基于高通量测序的露地菊(Chysanthemum×grandiflora)盐胁迫转录组分析

为揭示露地菊生长发育及耐盐胁迫的应答机制和分子基础,本研究以盐胁迫处理的露地菊及其对照为材料,使用Illumina Hiseq2500高通量测序平台对转录组进行测序,分别获得了60370448和71415448条Clean reads,通过序列拼接组装得到45591条Unigene,平均长度724 bp。有37675条Unigene在七大数据库(COG,GO,KEGG,KOG,Pfam,Swiss-Prot,NR)中得到注释。通过比对露地菊盐胁迫处理组和对照组样品间Unigene的表达量及在各数据库中的注释情况,统计得到:有4143条差异表达基因获得注释;有2441条差异表达基因在GO数据库中获得功能注释;注释到COG数据库中的2281条差异表达基因依据功能可分为25类;有1062条差异基因映射到KEGGPathway数据库中,涉及了199个代谢通路,包括核糖体途径、植物激素信号传导途径、淀粉蔗糖代谢、碳代谢、氨基酸的生物合成等。本研究获得的转录组数据将有助于揭示露地菊生长发育及耐盐胁迫的应答机制和分子基础,及相关抗性基因的挖掘和分子辅助育种等方面的研究。     

甲状腺素对猪小肠上皮细胞miR-let-7a基因表达及细胞增殖的影响

miR-let-7a在动物细胞的分化、增殖与凋亡等方面发挥越来越重要的作用。甲状腺激素(TH)作用非常广泛,机体的每个细胞几乎都是TH作用的靶细胞,其可以促进组织分化、生长和成熟。本实验用甲状腺素(T4)浓度分别为(0、0.02、0.03、0.05、0.075、0.1、0.2μmol/L)在体外培养猪的小肠上皮细胞。结果表明:T4处理组的细胞体积形态相对于空白对照组没有明显变化;当T4添加浓度为0.03μmol/L时,细胞的增殖率显著低于其他组(P0.05);当T4浓度为0~0.03μmol/L时,let-7a的表达随着添加剂量的增加而升高,浓度从0.03~0.2μmol/L变化时,let-7a的表达呈现降低趋势,浓度为0.03μmol/L时表达量极显著高于其他组(P0.01)。let-7a的表达量与细胞增殖呈负相关。     

水稻粒型基因研究进展及应用

水稻(Oryza sativa L.)粒型包含粒长、粒宽和长宽比等一系列农艺性状,是影响水稻稻米品质和产量的重要因素之一。随着功能基因组学和分子标记技术的发展,越来越多的粒型基因逐渐被定位和克隆。本文主要总结了目前已经克隆的与水稻粒型有关的基因：粒长基因有GS3、GL7、GL3.3等;粒宽基因有GW2、GW5、GS5等;长宽比基因有GW7、TGW3、GS2等,各个基因之间的互作关系以及各个粒型基因在生产中的实际应用。同时,指出了水稻粒型基因在进行分子植物育种时出现的问题并针对相应的问题提出解决建议。     

微囊型甲醛捕捉剂对薄木饰面人造板甲醛释放量的影响

随着薄木饰面板在家具、装修领域中的使用量越来越大,人造板的游离甲醛释放问题也愈发引起人们关注,现有的甲醛捕捉剂一般只能在短期内发挥效果,而对人造板甲醛的长期释放控制效果并不理想。为解决人造板甲醛释放的长期性问题,以尿素为芯材、乙基纤维素为壁材制备微囊型甲醛捕捉剂,探讨不同乳化剂及芯壁比制备的微囊型甲醛捕捉剂对饰面人造板甲醛控释效果的影响。结果表明,当乳化剂为十二烷基硫酸钠、芯壁比为3∶1,乳化剂用量1%、壁材质量分数3%、搅拌速度1000 r/min时,制备出的微胶囊芯材负载效果最好,负载量达到36.24%、负载效率为8.05%。采用该微胶囊以2%的质量比与脲醛树脂胶黏剂混配进行饰面板贴面热压时,得到的薄木贴面板的甲醛释放量相比未处理饰面板降低了37.9%。经过20 d后,微胶囊对其饰面板甲醛的释放仍表现出一定的控制效果,饰面板的甲醛释放量为0.99 mg/L,仅为未处理饰面板的56.9%。说明用微囊型甲醛捕捉剂对饰面人造板进行处理不仅能够对饰面板中的甲醛进行控释,而且在长期的放置、使用过程中也能够持续发挥作用,从而达到降低室内空气中甲醛浓度的目的。     

云南传统水稻品种W axy基因多样性形成和维持机制初探

本研究针对W axy基因第四外显子和第五外显子的3个功能位点开发了新的AS-PCR标记，完善了W axy基因的分子标记体系，为更精确的鉴定和筛选目标W axy等位基因提供了工具。直链淀粉含量测定和AS-PCR分析结果显示，云南传统水稻品种具有极为丰富的W axy基因多样性和直链淀粉含量变异，308个传统品种中共检测到65种不同的W axy单倍型，直链淀粉含量变幅为0~48%。In1、E6、E10和E4op/hp这4个位点的碱基频率在四大稻区间存在显著差异，E2位点和In1位点的碱基频率在不同民族间存在显著差异，表明不同稻作区、不同民族对水稻直链淀粉含量和W axy基因有着多样化的选择。同时民族混居地区E2和In1位点的碱基频率不同于其相应的民族独居地区，说明不同民族混居也会产生对W axy基因不同的选择并增加W axy基因的多样性。多样化的选择和民族混居是云南传统水稻品种W axy基因多样性形成和维持的重要机制。在云南四大稻作区中，南部边缘水陆稻区的W axy单倍型最为丰富，共检测到50种单倍型，占总数的77%，这一区域应被设为云南传统稻种资源的保护优先区和核心区。     

不同施肥方式对红壤蔬菜田氨氧化细菌和氨氧化古菌群落的影响

通过构建氨单加氧酶基因(amoA)克隆文库,研究在红壤蔬菜田上只施用磷钾化肥(PK)、只施氮磷钾化肥(NPK)、施用腐熟有机肥(DNPK)和施用新鲜有机肥(FNPK)等4种不同施肥处理的土壤氨氧化细菌(AOB)和氨氧化古菌(AOA)群落多样性及与土壤脲酶活性的相关性。结果表明:施加有机肥处理(DNPK和FNPK)的蔬菜田土壤的AOB文库和AOA文库OTU数量和Shannon指数高于只施用无机肥(NPK和PK)处理的蔬菜田土壤;DNPK和FNPK处理的土壤优势AOB菌群为多形亚硝化叶菌(Nitrosolobus multiformis),比例分别为88.5%和68.5%,NPK和PK处理的土壤优势AOB菌群为亚硝化单胞菌属(Nitrosospirasp.),比例分别为54.8%和65.5%;DNPK、FNPK、NPK和PK处理土壤优势AOA菌群均为阿伯丁土壤亚硝化细杆菌侯选种(CandidatusNitrosotalea devanaterra),比例分别为90.9%、84.4%、77.8%和45.2%;施加有机肥处理(DNPK和FNPK)的土壤脲酶活性和氨氧化微生物的多样性指数都高于只施用无机肥处理(NPK和PK);AOA群落多样性指数与土壤脲酶活性呈显著正相关,而AOB群落多样性与土壤脲酶活性相关性不显著。总体来看,有机肥比无机肥处理提高了AOA和AOB群落多样性,且AOA在红壤蔬菜田土壤氨氧化过程中起着更为重要的作用。     

可可泛素结合酶基因家族的生物信息学初步分析

泛素结合酶(E2s)促进底物泛素化或者与E3s链接,是靶蛋白泛素化的关键酶,在泛素-蛋白酶体途径中起重要作用。利用可可(Theobroma cacao L.)全基因组测序数据,共鉴定出45个E2s基因家族成员,包括39个UBC和6个UEV基因。通过生物信息学方法,对可可E2s家族的基本理化性质、基因结构、二级结构预测、亚细胞定位、进化关系等方面进行初步分析。结果表明:可可E2s基因CDS长度在441(Tc UEV3)~3 651 bp(Tc UBC7)之间,对应的编码蛋白氨基酸数目在146(Tc UEV3)~1 216 aa(Tc UBC7)之间,编码蛋白分子量在16.39~134.71 ku之间。E2s基因外显子在1~11之间,多数基因外显子数目在5~7之间。E2s基因在10条染色体上均有分布,1号染色体为7个,数量最多;6号染色体2个基因,数量最少。可可E2s蛋白大多为不稳定蛋白,且均为亲水性蛋白,其二级结构以α-螺旋和无规则卷曲为主要构成元件。大多数可可E2s蛋白定位在细胞核,少数定位在内质网或者细胞质。进化树分析表明:可可E2s蛋白被分为20个亚家族,包括16个UBC亚家族和4个UEV亚家族,第Ⅵ亚家族E2s数目最多为9个;E2s家族蛋白在物种进化过程中具有高度保守性。     

青花菜肉桂酰辅酶A还原酶基因的克隆与表达特征分析

为研究肉桂酰辅酶A还原酶在青花菜生长发育中的作用,采用RT-PCR技术克隆青花菜Bo CCR基因全长c DNA序列,并利用q RT-PCR检测其在不同器官中的表达模式。结果表明:Bo CCR基因开放阅读框为987 bp,推导编码328个氨基酸。预测蛋白分子量为36.86 ku,PI值为6.04。该蛋白亲水性氨基酸多于疏水性氨基酸,为亲水性蛋白。高级结构预测表明青花菜Bo CCR蛋白具有完整的二级结构,三级结构的α-螺旋主要位于外部,β-折叠位于内部。分子进化分析显示CCR蛋白在植物进化过程中,各属形成单独的分枝,可以区分其亲缘关系。荧光定量技术检测到青花菜的Bo CCR基因在花蕾发育早期表达最高,推测该基因可能与青花菜花粉发育相关。     

水稻颖花持续开放突变体sostenuto floret opening(sfo1)的鉴定与基因定位

水稻颖花开放是其生殖发育一个关键生理过程,对受精和随后种子发育具有重要影响。本文报道了一个与水稻颖花开放相关的突变体,来源于籼稻保持系西农1B的EMS(ethyl methane sulfonate)诱变群体。该突变体表现为开颖后浆片失水萎缩过程缓慢,内外稃持续开裂不闭合,暂命名为水稻颖花持续开放sostenuto floret opening 1(sfo1)突变体。遗传分析表明sfo1性状受1对隐性单基因控制,利用群体分离分析法(bulked segregation analysis,BSA)将SFO1基因定位在第5染色体SSR标记RM1054和IN/DEL标记ZTQ51之间,物理距离113 kb,含注释基因15个。本研究结果为SFO1基因的图位克隆和功能研究奠定了基础。     

水稻紫鞘染色体片段代换系Z519的鉴定及PSH1候选基因分析

花青素是广受人们喜爱的植物色素,在食品加工、杂种纯度鉴定中具有重要的作用。本研究鉴定了一个以日本晴为受体、优良紫鞘恢复系R225为供体亲本的紫鞘水稻染色体片段代换系Z519。Z519共含有16个代换片段,分布于除第10染色体外的其他11条染色体,平均长度为6.85 Mb。Z519在芽鞘3 mm时鞘尖呈现紫色,其后在叶鞘、叶缘、茎维管束和柱头等部位出现紫色线条,而日本晴各部位均为绿色。Z519叶鞘中花青素含量极显著高于日本晴,剑叶中没有显著差异。与受体日本晴相比,Z519的株高显著降低,千粒重、主穗总粒数和实粒数显著增加,有效穗数、主穗长和结实率无显著差异。进一步以日本晴与Z519杂交产生的F1和F2群体对紫鞘基因进行了遗传分析和分子定位。该紫鞘表型受显性单基因控制,位于第1染色体In Del标记L03和SSR标记L01之间37.8 kb的区域,被命名为PSH1。对该区间进行候选基因预测和测序,Z519在一个编码质体ATP/ADP转运蛋白的LOC_Os01g45910基因第一外显子的第238~252碱基的GTG重复区又多插入了GTG 3个碱基,导致增加了一个甘氨酸。q RT-PCR结果进一步表明其表达量在Z519中明显降低,初步确定LOC_Os01g45910是PSH1的候选基因。该研究为PSH1调控花青素的分子机制奠定了良好基础。