水稻线粒体基因编码蛋白质在种子萌发及叶片发育过程中的表达分析

线粒体是真核生物中主要的能量供应细胞器,虽然多种植物的线粒体基因组序列已知,但对线粒体基因编码蛋白质的表达研究关注甚少。本研究采取基于抗体的蛋白质组学策略,制备了17个线粒体基因编码蛋白质的特异性抗体,包括NADH脱氢酶、细胞色素C氧化酶、细胞色素C合成酶、ATP合酶和核糖体蛋白质等5类,利用免疫印迹技术(Western blot)调查了这些蛋白质在水稻种子萌发及不同生长发育时期叶片中的表达情况。结果发现,在种子萌发阶段,ATP合酶中的亚基9和核糖体蛋白质S13亚基表达上调,细胞色素C合成酶CCMB和CCMC表达下调,其余13个表达没有发生变化。在叶片发育阶段,15个蛋白质发生表达上调,且表达模式基本相似,均呈现前期较低,随发育逐渐提高,到成株期达到峰值,其中部分蛋白质在成熟期仍维持在较高的峰值强度(如NAD4、CCMFc、ATP9、RPS1、RPS4和RPS7),提示这些蛋白质在成熟后的灌浆期仍发挥一定作用,而其余蛋白质在成熟期表达量明显下降,提示其功能主要是在营养生长阶段发挥。有意思的是,在叶片发育阶段,RPS19蛋白质表达下调,ATP1蛋白质的表达稳定,它们的特征和功能值得进一步关注。本试验结果直观且相对定量地揭示了线粒体基因编码蛋白质的表达与种子萌发和叶片生长之间的关联,为深入了解其功能提供了有价值的线索。     

基于线粒体控制区Dloop序列的长臀(鮠)种群遗传结构分析

[目的]了解长臀(鱼危)Cranoglanis3个种群的野生资源状况,并对3个种群的物种有效性进行分析.[方法]采用线粒体控制区Dloop基因序列测定技术,分析了珠江水系、海南水系和越南红河水系长臀(鱼危)种群的群体遗传结构及其变异.[结果]在检测的84个个体中共得到43个单倍型,呈现出较高的单倍型多样性与较为贫乏的核苷酸多样性,其中海南长臀(鱼危)C.multiradiatus群体的单倍型多样性(Hd =0.871)和核苷酸多样性(Pi =0.006 4)最低;Tajima's D中性检验以及核苷酸不配对分析均表明,3个长臀(鱼危)群体趋于稳定,未经历过大规模的种群扩张.Fst分析发现,海南长臀(鱼危)同珠江长臀(鱼危)C.bouderius、红河长臀(鱼危)C.henrici产生了一定的遗传分化,而珠江和红河群体未发现明显遗传分化,从遗传距离来看,珠江和红河长臀(鱼危)净遗传距离为0.000.[结论]长臀(鱼危)野生资源较为贫乏,且海南群体最为严重;认为应将珠江长臀(鱼危)和红河长臀(鱼危)归为同一亚种长臀(鱼危)C.bouderius,而海南长臀(鱼危)作为长臀(鱼危)的另一个亚种.     

基于CO I基因序列的11种蛀茎害虫的分子鉴定

本研究克隆了二化螟(Chilo suppressalis)、台湾稻螟(Cauricilius)、芦苞螟(C.luteellus)、甘蔗条螟(C.sac-chariphagus)、三化螟(Tryporyza incertulas)、亚洲玉米螟(Ostrinia furnacalis)、甘蔗红尾白螟(Scirpophaga ex-cerptalis)、黄纹髓草螟(Calamotrophapaludella)、桃蛀螟(Conogethes puncti eralis)、棘禾草螟(Chilo hyrax)和稻蛀茎夜蛾(Sesamia in.erens)11种常见蛀茎害虫102个个体的线粒体DNA细胞色素氧化酶亚基Ⅰ(COⅠ)基因片段.序列分析显示:该COⅠ基因片段长为709 bp,序列都未发生缺失或插入现象,碱基颠换率(55.42％)高于转换率(44.58％);种间遗传距离平均值为0.140(0.088～0.179),种内遗传距离平均值为0.004(0～0.015),两者之间没有重叠区域;聚类分析表明,不同种蛀茎害虫分别形成独立的进化分支,分支自展值均为100％.研究结果表明该COⅠ基因序列具有适宜的变异信息,种内相对保守,种间变异显著,适用于蛀茎害虫的物种识别,并为开发蛀茎害虫DNA条形码技术奠定了基础.     

干旱胁迫对银沙槐幼苗叶绿体和线粒体超微结构及膜脂过氧化的影响

以沙生植物银沙槐(Ammodendron argenteum)幼苗为实验材料,利用透射电镜技术,结合丙二醛(MDA)和细胞膜透性的测定,观察干旱胁迫对银沙槐子叶期幼苗的叶肉细胞及下胚轴细胞超微结构的变化,分析干旱胁迫对银沙槐幼苗细胞超微结构和膜脂过氧化的影响。结果显示:随着干旱胁迫的加剧,叶绿体变形、外被膜波浪状、断裂不完整。同时,基粒和基质类囊体膜结构模糊,基粒弯曲、膨胀、排列混乱;线粒体膜完整性低、内部嵴消失、空泡化。细胞膜透性和膜脂过氧化产物MDA含量均升高,显著高于对照(P0.05),细胞膜结构受到破坏,细胞膜脂过氧化作用增强。子叶的细胞膜透性和MDA含量显著高于下胚轴(P0.05),细胞器形态变化早于下胚轴,表明下胚轴耐旱性相对于子叶较强。子叶中线粒体受损晚于叶绿体,线粒体的耐旱性要比叶绿体强。不同组织间及同一组织不同细胞器之间对干旱胁迫反应的差异,可能是植物组织细胞应对外界不利环境的一种防御反应。干旱胁迫下超微结构的变化反映了细胞内膜系统的紊乱和伤害,而膜系统的伤害可能是脂质过氧化作用增强的结果。     

葡萄果实转色过程中线粒体呼吸代谢变化

为明确线粒体呼吸代谢与果实成熟期间颜色形成的关系,本试验探究了3种葡萄果实(夏黑、巨峰和金手指)成熟期间颜色、总花色苷含量、呼吸强度、内源乙烯产生和线粒体呼吸代谢的变化规律。结果表明,夏黑和巨峰葡萄果实的果皮颜色指数(CIRG)值和总花色苷含量随着果实成熟呈上升趋势,而金手指葡萄果实CIRG值在整个成熟期间变化不显著;葡萄果实成熟期间呼吸强度和内源乙烯均呈先上升后下降趋势,在花后63d达到峰值。同时,葡萄果实成熟期间,线粒体膜通透性转换孔(MPTP)逐渐增加,线粒体膜流动性(MMF)持续下降;线粒体琥珀酸脱氢酶(SDH)活性随着成熟进程逐渐下降,而细胞色素氧化酶(CCO)活性在花后63d开始上升。表明盛花63d之后是果实色泽快速形成阶段,可能为葡萄果实色泽形成的关键时期。线粒体呼吸代谢增强促进了果实成熟期间呼吸强度增加和内源乙烯释放,从而使夏黑和巨峰果实中花色苷大量积累,加快了金手指葡萄果实叶绿素的降解和类胡萝素的合成。本研究结果为调控南方葡萄果实着色提供了理论依据。     

玉米幼根接种禾谷镰刀菌后的转录组分析

为研究禾谷镰刀菌侵染后玉米幼根内转录组的变化情况,利用RNAseq对禾谷镰刀菌接种后6和18h的感病玉米自交系Y331分别进行转录组测序,分析接种后玉米幼根内差异表达的基因。结果表明:接种禾谷镰刀菌后,玉米幼根内共有5 153个基因差异表达;在接种后上调表达的聚类中,多种抗病过程相关的基因显著富集,包括苯丙烷类次生代谢物质合成过程的基因以及植物激素水杨酸(Salicylic acid,SA)、茉莉酸(Jasmonic acid,JA)和乙烯(Ethylene,ET)合成、响应及信号介导途径的基因;在下调表达的聚类中,植物生长发育、基础物质和能量代谢相关过程的基因显著富集。进一步分析发现:ET相关过程的基因在聚类1和聚类6中显著富集,均在接种后6h前上调表达;苯丙烷类次生代谢物合成途径相关基因和镰刀烯醇毒素(Deoxynivalenol,DON)解毒相关基因在接种后上调表达。研究表明,SA、JA/ET、苯丙烷类次生代谢物和DON解毒基因在玉米和禾谷镰刀菌互作中发挥重要作用。     

基于线粒体COⅠ基因序列的辽宁沿海细纹子鱼群体遗传多样性分析

细纹子鱼(Liparis tanakae)主要分布于西北太平洋海域的朝鲜半岛、日本和我国渤海、黄海和东海,已成为黄渤海渔业资源的优势种类之一,并在黄渤海生态系统中的扮演着越来越重要的角色。因此,有必要对这一生态优势种的种群状况及遗传背景进行了解。根据线粒体COⅠ基因序列对辽宁沿海不同体色花纹的细纹子鱼辽东湾群体(n=20)和黄海北部群体(n=34)的遗传多样性和群体遗传结构进行了分析。结果表明,长度为623 bp的COⅠ基因片段,其A、T、G、C碱基的平均含量分别为22.3%,32.4%,26.9%,18.4%。在2个群体54 ind个体中共检测得到8个单倍型,其单倍型间遗传差异为0.2%~0.6%。两个群体的单倍型多样性指数和核苷酸多态性指数分别在0.56±0.06和0.70±0.05、0.001 0±0.000 9和0.001 7±0.001 3之间。分子方差分析显示两群体间无遗传分化。核苷酸不配对分析表明,细纹子鱼群体在50 000~116 000年前经历了群体扩张。     

NFκB1在奶牛乳腺上皮细胞中的表达与定位

试验旨在研究奶牛乳腺上皮细胞（bovine mammary epithelial cell, BMEC）中NFκB1的表达与定位变化,以阐明NFκB1对BMEC乳合成的转录调节机理。通过组织块法培养原代细胞,利用BMEC和成纤维细胞对胰蛋白酶敏感性的不同进行纯化和传代;利用Western blotting和免疫荧光染色法检测细胞中角蛋白18和β-酪蛋白的表达以鉴定细胞的纯度和泌乳功能;通过添加0.6 mmol/L蛋氨酸建立氨基酸刺激BMEC泌乳的体外模型;Western blotting和免疫荧光法检测添加蛋氨酸后NFκB1和p-NFκB1表达与定位的变化。结果显示,获得了纯化的BMEC;Western blotting检测发现NFκB1在细胞浆中存在约141和105 ku两种形式,在细胞核中只存在105 ku形式;p-NFκB1（50 ku）主要存在于细胞核内。在添加蛋氨酸后NFκB1的141 ku形式的含量有一定增加;105 ku形式在细胞浆内蛋白水平变化不明显,在细胞核内水平明显升高;p-NFκB1在细胞核中的定位明显增加。结果提示,NFκB1参与BMEC乳合成的转录调节,氨基酸通过促进细胞核内NFκB1磷酸化以调节泌乳相关基因的转录和促进乳合成。     

腐殖酸和柠檬酸对人工合成磷源释磷效应的比较

采用实验室合成和实验室模拟的方法,研究了高分子腐殖酸和低分子柠檬酸,在不同固液比、不同浓度条件下对几种人工合成磷源的释磷效应.结果表明,两种有机酸对人工合成磷酸盐中磷素的活化与有机酸的种类、浓度、固液比和磷酸盐的种类有关.供试的两种有机酸(腐殖酸、柠檬酸)均能不同程度地促进不同合成磷源(磷酸二钙、磷酸八钙、氟磷灰石、铁磷、铝磷)中磷素的释放,释磷量最高可达2490 mg·kg<'-1>;有机酸对合成磷酸盐中磷素的活化随着有机酸浓度的增加而增加,而固液比变化时,各合成磷源的活化情况无固定趋势;在相同条件下(短时间内),低分子的柠檬酸对合成磷酸盐中磷素的活化能力强于高分子的腐殖酸,且柠檬酸作用下的释磷量可以达到腐殖酸的3倍以上. 应.结果表明,两种有机酸对人工合成磷酸盐中磷素的活化与有机酸的种类、浓度、固液比和磷酸盐的种类有关.供试的两种有机酸(腐殖酸、柠檬酸)均能不同程度地促进不同合成磷源(磷酸二钙、磷酸八钙、氟磷灰石、铁磷、铝磷)中磷素的释放,释磷量最高可达2490 mg·kg-1;有机酸对合成磷酸盐中磷素的活化随着有机酸浓度的增加而增加,而固液比变化时,各合成磷源的活化情况无固定趋势;在相同条件下(短 间内),低分子的柠檬酸对合成磷酸盐中磷素的活化能力强于高分子的腐殖酸,且柠檬酸作用下的释磷量可以达到腐殖酸的3倍以上. 应.结果表明,两种有机酸对人工合成磷酸盐中磷素的活     

菜粉蝶线粒体基因组序列测定与分析

测定了菜粉蝶(Pieris rapae)的线粒体基因组序列,分析了菜粉蝶线粒体基因组的结构特征。此外,结合GenBank已经公布的鳞翅目昆虫的线粒体基因组序列并采取最大似然法和贝叶斯法构建系统发育树,分析了粉蝶科属间的系统发育关系。菜粉蝶(P.rapae)线粒体基因组长度为15 106 bp (GenBank登录号为MW448362),包括22个tRNA基因、13个蛋白质编码基因、2个rRNA基因和一段控制区。菜粉蝶线粒体基因组具有较高的A+T含量(79.0%),其中13个蛋白质编码基因中UUA的相对密码子使用频率最高(2.91)。除trnS1之外,21个tRNA基因的二级结构皆是典型的三叶草结构。粉蝶科属间系统发育结果显示:确定小粉蝶属(Leptidea)为单系群,位于系统发育树的基部,分化较早;襟粉蝶属(Anthocharis)和鹤顶粉蝶属(Hebomoia)互为姐妹群;粉蝶属(Pieris)和飞龙粉蝶属(Talbotia)互为姐妹群,所构成的类群与云粉蝶属(Pontia)形成姐妹群;斑粉蝶属(Delias)与由绢粉蝶属(Aporia)和妹粉蝶属(Mesapia)构成的一支类群形成姐妹群,尖粉蝶属Appias单独成一支;迁粉蝶属(Catopsilia)和豆粉蝶属(Colias)聚为一支,与钩粉蝶属(Gonepteryx)形成姐妹群关系,黄粉蝶属(Eurema)单独成一支。