美国：完成几种蔷薇科植物的基因组测序

美国华盛顿州立大学的研究人员新近完成了4个蔷薇科植物的基因组测序,包括金冠苹果、Comice梨、扁桃和Stella甜樱桃,至此,梨成熟期的不可预测已成为过去式。这一研究成果有助于研究人员更好地了解蔷薇科植物,包括果实成熟进程以及病虫害防御机制等,帮助果农和生产商家解决生产中所面临的害虫和旱涝等自然灾害问题,保障这些作物在不良的外部条件下依然有好的收成。     

多酚氧化酶基因NtPPOE差异表达的效应分析

为研究烟草中多酚氧化酶基因的功能,本研究从GenBank中挑选一个烟草多酚氧化酶基因Polyphenol oxidase E(基因登录号:NW_015916967.1),命名为NtPPOE。构建NtPPOE基因的CRISPR载体和超表达载体,分别得到NtPPOE基因抑制/过量表达的转化植株。研究表明,基因敲除植株NtPPOE基因相对表达量降低,PPO活性降低,多酚类物质含量升高;超表达植株NtPPOE基因相对表达量升高,PPO活性升高,多酚类物质含量降低。NtPPOE基因表达量与PPO酶活性呈正相关,与多酚类物质含量呈极显著性负相关,NtPPOE基因的表达影响了烟草多酚代谢。本研究通过分析NtPPOE基因差异表达产生的效应,初步验证了NtPPOE基因的功能,并得到了NtPPOE基因抑制/过量表达的突变植株,为PPO基因功能研究和不同PPO活性品种的育种提供材料基础。     

流式细胞术测定5种苔藓植物的基因组大小

作为藻类和维管植物之间的过渡类群,苔藓植物不仅占有重要的进化地位,它同时可作为园艺上的观赏植物。目前对很多苔藓植物的培养条件、基因组大小等信息非常缺乏,且已进行基因组测序的苔藓物种较少,这些都严重制约了苔藓植物系统学的研究和资源利用。本研究以基因组大小为942 Mb的野生番茄(Solanum pennellii)为内标,采用流式细胞术对5种苔藓植物的基因组大小进行测定,结果表明,拟短月藓(Brachymeniopsis gymnostoma)的基因组大小约为391.40 Mb,绒叶青藓(Brachythecium velutinum)的基因组大小约为386.96 Mb,尖叶梨蒴藓(Entosthodon wichurae)的基因组大小约为441.01 Mb,桧叶白发藓(Leucobryum juniperoideum)的基因组大小约为493.21Mb,明叶藓(Vesicularia montagnei)的基因组大小约为337.94Mb。本研究为苔藓植物的全基因组测序、分子生物学研究、亲缘进化研究以及园艺苔藓品种开发和育种等方面提供重要信息。     

化香属植物叶绿体基因组密码子偏好性分析

为探究化香属植物叶绿体基因组密码子使用特征,本研究利用CodonW、CUSP和SPSSAU软件分别对圆果化香和化香两种化香属植物的叶绿体基因组密码子使用模式进行分析。结果表明:圆果化香和化香叶绿体基因组蛋白编码序列的GC含量分别37.75%和37.80%,密码子第3位碱基GC含量分别为27.16%和27.25%。有效密码子数在35.19～56.98之间,超过2/3的基因ENC值大于45,表明密码子偏好性较弱。中性绘图、ENC-plot绘图和PR2-plot绘图分析。结果表明:化香属叶绿体大部分基因的密码子偏好性受到自然选择的影响,同时也有部分基因受到突变压力的影响;以ENC值为标准,确定了5组高表达基因和5组低表达基因,共筛选出18个最优密码子,其中16个以A/U结尾。本研究能够为叶绿体基因组密码子优化、提高外源基因表达效率以及系统进化的相关研究提供依据。     

玉米粒宽的全基因组关联分析及候选基因结构预测

粒宽与产量有显著正相关性,为了筛选与玉米粒宽紧密关联的SNP位点和控制粒宽的相关的候选基因,本实验采用全基因组关联分析的方法,以139份核心玉米自交系为关联群体,对其粒宽进行考种测量。同时利用6 973个高质量的SNP标记,结合表型数据进行全基因组关联分析。关联分析结果共检测到21个与玉米粒宽显著性相关的SNP位点,在LD衰退有效距离上下20 kb范围内挖掘到2个候选基因,与前人报道的完全一致,分别是主要编码叶绿体中钠代谢物共转运体BASS4 (GRMZM2G092475)、含SWIB复合BAF60b结构域的蛋白(GRMZM2G124502)。本研究为进一步了解粒宽的遗传结构和研发高产品种具有一定的理论基础。     

高盐低pH值法优化多花黄精叶绿体DNA提取方法

本研究采用高盐低p H值法提取多花黄精叶绿体DNA (cpDNA),并通过L9(33)正交试验,以缓冲液中的Na Cl浓度、叶片用量及去核离心力为考察因素,优化多花黄精cpDNA提取工艺,并设计核基因组及叶绿体基因组特异性引物,验证cpDNA质量。结果表明,当NaCl浓度为1.50 mol/L,叶片用量为10 g,去核离心力为600×g时,以提取的cpDNA为模板,进行PCR扩增,能扩增出叶绿体基因片段且没有扩增出核基因片段,表明提取的cpDNA没有核基因组污染,质量好,产率高,能满足后续基因扩增等实验要求,该条件为本研究的最佳条件。该方法简便快速,对实验仪器要求不高,成本低,能够为黄精属植物cpDNA的提取提供参考。     

西北地区耕地土壤真菌DNA提取方法比较

由于西北土壤理化性质的复杂性和真菌特殊性,所以从土壤中提取真菌基因组DNA就相对细菌更困难。在2种常用的土壤微生物基因组DNA提取方法与在传统提取方法的基础上,结合了一种专门适用于真菌的提取方法进行了比较,并且利用真菌28SrDNA通用引物U1/U2进行扩增。三种提取方法比较结果表明:SDS法提取的DNA纯度最低,传统CTAB-SDS的DNA产量最低,实验室的提取方法既可以提高DNA产量又可以保证DNA的片段完整性,并且本实验室的提取方法扩增效果最好,可广泛应用于西北地区土壤真菌的分子生物学研究。     

五指山小型猪近交系培育与遗传资源创新

中国农业科学院北京畜牧兽医研究所二十多年来,利用2头五指山小型猪(Sus scrofa)(Wuzhishan mini-pig,WZSP),采用近交繁育,培育出近交系,最高已获得近交F22,并进行开发应用。对WZSP近交系全基因组测序并与人(Homo sapiens)、短尾猴(Macaque mulatta)和大鼠(Rattus norvegicus)比对,初步分析发现,该近交系全基因组具有较高的纯合度和特异的分子遗传特征,不仅证明了我国实现遗传资源创新培育近交系的可靠性,而且证明该近交系猪是人类理想的"替难者"。实现我国小型猪遗传资源创新的培育目标,取得了一定的经济和较大社会效益,有着重要的现实和历史意义。     

水稻南方黑条矮缩病毒湖南鼎城株系S10片段的基因组序列分析

运用RT-PCR技术克隆了水稻南方黑条矮缩病毒（southern rice black-streaked dwarf virus,SRBSDV）湖南鼎城株系的基因组S10片段（SRBSDV-HuNDCS10）,并对其全序列进行了测定和生物信息学分析。结果显示,SRBSDV-HuNDC S10片段全长为1797bp（登录号：JQ337964）,含有1个ORF,编码557个氨基酸残基的衣壳蛋白,推测分子量约62.6kD,推测等电点为7.62,与已报道的广东、海南和云南分离物病毒的S10作比较,它们的核苷酸相似性分别为99.7%、99.0%和98.4%,氨基酸相似性分别为100.0%、99.5%和99.3%。对SRBSDV-HuNDCS10及部分Fijiviruses病毒对应片段在5＇URT与3＇URT存在的保守序列和互补序列进行了归纳,对其ORF编码的氨基酸序列进行了motif查找,得到该属（Fijiviruses）氨基酸序列的10个保守区段。此外,进行了糖基化位点、磷酸化位点及B细胞抗原表位预测,发现了3个可能的N端豆蔻酰基化位点,可能与病毒的侵染机制有关。     

生物能源植物小桐子功能基因及基因组研究进展

为缓解能源需求与原油价格不断上涨以及有限的化石燃料储备之间的矛盾,人们得寻找更加生态、可持续再生的替代能源。利用能源植物生产生物柴油与生物酒精类燃料已成为发展的方向。其中,大戟科的小桐子以其强抗逆性、高含油量等特点而受到了广泛的关注。本文综述了能源植物小桐子油脂含量与质量、生物代谢以及抗逆性等方面的相关功能基因、细胞学染色体核型、核基因组以及叶绿体基因组的研究进展,以期为能源植物小桐子的遗传改良提供参考。