甘蓝型油菜种子发育灌浆后期的转录组分析

油菜种子发育是产量和品质形成的关键发育阶段,包含了复杂的发育过程和调控网络,有效地解析种子发育的转录调控机制具有重要的意义。以甘蓝型春油菜品种青杂5号为研究材料,利用RNA-seq技术对种子发育的后期(30-DAF,40-DAF)2个发育时间进行转录组测序,筛选差异基因,并利用GO数据库和KEGG数据库注释差异基因功能和可能参与的调控途径。结果表明,从油菜种子灌浆后期的2个时间点的转录组中分别检测到70 850和65 193个表达基因,筛选得到2 654个差异表达基因,其中1 941个基因下调表达,713个基因上调表达,29个基因表达差异倍数|log2Ratio|≥10。GO基因功能分析显示,生物学途径中富集最显著的条目是染色质组装相关的等生物学过程,分子功能方面富集最显著的条目依次是蛋白质代谢、营养库活性等功能类别,而在细胞组件方面富集最显著的条目是染色体相关的等细胞组件。Pathway显著性富集分析显示注释基因最多的途径是次生代谢途径,其次是淀粉、蔗糖代谢途径、苯丙素生物合成途径中的、碳代谢途径和氨基酸生物合成途径。甘蓝型油菜种子发育后期的转录组分析表明,种子发育30-DAF时期次生代谢物、脂质代谢等表达活跃,40-DAF时期逐渐转变为蛋白质、氨基酸生物合成、光合碳代谢、碳代谢等表达活跃,提示油菜种子灌浆后期仍处于复杂的物质与能量代谢调控过程。     

粮食安全视角下耕地"非粮化"问题研究

中国的农业资源非常稀缺,耕地"非粮化"问题在很多地区依然突出.如果不加以干预,将损害国家的粮食生产能力,从而威胁国家粮食安全.本研究根据2013—2019年中国31个省份的粮食统计数据,引入泰尔指数,将31个省份划分成华北、东北、华东、华中、华南、西南、西北这7个区域.并分析了这7个地区粮食生产水平的差异,得出2013...     

大麦HD-Zip基因家族密码子偏好性分析

同源异型域-亮氨酸拉链(homeodomain-leucine zipper,HD-Zip)蛋白在植物生长发育和适应性抗逆过程中发挥着至关重要的调控作用,而密码子偏好性分析是大麦HD-Zip转录因子家族分子进化及功能研究的重要补充。为探究大麦HD-Zip转录因子家族密码子偏好性特征,利用CUSP、CHIPS及CodonW等软件(程序)对32个大麦HD-Zip基因进行了分析。结果显示,大麦HD-Zip家族基因偏好以C或G结尾的密码子,使用频率最高的密码子是CUG,最优密码子为AUC和AGG。该家族基因GC3值分布较分散(0.48~0.98),有62.5%的基因ENC值小于35;GC12与GC3的相关性较强,大多数ENC值频数处于0.03~0.11的范围内,实际ENC值与预期ENC值相近,证明大麦HD-Zip家族基因密码子偏好性较弱,且在进化过程中主要受突变压力的影响。聚类分析表明,基于相对同义密码子使用度的HD-Zip基因聚类与物种进化关系没有必然相关性。对大麦HD-Zip家族代表基因HD-Zip IV 5进行最适受体分析发现,大肠杆菌更适合作为其异源表达受体,遗传转化模式植物中水稻更适合作为该基因的表达受体。本研究为大麦HD-Zip转录因子家族进一步功能研究奠定基础。     

软儿梨冷冻贮藏过程生理指标的变化研究

通过对新鲜、冷冻以及解冻后褐变3个时期软儿梨果肉脯氨酸含量、超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、丙二醛含量以及相对电导率的测定,初步探讨了软儿梨果实采后冷冻贮藏过程中生理生化指标变化趋势.结果表明:脯氨酸含量呈上升趋势,由新鲜期0.88μg/g到褐变后1.58 μg/g;冷冻时期超氧化物歧化酶活性和过氧化氢酶活性相对新鲜时期呈大幅度增长,但在褐变后活性降至最低;丙二醛含量随着贮藏时期的变化呈上升趋势,褐变后达到1.03×10-3μmol/g;相对电导率呈上升趋势,由新鲜期82.73％上升到褐变期98.14％.     

青稞根质膜水通道蛋白基因对冷胁迫的响应

为深入研究青稞冷胁迫引发水分生理变化的分子机理,以青海青稞主栽品种肚里黄为材料,采用荧光定量PCR(qRT-PCR)技术对根水通道蛋白PIPs基因在冷胁迫下的表达模式进行分析,同时对根的水导度(Lpr)和叶片净光合速率(Pn)进行测定。结果表明,青稞幼苗冷胁迫后主要影响了苗的生长速率,Lpr和Pn均表现为胁迫期下降、恢复期上升,但Lpr的变化差异不显著,而Pn的变化达到显著标准。冷胁迫后HvPIPs基因表达量总体下降,温度恢复后大多数Hv PIPs基因仍然保持下降趋势,但Hv PIP1;1基因和Hv PIP1;2基因的表达量变化略有区别。因此,可推测青稞由于其高抗寒性而导致HvPIPs在抗冷反应中的响应有其特殊之处。     

斑马鱼促性腺激素释放激素及相关肽基因的克隆与序列分析

从斑马鱼脑组织提取总RNA,应用RT-PCR方法克隆促性腺激素释放激素(GnRH) cDNA,其长度为646 bp,包括一个258 bp开放阅读框;编码的GnRH前体为86个氨基酸残基,由一个信号肽、GnRH十肽和一个由蛋白水解位点(Gly-Lys-Arg)连接的促性腺激素释放激素相关肽(GAP)组成;其中信号肽和相关肽的长度分别为24和49个氨基酸.该cDNA编码的GnRH的前体氨基酸序列与其他物种的GnRH前体基本一致.表明物种间GnRH cDNA的蛋白编码区高度保守,而非编码区的保守性程度很低.进化分析发现,斑马鱼与鲤、鲫、拟鲤、黑头软口鲦等淡水鲤科鱼类的同源性较高.     

青海栽培青稞酯酶同工酶方法研究及应用

采用聚丙烯酰胺凝胶不连续垂直板电泳系统,对青稞酯酶(EST)同工酶聚丙烯酰胺凝胶电泳方法进行初步研究,同时测定了青海主要栽培青稞品种的EST同工酶酶谱。结果表明:酯酶同工酶电泳酶样提取液以pH8.3的0.1mol/LTris-甘氨酸缓冲液+0.1%巯基乙醇较适宜。青海主要栽培青稞品种的EST同工酶酶谱具有一定的差异性,最多可显示8条谱带,其中在慢区的第5(弱带)和快区的第6、7、8(弱带)四条谱带为各品种所共有的特征谱带;昆仑十二号和北青六号亲缘关系最近,与肚里黄较近,而与北青3号最远。     

大麦HD-Zip Ⅳ基因家族的生物信息学分析

同源异型域-亮氨酸拉链第Ⅳ蛋白家族(Homeodomain-leucine ZipperⅣ,HD-ZipⅣ)是HD-Zip转录因子家族的第四亚族,为植物特有的一类转录因子蛋白,在植物的表皮发育、花色素苷积累、脂质转运以及角质层的生物合成等发挥了重要作用。利用大麦全基因组数据库,获得大麦HD-ZipⅣ基因多肽序列并鉴定了8条HD-ZipⅣ蛋白序列,对这些成员的染色体分布、蛋白质结构、基因结构与进化、转录表达等进行了预测和分析。结果表明,除了第3、4号染色体外,其他5条染色体上均有分布。理化性质和结构分析表明,大麦与其他物种的HD-ZipⅣ序列基本相似,但有细微差别。进化分析表明大麦HD-ZipⅣ基因可能在单、双子叶植物分化后发生多样化并扩大形成了该基因家族。大麦HD-ZipⅣ基因在生殖器官中特异表达,推测与大麦籽粒的生长与发育有关。本研究为研究大麦HD-ZipⅣ基因家族的生物学功能提供理论支持。     

青海高原青稞危害因子及防治方法

综述了青海高原青稞的病害、虫害、草害等主要危害因子,并提出了有效的防治方法。