番木瓜WRKY转录因子家族基因鉴定及其响应短孢炭疽菌侵染的表达分析

【目的】在全基因组水平鉴定番木瓜(Carica papaya L.) WRKY（CpWRKY）转录因子家族基因,并对其在短孢炭疽菌侵染下的表达量进行分析,为CpWRKYs 家族的功能研究和利用奠定基础。【方法】采用生物信息学方法,鉴定和筛选CpWRKYs转录因子家族基因成员,并对其进行系统进化分析、基因结构分析、蛋白保守基序预测和启动子顺式作用元件分析;同时以番木瓜炭疽病耐性品种和敏感性品种为材料,利用短孢炭疽菌侵染采后果实,于0,24,48 h 取样,对其转录组学数据进行分析,筛选2个品种中差异表达的CpWRKY基因,并利用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)试验对筛选结果进行验证。【结果】经系统分析从番木瓜中共鉴定出48个CpWRKYs成员,分为Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ 3类;其中第Ⅱ类成员最多,可分为Ⅱa、Ⅱb、Ⅱc、Ⅱd和Ⅱe 5个亚类。CpWRKYs家族成员的氨基酸残基数目为97~747 个,等电点为4.83~9.71,为亲水性蛋白,大部分CpWRKYs的结构域高度保守,但有个别蛋白保守域缺失。在 CpWRKYs家族中共预测到10个保守基序,其中包括含有WRKY七肽结构域的基序1、含锌指结构的基序2和同时含有七肽序列和锌指结构的基序3,其中基序3为大多数I类CpWRKY转录因子N端WRKY结构域所特有。CpWRKYs含有1~6个外显子,同一家族或亚家族成员在基因结构上表现出一定的相似性,同时在CpWRKYs启动子中检测到大量与生物胁迫和非生物胁迫相关的元件。对短孢炭疽菌侵染番木瓜的转录组数据进行分析,在番木瓜耐性品种中筛选出了特异表达的CpWRKY22、CpWRKY11、CpWRKY2、CpWRKY33和CpWRKY25,RT-qPCR检测结果显示,这些基因在耐性品种中特异上调表达,在敏感性品种中的表达量无明显变化。【结论】番木瓜WRKY家族共包括48个成员,该家族基因结构和蛋白基序具有组间差异性和组内保守性。CpWRKYs家族成员强烈响应炭疽菌侵染,其中CpWRKY22、CpWRKY11、CpWRKY2、CpWRKY33和CpWRKY25是有潜力的抗炭疽病候选基因。     

11个玉米bZIP基因应答逆境胁迫的表达分析

bZIP基因家族是一类广泛存在于植物中的重要转录因子,在植物生长发育及应答逆境胁迫响应途径中发挥重要作用。选取11个玉米bZIP基因作为研究对象,系统地研究了ZmbZIP基因应答各类逆境胁迫时的表达模式。进化树分析结果显示11个ZmbZIP基因聚合为一个大家族,并可以进一步细分为3个亚组。qPCR分析结果显示8个ZmbZIP基因表达模式在玉米不同组织中呈现明显差异,预示着在玉米生长发育进程中功能多样化。 人为模拟盐、干旱、低温和硝态氮或铵态氮缺乏胁迫等研究结果表明,8个ZmbZIP呈现不同的表达模式,ZmbZIP71和ZmbZIP129同时受200 mmol·L^-1 NaCl溶液、20% PEG6000和4 ℃低温胁迫的诱导（>2倍）,而其他ZmbZIP在应答3种非生物胁迫时呈现不同的表达模式。叶片和根系中ZmbZIP基因受不同氮形态缺乏胁迫的调控,叶片中有6个ZmbZIP基因受铵态氮缺乏胁迫的诱导,有2个ZmbZIP受硝态氮缺乏胁迫明显抑制,根系中ZmbZIP9、ZmbZIP69和ZmbZIP71同时受2种胁迫因子的影响,而有5个ZmbZIP基因受2种不同胁迫处理的影响不同,显示叶片或根系ZmbZIP基因在调控氮缺乏胁迫响应机制中具有不同的生物学功能。结果可为将来深入研究这些基因的生物学功能提供科学数据。     

LysR型转录因子STM0859对鼠伤寒沙门菌环境耐受性的调控作用

为了解LysR型转录因子STM0859对鼠伤寒沙门菌(ST)环境应激的调控作用,以ST-SL1344强毒株为研究对象,利用温度敏感型质粒和λ-Red同源重组技术构建ST-ΔSTM0859基因缺失突变株,检测分析缺失株对pH、高盐、H_2O_2和乙醇胁迫环境的适应能力及在不同pH半固体中的运动能力,探究STM0859基因缺失对ST环境应激和运动能力的影响。结果显示,与ST-SL1344强毒株相比,ST-ΔSTM0859缺失株对pH=10、4%NaCl、0.1%H_2O_2和3%乙醇胁迫环境的适应能力没有显著变化,而在pH=4酸应激环境和半固体运动中生长能力极显著低于亲本株,pH=5时差异显著。提示LysR型转录因子STM0859参与ST对酸胁迫环境适应性的调控,为进一步揭示STM0859转录因子对ST环境应激调控的分子机制奠定基础。     

大豆LAZ1基因家族鉴定与GmLAZ1-9基因的功能研究

通过在大豆基因组数据库中比对,获得大豆LAZ1基因家族成员,开展生物信息学分析与表达模式检测,并利用转基因拟南芥进行基因功能验证。结果显示:共鉴定到17个大豆LAZ1基因,即GmLAZ1-1~ GmLAZ1-17。这17个GmLAZ1基因不均匀地分布在大豆的12条染色体上,在进化树上可分为3个亚家族,同一亚家族成员具有类似的基因和蛋白结构。顺式作用元件预测结果表明,大豆LAZ1家族基因启动子上存在很多与非生物胁迫相关的元件,如ABRE、ARE、LTR、G-box等。半定量PCR检测结果显示,GmLAZ1-5、GmLAZ1-9、GmLAZ1-11和GmLAZ1-13在盐处理后的大豆幼苗中表达上调。在拟南芥中过表达GmLAZ1-9基因增强了转基因植株的耐盐性。这些发现可为进一步探究其他LAZ1基因的功能与分子机制提供依据。     

基于转录组的苋菜LBD基因家族鉴定及蓝光下的表达分析

为了解苋菜LBD基因家族,本研究利用转录组数据筛选和鉴定苋菜LBD基因家族成员,并命名为AtrLBD。结果表明:1)从‘全红’苋菜转录组中共鉴定得到16个AtrLBD基因,均为不稳定蛋白,氨基酸长度在91～351aa,相对分子质量为9.396～38.250ku;二级结构主要以α-螺旋和无规卷曲为主;亚细胞定位预测,AtrLBD定位在细胞核、叶绿体和线粒体;MEME分析结果表明,16个AtrLBD共有10个保守氨基酸序列;2)系统进化树显示,16个AtrLBD与拟南芥LBD蛋白分为第一类(ClassⅠ)和第二类(ClassⅡ)2大类,细分为Class Ia、Ib、Ic、Id、Ie和Class IIa、IIb等7个亚类;miRNA预测结果显示,有4个AtrLBD是miRNA靶基因;3)qRT-PCR结果显示,除AtrLBD4、AtrLBD5、AtrLBD10和AtrLBD16以外,AtrLBD均受到蓝光的诱导表达。上述结果为深入研究苋菜LBD基因家族的功能及进化分析奠定了基础。     

刀鲚基因家族鉴定及扩张与收缩

为增加对刀鲚在进化过程中因核心基因家族改变而产生的特殊机制的了解。实验利用比较基因组学,通过比较刀鲚及其近缘物种斑马鱼、三刺鱼、青鳉、红鳍东方鲀和绿河鲀基因组,鉴定刀鲚基因家族;利用CAFév 4.2软件进行基因家族扩张和收缩分析;最后将鉴定的扩张基因家族基因与GO、KEGG等数据库进行比对、注释和通路分析。结果显示,刀鲚具有11 872个基因家族,包含16 470个基因,有2 963个基因未形成基因家族。同其他5个物种相比,刀鲚有150个特有基因家族,包含419个基因。刀鲚扩张和收缩基因家族分析结果表明,刀鲚有1 200个基因家族扩张了,7 543个基因家族收缩了。刀鲚显著扩张的基因家族有39个,包含508个基因;显著收缩的基因家族有36个,包含21个基因。刀鲚显著扩张基因家族GO富集分析条目中鉴定较多的是,代谢过程、催化活性、细胞、细胞组分等。KEGG富集分析条目中鉴定较多的是紧密连接、心肌细胞的肾上腺素能信号、心肌收缩、细胞黏附分子等。与渗透压调节相关的通路有紧密连接、心肌收缩等;与生殖洄游行为相关的通路有GnRH信号通路、嗅觉转导通路等。对显著扩张基因家族基因进行基因组定位,结...     

Molecular cloning of the cDNA encoding the β subunit of thyrotropin and regulation of its gene expression by thyroid hormones in the goldfish, Carassius auratus

A cDNA encoding the subunit of thyrotropin (TSH) was isolated from a goldfish (Carassius auratus) pituitary gland cDNA library. By comparing the sequence with other teleost TSHs, a signal peptide of 19 amino acids and a mature hormone of 131 amino acids were predicted for goldfish TSH subunits. The resulting putative mature hormone of 131 amino acids had well-conserved cysteine positions and a putative N-linked glycosylation site; homology was 51–67% with TSHs from other teleosts, 38–43% with tetrapod TSHs, but only 27 and 29% with goldfish GTH-I and -II, respectively. We also examined the effects of thyroid hormones (TH) and thiourea (TU, an inhibitor of TH production) treatments on TSH and GTH subunit gene expressions in the goldfish pituitary gland. After thyroxine (T₄) treatment, circulating T₄ concentration increased and TSH mRNA level decreased. Supressing the amount of circulating T₄ and triiodothyronine (T₃) by TU treatment increased the TSH mRNA level. Moreover, T₄ replacement therapy (simultaneous treatment of both TU and T₄) caused a high level of circulating T₄ and a low level of circulating T₃, and a decrease in the TSH mRNA level. Thus, changing levels of circulating TH exert a negative feedback on the level of TSH subunit mRNA in goldfish in vivo. On the other hand, GTH subunit mRNA levels were not affected by changes in the levels of circulating TH.     

黑龙江水系鲤科鱼类名录

根据《中国动物志硬骨鱼钢鲤形目（中卷）》列出黑龙江水系鲤科鱼类名录，即9亚科38属59种，订正中名称。     

云瑞系列甘蔗亲本的遗传力和配合力分析

[目的]对云瑞系列甘蔗亲本及组合的优劣进行评价,为加速云南甘蔗野生资源利用,提高种质创新水平,合理利用云瑞系列亲本选配杂交组合和甘蔗新品种提供参考.[方法]用28个云瑞系列亲本与36个国内外引进亲本进行杂交,获得65个杂交组合,采用家系试验评价方法,分析杂交后代主要性状的遗传力和配合力.[结果]母本、父本及组合对杂交后代株高、茎径、有效茎数和产量等性状的影响均达显著以上水平.母本、父本和组合对后代的遗传力贡献表现为组合（66.39％）＞母本（59.89％）＞父本（51.59％）,后代主要性状的遗传力大小顺序为有效茎数＞茎径＞锤度＞株高;母本对F1代的株高、茎径、有效茎数、锤度等性状的遗传力贡献分别为51.28％、65.63％、68.95％、53.71％,父本的贡献分别为19.72％、66.42％ 、78.13％、42.07％.云瑞系列亲本用作父本时产量和锤度的一般配合力高于用作母本的一般配合力.根据特殊配合力的大小和作用方向,可将28个云瑞系列亲本及衍生的65个组合分为高产高糖类、高产类、高糖类及表现较差不适宜用作品种选育等4种类型.[结论]云瑞系列亲本与其他系列亲本杂交时适合用作父本,而不适合用作母本;筛选出的高产高糖类、高产类、高糖类云瑞系列优良亲本及组合具有一定的育种潜力.     

甘肃木兰科植物种质资源调查及应用研究

通过查阅资料、野外实地调查和采集标本鉴定相结合的方法,对甘肃木兰科植物资源进行调查。结果表明,甘肃共有木兰科植物2属10种,其中木兰属8种1亚种,鹅掌楸属1种。分析了甘肃木兰科植物资源的地理分布,分种进行了形态特征描述,编制了分种检索表,并对其在园林绿化中的应用和开发前景进行了探讨。