蓖麻CNGC基因家族鉴定与冷胁迫下的表达模式分析

环核苷酸门控通道蛋白(cyclic nucleotide-gated channel proteins,CNGCs)是介导低价阳离子转运的重要蛋白,在植物信号传递、生长发育与非生物胁迫响应等方面发挥重要作用.本研究利用序列比对法在蓖麻基因组水平进行CNGC家族成员鉴定;利用生物信息学手段对蓖麻CNGC家族成员的基因结构、保守基序、特征结构域、聚类方式、顺式作用元件及染色体定位信息进行分析.研究成功鉴定到17个蓖麻CNGC基因家族成员,定位于16个未完整拼接的染色体片段上;除RcCNGC13外,其他蛋白序列均包含高度保守的环核苷酸结合结构域CNBD,但RcCNGC4\RcCNGC6\RcCNGC13\RcCNGC14均存在明显的基序缺失;部分RcCNGCs启动子区均含有MYB、MYC与ABRE、ARE元件,推测其响应逆境胁迫.聚类分析将蓖麻CNGC成员分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ组,推测不同类型CNGC蛋白存在功能差异.转录组数据分析发现仅有RcCNGC14受冷胁迫显著上调表达,暗示该基因参与调控蓖麻的冷适应性.本研究首次在蓖麻全基因组水平对CNGC基因家族进行鉴定,并分析其冷胁迫下的表达模式,为进一步创制蓖麻抗冷新种质提供重要的候选基因.     

蓖麻花序结构特征及功能研究进展

蓖麻是一种重要的油料作物,具有广泛的经济价值和使用价值.蓖麻的花序是直接影响着蓖麻产量的相关性状.对蓖麻花序的生长发育特征、影响蓖麻花序发育相关因素、功能研究等方面进行了综述,并对蓖麻花序的研究现状进行了展望,为进一步研究蓖麻花序的功能以及分子育种方面奠定了理论基础.     

基于基因调控网络对鸡胚皮肤发育的枢纽基因和关键通路分析

为挖掘脊椎动物胚胎发育过程中皮肤调控模式的改变，以鸡胚作为模型，利用来源于NCBI数据库的SRA数据子库中胚胎发育第6~21天的皮肤组织RNA-Seq数据进行聚类分析，在基因共表达网络、信号通路、蛋白互作网路3个层面基于网络拓扑属性逐步挖掘核心基因集，并分析核心基因集在不同发育阶段的互作网络变化。结果表明:1)鸡胚皮肤发育过程在基因谱水平上可分成5个阶段，分别为6~9 d、10~12 d、13~14 d、15~17 d和18~21 d；2)功能富集分析表明发育早期的皮肤分化程度低、可塑性强，中期是皮肤毛囊发育关键期，最后4 d为皮肤细胞外基质建立期，分子发育过程存在严格的顺序模式；3)在基因调控网络层面深度挖掘并筛选鸡胚皮肤发育的分子调控过程。综上，本研究根据网路拓扑属性结合蛋白互作数据库提出参与不同发育模块的关键枢纽基因，为转录组测序数据的分析及脊椎动物皮肤发育过程的分子机制研究提供一些新的视角和分析方法。     

蓖麻RcFEN1基因克隆及非生物胁迫下表达模式分析

【目的】克隆蓖麻结构特异性核酸酶1基因(RcFEN1),并检测其组织表达特性及不同非生物胁迫下的时空表达模式,为揭示RcFEN1基因在蓖麻生长发育和响应低温胁迫等非生物胁迫的功能提供理论参考。【方法】根据蓖麻低温胁迫转录组注释信息,通过RT-PCR对RcFEN1基因编码区(CDS)进行克隆,利用生物信息学软件进行序列特征分析,并利用实时荧光定量PCR(q RT-PCR)检测其组织表达特性及不同非生物胁迫下的时空表达模式。【结果】克隆获得的RcFEN1基因(GenBank登录号OP205366)包含1个1154 bp的开放阅读框(ORF),编码383个氨基酸残基,含有RAD2/XPG核酸酶蛋白家族典型的结构域XPG-N和XPG-I,属于RAD2/XPG蛋白家族成员。RcFEN1蛋白含多个生物活性位点及功能区,但无跨膜区域和信号肽结构,是一个非分泌型亲水蛋白,定位在细胞核。RcFEN1蛋白与特洛花TsFEN1蛋白的氨基酸序列一致性最高,与大叶藻ZmFEN1蛋白序列的一致性最低,分别为90.28%和84.32%。RcFEN1蛋白与一串红和硬皮地星的FEN1蛋白亲缘关系较近。RcFEN1基因在子叶中的相对表达量显著高于根、茎和真叶(P<0.05,下同),在真叶中的相对表达量最低。RcFEN1基因在4种非生物胁迫下均有表达,但表达模式存在明显差异,其中,RcFEN1基因对干旱胁迫响应最敏感,处理2和4 h时相对表达量显著高于对照组(0 h)及其他处理时间;RcFEN1基因在盐胁迫和ABA胁迫下呈现相同的响应表达模式,均在处理4 h时开始表达,随后相对表达量降低;在低温胁迫下,RcFEN1基因在低温胁迫下延迟表达,且处理12 h后才被激活表达,且相对表达量持续增加。【结论】从蓖麻中克隆获得RcFEN1基因属于RAD2/XPG家族成员,是蓖麻低温胁迫下的差异表达基因,参与蓖麻低温胁迫的响应调控。     

饲料不同脂肪和脂肪酶水平对细鳞鲑生长性能、血清生化指标和肝脏抗氧化性能的影响

本实验旨在研究饲料不同脂肪和脂肪酶水平对细鳞鲑(Brachymystax lenok)生长性能、血清生化指标和肝脏抗氧化性的影响。采用2×3双因素实验设计,配制2个脂肪水平(180和220 g/kg)和3个脂肪酶水平(0、2500和5000 U/kg)的6种实验饲料,即C-0、C-2500、C-5000和H-0、H-2500、H-5000。挑选270尾初始体重为(7.34±0.16) g的细鳞鲑,随机分为6个组,每组3个重复,每个重复15尾鱼。各组实验鱼分别投喂6种不同的实验饲料,养殖63 d。结果显示,不同脂肪含量和脂肪酶水平对终末平均体重存在极显著交互作用(P<0.01),对增重率(WGR)和特定生长率(SGR)存在显著的交互作用(P<0.05),脂肪与脂肪酶二者均对机体的生长性能产生影响,其中,同一脂肪水平,鱼体重、WGR和SGR均以C-5000组最高。H-0、H-2500、H-5000组血液中的谷丙转氨酶(ALT)分别低于C-0、C-2500、C-5000组,其中,H-0、H-5000与C-0、C-5000组存在显著差异(P<0.05);H-0、H-2500、H-5000组的低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)分别高于C-0、C-2500、C-5000组,其中,H-0、H-2500与C-0、C-2500组存在显著差异(P<0.05)。随着脂肪酶水平升高,肝脏中谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)水平提高,且相同脂肪酶水平的220 g/kg组GPX高于180 g/kg组。综上所述,在脂肪水平为183.7 g/kg、脂肪酶添加量为5000 U/kg时,可以明显改善细鳞鲑幼鱼的生长和抗氧化性能。     

蓖麻育种及相关基因工程的研究进展

蓖麻是被称为“绿色石油资源”的油料作物，可解决石油短缺问题，具有重要的经济价值。提高蓖麻产量是蓖麻育种研究领域的热点内容，近几年对蓖麻的研究越来越多，旨在提高蓖麻产量及研究蓖麻新品种。综述了蓖麻在育种及基因工程方面的相关研究，为进一步深入研究蓖麻新品种、提高蓖麻产量奠定理论基础。