗再生率为２７．５％;转化植株有较强的荧光表达量,并经ＰＣＲ 检测,获得的２株匍匐翦股颖ＰｅｎｎＡ-１转化植株中均扩增出７５０ｂｐ的目标基因片断。     

沉默CCR和CAD基因培育低木质素含量转基因多年生黑麦草

木质素作为维管植物的重要成分之一,主要存在于细胞的次生壁中。然而,木质素却是许多工农业加工过程的限制因素,例如在化学制浆、牧草消化以及木质纤维转化为生物酒精等过程中。肉桂酰辅酶A还原酶(CCR)和肉桂醇脱氢酶(CAD)是催化木质素单体生物合成最后两步的关键酶。本研究根据NCBI中黑麦草CCR和CAD基因序列设计特异引物并添加相应酶切位点,从野生型多年生黑麦草cDNA分离克隆CCR和CAD基因片段,分别构建了含正反方向目的片段的植物表达干扰载体p23-iCCR和p23-iCAD。通过根癌农杆菌EHA105介导转入多年生黑麦草胚性愈伤组织,经过巴龙霉素筛选和PCR检测获得导入了干扰CCR和CAD基因片段的转基因株系i-CCR和i-CAD。常规方法测定相对木质素含量,结果显示,与对照相比,有9株i-CCR植株和11株i-CAD 植株木质素含量显著降低,分别平均降低了34.67％,33.86％,且生长正常。本研究表明通过干扰CCR和CAD基因表达,可以获得低木质素含量的多年生黑麦草,为进一步培育易消化吸收的黑麦草提供了良好的种质资源。     

柞蚕蛹全长cDNA文库的构建和随机EST测序

采用RNA转录5′末端转换(SMART)技术构建了柞蚕(Antheraea pernyi)蛹的全长cDNA文库。所构建cDNA文库的容量为5×105个独立克隆,插入片段长800~2500 bp,且90%的插入片段大于1 kb。随机挑取288个克隆进行表达序列标签(EST)测序,有效序列为250条,根据EST测序结果计算文库重组率达95%。经序列拼接得到175个unigenes,通过序列比对发现其中97个unigenes与GenBank中的已知基因高度同源,且有88条全长序列,基因的完整性比率达90%。在随机EST测序中获得了具有5′端和3′端非编码区的延伸因子-1α基因(Gen-Bank登录号:FJ788508),该基因cDNA全长1743 bp,有一个1392 bp的开放阅读框,编码含463个氨基酸残基的蛋白,蛋白的理论分子质量为50.4 kD,等电点8.96。EST测序分析表明,柞蚕蛹cDNA文库符合构建基因文库的质量要求,该文库的构建将有助于柞蚕功能基因的克隆和研究。     

IBDV中国超强毒株Harbin-1基因组B节段的克隆和序列分析

给SPF鸡人工接种鸡传染性法氏囊冱病毒中国超强毒株Harbin-1，用LiCl分级沉淀方法从法氏囊组织纯化病毒基因组dsRNA，通过RT－PCR分两段扩增获得B节段的cDNA片段Ph12与pb34。将pb12与pb34分别克隆到pGEM-T载体上测序，然后进行序列分析，对各毒株VP1序旬进行同源性分析而得出的系统树表明Harbin-1与超强毒株IL3、HK46、UK661和OKYM之间的亲缘关系较其它毒株更近，但强弱毒株之间没有明显的界限，在Harbin-1 B节段序列中没有发现上述超强毒株所独有的7个氨基酸。     

犬弓首蛔虫雄虫cDNA文库构建及EST分析

为构建T.canis雄虫cDNA文库,采用Trizol法提取T.canis雄虫的总RNA,合成cDNA,连接到λTripEx2载体上,通过包装蛋白对连接产物的包装,接种到大肠杆菌XL-1-Blue中进行原始文库和扩增文库的滴度测定.经质量鉴定表明:初始文库的滴度为5.25×106 pfu·mL-1,扩增后文库的滴度为6.90×109 pfu ·mL-1.文库的插入片段大小在500～2 000 bp,平均片段大小为1 000 bp,重组率为99.47％.所有指标均显示已成功构建了T.canis雄虫的cDNA文库.利用该文库获得了189条5'有效表达序列标签(EST).对ESTs拼接后代表了101个Unigenes,含有27个Contigs和74个Singletons.其Unigenes在GenBank中的序列号为HO348195～HO348295.同源性分析检索到有56个Unigenes与已知基因同源,其中具有已知或推测功能的基因有40个,未知功能基因有16个,未比对上的基因45个.未比对上的基因与NR数据库中的蛋白序列没有任何意义的匹配,为研究中发现的新基因.这些结果为进一步开展犬弓首蛔虫功能基因及分子机制研究奠定了基础.     

家蚕第2白卵近等基因系差异表达基因的筛选

为了解与家蚕第2白卵(w-2)性状形成相关的差异表达基因信息,以家蚕正常型黑卵及其第2白卵近等基因系的转色期蚕卵为材料,构建抑制消减杂交(SSH)文库,筛选差异表达基因。对SSH文库中部分克隆的测序分析表明,该文库对差异表达基因的富集性较好。随机挑选SSH文库中的300个克隆制作家蚕cDNA芯片,对家蚕正常型黑卵及第2白卵近等基因系转色期蚕卵进行检测,获得11个差异表达基因。对这11个差异表达基因进行实时荧光定量RT-PCR验证分析,其结果与芯片数据分析结果趋势一致,在正常型黑卵与第2白卵近等基因系之间,这些基因的表达差异为0.1倍至数千倍。     

利用EST-SSR、IT-ISJ分子标记研究四倍体与八倍体柳枝稷的遗传多样性

柳枝稷是重要的能源植物之一,为研究四倍体Alamo与通过秋水仙素加倍后的八倍体之间的遗传差异,本研究以65份四倍体Alamo与其诱变的八倍体为研究材料,通过EST-SSR与IT-ISJ两种分子标记进行遗传分析。结果表明,EST-SSR引物共扩增出245条带,多态性比率为99.59%,观测等位基因Na为1.9878,有效等位基因Ne为1.1718,基因多样性指数H为0.1308,Shannon信息指数I为0.2388,其中四倍体Alamo的各遗传参数(226条,88.93%,1.8816,1.1823,0.1349,0.2398)多高于八倍体Alamo(217条,92.24%,1.9184,1.1652,0.1228,0.2234)。IT-ISJ引物共扩增出165条条带,多态性比率为96.36%,观测等位基因Na为1.9878,有效等位基因Ne为1.5777,基因多样性指数H为0.3354,Shannon信息指数I为0.4999,四倍体Alamo各项指数(145条,94.55%,1.9333,1.6366,0.3602,0.5280)均高于八倍体Alamo(139条,84.24%,1.7515,1.4377,0.2573,0.3864)。通过UPGMA分析表明,65个柳枝稷材料中四倍体与八倍体没有明显区分开,表明其没有产生明显的遗传分化。通过AMOVA分析表明,EST-SSR和IT-ISJ的遗传变异分别有94.78%和80.76%发生在倍性内,有5.22%和19.24%发生在倍性间,表明柳枝稷倍性间没有明显的差异。     

羊源与骆驼源羊口疮病毒免疫相关基因的比较分析

试验旨在探究羊口疮病毒（Orf virus，ORFV）在感染不同物种后其免疫相关基因所表现出的差异变化。对采集到的羊和骆驼ORFV病料进行病毒基因组提取，分别命名为ORFV-Y和ORFV-LT。根据GenBank中ORFV全基因组序列（登录号：KF234407.1）设计并合成3对特异性引物，分别扩增ORFV-Y和ORFV-LT的B2L、F1L和VIR基因片段，并将扩增得到的基因片段分别克隆到pMD19-T载体上，转化大肠杆菌DH5α感受态细胞，对重组质粒进行鉴定，选取阳性克隆质粒进行测序，用DNAStar软件对所获序列进行拼接后，与NCBI上已公布的13组ORFV全基因组相应基因序列进行同源性比对、氨基酸序列分析和系统进化树构建。结果显示，两组基因组与参考序列的B2L、F1L和VIR基因核苷酸同源性分别为92.8%~99.2%、95.7%~99.5%和77.6%~100%。将两组基因组与参考序列进行氨基酸序列比对分析后发现，两组基因组之间的免疫相关基因均表现出较为明显的差异，且F1L基因有一定的规律可循。对B2L、F1L和VIR基因进行系统进化树构建分析后发现，ORFV-Y与中国福建山羊株亲缘关系较近，而ORFV-LT与参考毒株进化关系均较远，且单独成为一个分支。综上，ORFV在感染羊和骆驼时其免疫相关基因出现了较为明显的差异，为深入探究ORFV感染不同物种其基因序列发生的变化及未来针对不同物种的疫苗研制提供参考。     

Comparison Analysis of Immune Related Gene of Orf Virus in Sheep and Camels

The purpose of this study was to investigate the variation of Orf virus (ORFV) immune related genes after infection with different species.The ORFV genomes of sheep and camel were extracted and named ORFV-Y and ORFV-LT,respectively.Based on ORFV genome sequence published in GenBank (accession No.:KF234407.1),three pairs of specific primers were designed and synthesized to amplify the B2L,F1L and VIR gene fragments of ORFV-Y and ORFV-LT,respectively,and the amplified fragments were cloned into pMD19-T vector,transformed into E.coli DH5α competent cells.The recombinant plasmid was identified,and positive clones were selected for sequencing,DNAStar software was used to analyze the homology,amino acid sequence and phylogenetic tree of 13 ORFV genome sequences published on NCBI.The results showed that the nucleotide homology of B2L,F1L and VIR genes were 92.8% to 99.2%,95.7% to 99.5% and 77.6% to 100%,respectively.After comparing the amino acid sequence between the two genomes and the reference sequence,it was found that there were obvious differences in the immune related genes between the two genomes,and F1L gene had some rules to follow.The phylogenetic analysis of B2L,F1L and VIR genes showed that ORFV-Y was closely related to the Chinese Fujian goat strain,while ORFV-LT was far from the reference strains,and was a separate branch.The results showed that ORFV had obvious difference in immune related genes between sheep and camels,it provided a reference basis for further research on the changes of ORFV gene sequences in different species and the development of vaccines for different species in the future.