植物TIR1/AFBs基因家族研究进展

TIR1/AFBs基因家族是一种存在于细胞核中的生长素受体,属于F-box蛋白基因中的一个小亚族。它们通过与相关生长素相结合活化转录因子来促进基因的表达,从而进行调控,是生长素信号转导过程中的关键部分。为了深入研究生长素信号转导机制,从TIR1/AFBs基因家族的发现与结构,家族成员表达模式的差异及对植物生长发育方面的调节等方面概括介绍了TIR1/AFBs基因家族的分子调控机制,总结了TIR1/AFBs基因的功能。最后探讨了TIR1/AFBs基因的研究方向。     

1株鸭源非O1/O139群霍乱弧菌的分离鉴定与致病性分析

为探明引起贵州省某鸭场雏鸭发病的病原及其致病性和耐药情况，本研究对该鸭场送的疑似细菌感染病鸭进行剖检，取鼻黏膜、心脏和肝脏等组织器官接种于培养基中进行细菌分离鉴定，通过对分离菌进行药敏试验、动物回归试验和毒力基因检测研究其耐药情况和致病性。结果显示，分离菌在血琼脂培养基上生长16 h后呈现为边缘整齐、有光泽的乳白色菌落，伴有β-溶血现象，经革兰氏染色后在生物显微镜下呈两端钝圆、弧状、排列无规则的革兰氏阴性短小杆菌，与霍乱弧菌相符；16S rDNA基因序列同源性及系统进化树显示，该分离菌与霍乱弧菌同源性高达99.6%~99.7%聚为一支；药敏试验结果显示，分离菌对大部分药物都表现为耐药，其中对氨苄西林、克林霉素、复方新诺明、苯唑西林和克林霉素等抗菌药耐药性较强，对头孢哌酮和头孢曲松敏感；动物回归试验显示，分离菌可导致试验组雏鸭5 d内全部发病死亡，表明该分离菌对雏鸭具有较强的致病性；毒力基因PCR检测结果显示，检测的霍乱弧菌相关毒力基因hlyA、ompW和chxA为阳性，而检测的O1群rfb、O139群rfb、tcpA及ctxA基因为阴性，表明本次分离的霍乱弧菌携带有致病基因，但不属于O1和O139血清群。结果表明，该鸭场雏鸭发病的疫情病原为非O1/O139血清群霍乱弧菌，该菌致病性强且对多种抗菌药物耐药。本试验结果为贵州省鸭霍乱弧菌病的防控提供了参考依据。     

miR-18a-5p在鸡不同生长时期的表达及其生物信息学分析与靶基因预测

为探究miR-18a-5p在鸡不同生长时期组织表达变化规律及其生物信息学特点,本研究以苏禽3号鸡为试验动物,利用实时荧光定量PCR技术检测不同生长时期鸡miR-18a-5p的组织表达变化。通过文献和miRBase检索脊椎动物的miR-18a-5p序列,利用Ensembl数据库确定miR-18a-5p在基因组中的位置,根据成熟序列构建系统进化树;使用miRmap、microT、miRanda和TargetScan网站预测miR-18a-5p靶基因,并进行GO和KEGG分析。组织表达分析结果显示,miR-18a-5p序列在鸡心脏、脾脏、肾脏和下丘脑中的表达量显著高于除大脑以外的其他组织(P<0.05)。与3日龄雏鸡相比,90日龄鸡心脏、脾脏、肾脏、腿肌和下丘脑中miR-18a-5p的表达量均显著上升(P<0.05)。在50种脊椎动物中共发现52条miR-18a-5p序列,几乎所有物种都只有1条成熟序列;基因定位分析发现,鸡miR-18a-5p位于1号染色体上的基因间隔区。多序列比对分析表明,不同物种miR-18a-5p的成熟序列同源性较高,物种间较为保守。系统进化树分析发现,鸡miR-18a-5p与原鸽、斑胸草雀等其他鸟类聚为一类,这表明miR-18a-5p进化过程中是保守的。靶基因预测和功能分析发现,miR-18a-5p共有121个靶基因。GO分析结果显示,靶基因主要富集到蛋白质泛素化、细胞周期阻滞、白细胞介素-6产生的负调控等功能。KEGG 通路分析表明,靶基因主要富集到细胞周期及Wnt和FoxO信号通路等。多个与肌肉生长及细胞增殖等相关的基因富集到相关通路之上。综上,鸡miR-18a-5p是组织广泛表达的miRNA,其可能通过Wnt及FoxO信号通路调控肌肉生长及细胞增殖分化。本研究为miR-18a-5p功能及调控机制的深入研究提供参考依据。     

猪SENP1基因克隆、生物信息学分析与表达研究

试验旨在对猪SUMO特异性蛋白酶1(sentrin-specific protease 1,SENP1)基因CDS区进行克隆和生物信息学分析,并探讨SENP1基因在乙脑病毒(Japanese encephalitis virus,JEV)感染PK15细胞后的表达情况。根据GenBank中公布的猪SENP1基因预测序列(登录号:XM_013997974.2)设计特异性引物,通过RT-PCR和T/A克隆技术对猪SENP1基因CDS区序列进行克隆测序,并进行生物信息学分析,利用实时荧光定量PCR分析猪SENP1基因在JEV感染PK15细胞不同时间点(0、12、24、36、48 h)的表达情况。结果显示,猪SENP1基因CDS序列全长2 034 bp,共编码677个氨基酸。序列比对和系统进化树分析结果表明,猪SENP1蛋白序列和山羊、犬、人、牛的相似性分别为94.8%、94.2%、93.9%和93.8%,说明在这些物种中SENP1的保守性较强;猪与犬的SENP1分子亲缘关系较近。生物信息学分析结果显示,猪SENP1蛋白相对分子质量为76 825.76,等电点为8.53,体外半衰期为30 h,不稳定系数为53.59,总平均亲水指数为－0.622。SENP1蛋白不含信号肽序列,无跨膜结构域。二级结构分析结果显示,SENP1蛋白中α-螺旋、无规则卷曲、延伸链和β-转角分别占31.31%、46.68%、16.25%和5.76%。三级结构分析结果显示,猪SENP1蛋白中存在8个α-螺旋区和7个β-转角区。实时荧光定量PCR结果显示,猪SENP1基因在JEV感染的PK15细胞中呈现上调表达趋势,其中在感染后48 h SENP1基因表达量显著高于对照组(P<0.05)。本试验结果为后续深入研究SENP1基因功能提供了参考。     

2010-2016年四川省食品动物源大肠杆菌的耐药性研究

【目的】了解2010-2016年四川省食品动物源大肠杆菌产超广谱β内酰胺酶(ESBLs)情况及其耐药基因的变迁。【方法】以2010―2016年收集的444株食品动物源大肠杆菌(鸡源225株，猪源219株)为对象，采用纸片扩散法和微量肉汤稀释法分别检测其产ESBLs情况和药物敏感性；采用PCR测序法和脉冲场凝胶电泳(PFGE)检测携带ESBLs菌株的基因型特征和部分菌株的亲缘关系。【结果】444株大肠杆菌中，产ESBLs菌株的检出率为27.7%，其中鸡源菌和猪源菌检出率分别为42.2%和12.8%。2010-2016年产ESBLs菌株从16.9%升高至40.4%，鸡源菌株ESBLs检出率随时间变化比猪源菌更明显；ESBLs阳性菌株对大多数药物的耐药率显著高于阴性菌株，且多重耐药性问题更严重；产ESBLs菌株携带的耐药基因以bla_TEM和bla_CTX-M为主，并以bla_TEM-1(63.3%)、bla_TEM-52(32.1%)、bla_CTX-M-55(42.2%)、bla_CTX-M-65(27.8%)和bla_CTX-M-14(21.1%)为主要流行亚型，且检出率及ESBLs基因亚型复杂性呈逐年上升趋势；ESBLs阳性菌株有广泛PFGE谱型，即便携带相同基因型的菌株也不存在亲缘关系。【结论】四川食品动物源大肠杆菌产ESBLs菌株检出率及其耐药基因亚型的复杂程度呈逐年上升趋势，ESBLs是造成多重耐药性的主要原因，ESBLs耐药基因以水平传播为主。     

肠致病性大肠杆菌DPO-PCR快速检测方法的建立

为建立肠致病性大肠杆菌(EPEC)的快速检测方法,本研究以EPEC bfp A基因为靶基因设计了一对双启动寡核苷酸引物(DPO),建立了EPEC的DPO-PCR快速检测方法。结果显示,退火温度在45℃~65℃范围内均能够高效地扩增出目的基因,表明DPO引物对退火温度不敏感。该方法对其他菌株的扩增结果均为阴性,特异性强;其灵敏度为97 cfu/m L。利用该方法和国标法分别对采集的230份临床样品进行检测,均共计检出5份EPEC阳性样品,两者符合率为100%。本研究建立的DPO-PCR方法设计简单、特异性强、灵敏度高,具有良好的实用性,为快速准确检测EPEC提供新的检测手段。     

菊花花瓣伸长相关基因CmXTHs的克隆与功能验证

从杭白菊(Chrysanthemum morifolium‘Hangbaiju’)中克隆了4个细胞壁松弛和伸展相关的木葡聚糖内转糖苷酶/水解酶基因,分别命名为CmXTH1、CmXTH2、CmXTH3和CmXTH4,序列分析表明其编码的氨基酸序列N端都含有23~30个氨基酸组成的信号肽区域和保守的催化活性位点DE(I/L)DEFLG以及紧邻的N(R/A)T组成的N端糖基化位点,CmXTH1/2/3的C端均含有4个保守的半胱氨酸残基,CmXTH1/2/3/4蛋白的相似度为66.2%。系统进化分析结果表明,CmXTH1/2/3属于XTH家族Ⅰ组,CmXTH4属于Ⅱ组。实时荧光定量结果表明:(1)菊花CmXTH1/2/3/4在根、茎、叶和花蕾中均有表达。CmXTH1在根中表达量较高,CmXTH2/3在茎中表达量较高,CmXTH4在花蕾中表达量最高。(2)CmXTH1/2/3/4在花序不同部位表达量有差异,CmXTH1/4在舌状花中表达量最高,CmXTH2/3在筒状花中表达量较高。(3)CmXTH1/2/3/4在舌状花不同发育阶段表达量差异显著,CmXTH1/2在盛花期表达量最高,CmXTH3在衰老期表达量最高,CmXTH4在初开期表达量最高。病毒诱导基因沉默结果表明,CmXTH1/2/3/4沉默系的花序直径和舌状花长度与对照相比均有所减小,其中CmXTH4沉默系减小最大,分别减小了25.67%和10.42%,舌状花花瓣表皮细胞与对照相比明显变小,影响了舌状花花瓣的伸长;CmXTH2沉默系的筒状花雄蕊长度和CmXTH4沉默系的花萼直径分别与对照相比显著减小。这表明菊花CmXTH1/2/3/4基因参与了花序的开放,促进了舌状花花瓣的伸长,对于菊花的花序增大具有重要作用。     

水稻BWMK1互作基因的分离

为探明BWMK1介导的信号传导途径,采用酵母双杂交系统,构建水稻稻瘟病菌诱导后的cDNA文库,以BWMK1为诱饵,对文库进行筛选,通过验证、测序和基因编码分析,获得了7个BWMK1互作基因BWIP1～BWIP7,分别位于水稻基因组第12、2、3、10、6、4、5染色体上；7个互作基因中,除BWlP2和BWIP7未找到同...     

水稻半外卷叶突变体sol1的表型分析与基因定位

适度卷曲有利于提高水稻叶片的光合效率,增加植株光合产物的有效积累量。我们利用甲基磺酸乙酯(EMS)处理籼型水稻保持系西农1B,获得一个稳定遗传的水稻半外卷叶突变体。该突变体从十叶期开始各叶片逐渐向外卷曲直至半卷状,并伴随茎秆半矮化和叶片披垂,暂被命名为semi-outcurved leaf 1(sol1)。与野生型(WT)相比,sol1的叶片卷曲指数均达到30%以上(P<0.01);倒一、倒二、倒三、倒四节节间长度和穗长极显著缩短,倒一、倒二、倒三叶的叶夹角显著或极显著增加;有效穗数、千粒重、每穗实粒数、结实率显著或极显著下降,一次枝梗数则增加11.3%(P<0.05)。sol1的蒸腾速率、胞间CO2浓度、气孔导度显著高于野生型。石蜡切片显示,sol1倒一叶的泡状细胞体积变小,数量显著增多,表皮细胞体积略微增大。遗传分析表明,sol1的半外卷叶性状受1对隐性核基因调控,定位于6号染色体标记JY6-3和JY6-10之间165 kb的物理范围内,共含15个注释基因。qRT-PCR结果表明,与泡状细胞相关的内卷基因和外卷叶基因RL14、Roc5、REL1在突变体sol1中呈不同程度的上调,NRL、BRD1、OsHox32、ADL1、LC2则呈不同程度的下调。研究结果为SOL1基因的克隆和功能研究奠定了基础。     

柑橘胼胝质合成酶基因家族的表达分析

胼胝质由胼胝质合成酶合成,胼胝质沉积是植物对入侵病原的防御反应。为了探索胼胝质合成酶(Callose synthase,CalS)基因在柑橘中对黄龙病的应答情况,从甜橙基因组中筛选并利用生物信息学分析了柑橘胼胝质合成酶(CsCalS)家族的12个基因。这些基因编码的氨基酸序列与拟南芥中的胼胝质合成酶具有较高的同源性。荧光实时定量PCR结果显示,CsCalS5和CsCalS12在柑橘健康叶片中的表达量高于其他胼胝质合成酶基因。比较黄龙病感病材料和健康对照材料,发现CsCalS5、CsCalS7和CsCalS8在感病的‘砂糖橘’和‘强德勒’柚中均上调表达,可能参与柑橘对黄龙病病原的应答反应。