猪蛋白质二硫化物异构酶A4基因克隆及密码子偏好性分析

试验旨在研究猪蛋白质二硫化物异构酶(protein disulfide isomerase A4,PDIA4)基因的密码子使用特性及其与其他物种密码子使用的差异。试验以香猪子宫组织为试验材料,采用RT-PCR方法扩增获得猪PDIA4基因,参考从NCBI数据库中下载的18个不同物种PDIA4基因序列,对猪PDIA4基因的密码子使用特性及其与其他物种密码子的使用差异和进化关系进行分析,同时对猪PDIA4基因与4个模式生物密码子使用偏性进行比较。结果表明,猪PDIA4基因编码区长1 941 bp,共编码646个氨基酸。与NCBI数据库公布的野猪PDIA4基因(GenBank登录号:NM_001267834.1)的相似性达99%。猪PDIA4基因偏好使用G/C结尾的密码子,27种密码子为猪PDIA4基因的偏好密码子(RSCU>1),其中使用频率最高的前3个密码子分别为CTG(RSCU=3.69)、GCC(RSCU=2.31)和CGC(RSCU=2.29)。比较19个物种PDIA4基因发现,不同物种间PDIA4基因的有效密码子数(ENc)、密码子适应指数(CAI)、GC含量以及T、C、A、G、G+C在密码子第3位含量(T3s、C3s、A3s、G3s、GC3s)均存在差异,且密码子偏好以G/C结尾;聚类分析发现,基于CDS序列的系统进化树更符合19个物种的真实分类系统。在密码子使用频率上,猪PDIA4基因与小鼠基因组间密码子使用偏好程度更为接近,故小鼠更适合作为猪PDIA4基因的遗传转化和异源表达的受体系统。     

百脉根不定根发育相关基因LcC2DP1的克隆与功能初步分析

为研究百脉根（Lotus corniculatus L.）C2钙依赖蛋白激酶基因LcC2DP1在不定根形成过程中的功能,通过RACE法从百脉根中克隆LcC2DP1基因,利用qRT-PCR检测其时空表达模式,并通过农杆菌介导的瞬时表达系统在百脉根中过量表达LcC2DP1并鉴定其功能。结果显示：LcC2DP1基因全长705 bp,编码235个氨基酸,分子质量为25.95 ku,与蒺藜苜蓿同源性最高（82%）;在百脉根不定根分化过程中持续表达,表达部位为根、茎和叶片;与野生型亲本（WT）相比,转LcC2DP1基因百脉根（TP）的不定根分化提前1~2 d;在不定根分化的9~15 d ,其总根长分别是WT的168%、155%,根体积分别是WT的249%、161%,根尖数分别是WT的156%、137%。TP百脉根的总根长（P<0.01）、根体积（P<0.01）和根尖数（P<0.05）表现出一定的发育优势,表明LcC2DP1基因可能与百脉根不定根发育调控相关。     

黄绿叶水稻光温敏核不育系gy157S的开花习性

【目的】探明水稻黄绿叶光温敏核不育系gy157S的开花习性,为特色水稻不育系在新品种选育中的应用提供理论依据。【方法】以目前应用比较广泛的实用性水稻光温敏两系不育系C815S为对照,对比研究水稻黄绿叶光敏温不育系gy157S的花粉败育程度、开花习性、柱头外露率等开花习性。【结果】gy157S单株和单穗的开花持续期分别为15.9 d和10.2 d,在11:00—13:00有明显的开花高峰期,午前花率达60.86%,开颖角度为34.0°,自然条件下柱头外露率为65.0%,与C815S相似。gy157S的花粉不育度为99.97%～100.00%,优于C815S的99.73%～99.98%。【结论】gy157S开花习性良好,在11:00—13:00期间进行赶粉制种效率较高,在水稻两系杂交种生产中具有较大的应用价值。     

低温胁迫下贵州云雾贡茶生长调节剂的变化

以贵州云雾贡茶[Camellia sinensis(L.)Kuntze var.niaowangensis Q.H.Chen]一年生幼苗茶树为试验材料,用酶联免疫法(ELISA)测定不同低温胁迫下茶树叶片生长调节剂含量的变化,以探讨低温胁迫下茶树生长调节剂变化规律。结果显示,1、4℃处理云雾贡茶IAA、GA含量大部分显著低于对照,ABA含量、ABA/GA明显高于对照;10℃处理ABA、IAA、GA含量大部分显著高于对照,ABA/GA与对照无明显变化。随胁迫时间延长,1、4℃处理ABA、IAA含量随时间变化呈先上升后下降的趋势,GA含量呈下降趋势,ABA/GA呈上升趋势;10℃处理ABA和GA含量呈先上升后下降的趋势,IAA含量呈下降趋势。低温条件下,云雾贡茶能提高ABA类生长抑制物质,降低IAA、GA等生长促进类物质,通过调节植物体内生长调节剂平衡来应对低温胁迫。     

隶属函数分析法对25份贵州玉米种质抗旱性评价研究

干旱是制约玉米产量的重要因素之一,通常可引起20%～50%的减产。测定玉米植株抗旱相关指标及综合评价对于筛选抗旱玉米种质具有重要价值。本研究采用盆栽和PEG处理模拟干旱对25份贵州玉米种质三叶期的植株鲜重、叶片相对含水率、根冠比等抗旱指标进行测定,结果表明,金单999的植株鲜重最高,为109.83g,CML 171植株鲜重最低,为32.12g;而金玉818的相对含水量最高,为99.26%,CML 171的相对含水量最低,为22.47%。另外,不同玉米品种的根冠比以黔单16号最大,S 273次之,分别为266.73与251.36,以QB 1013根冠比最小。同时结合隶属函数法对这25种玉米种质的抗旱性进行综合评价,结果表明,金玉818、金单999为抗旱较强的品种;黔单18号、金玉506、金玉819、金玉838、黔526、QB 48、S 611、QB 1018、QB 1013、黄C、QB 516、18599、QB 506、QB 446为中等干旱品种,黔单16号、QB 39、QB 948、QB 191为弱抗旱玉米品种。此外,隶属函数分析表明玉米种质S 273、T 32、CML 171、J 106、QB 662为不抗旱品种。     

高渗对多重耐药大肠杆菌外排泵和外膜孔道蛋白基因表达及其生长的影响

为了探究高渗对多重耐药菌外排泵和外膜孔道蛋白基因表达及其生长的影响,试验应用生长曲线和相对适应性测定,对比考察不同盐胁迫条件对多重耐药大肠杆菌QL15和敏感大肠杆菌ATCC 25922的生长差异,采用RT-PCR方法考察2种盐胁迫条件下外排泵与外膜孔道蛋白基因表达差异。结果表明,大肠杆菌QL15为高水平多重耐药菌,其中对大观霉素和恩诺沙星耐药最为严重,可达耐药标准MIC的32倍;独立培养时大肠杆菌QL15对NaCl胁迫的敏感性大于大肠杆菌ATCC 25922,并且在6.0% NaCl胁迫下,大肠杆菌QL15在10 h内生长缓慢,但是在24 h细菌峰值浓度更高;混合培养时大肠杆菌QL15在6.0% NaCl胁迫时具有更高的适应性,在体外培养中更具竞争优势。大肠杆菌QL15共携带5大类、15种耐药相关基因,其中含8种外排泵基因和3种外膜孔道蛋白基因;大肠杆菌ATCC 25922在6.0% NaCl浓度下的5种基因表达量较3.5% NaCl均出现约50%的显著下调（P<0.05）,大肠杆菌QL15在6.0% NaCl浓度下除acrB、ompF基因下调外,其余3种外排泵与外膜孔道蛋白基因的表达量则显著上调（P<0.05）。推测大肠杆菌QL15对盐胁迫具有更高的适应性的原因可能与细胞膜相关蛋白的表达相关。     

高羊茅FaGI基因在拟南芥中异源表达及蛋白互作分析

为探究高羊茅FaGI基因的生物学功能,本研究利用酵母双杂交、双分子荧光互补和免疫共沉淀探究与FaGI互作的蛋白;通过农杆菌介导法将过表达载体p1300-FaGI遗传转化拟南芥,获得转FaGI基因拟南芥株系,以拟南芥野生型Col-0、过表达FaGI基因株系和gi突变体为材料进行转录组学测序并观察其开花表型。结果表明,利用酵母双杂交方法筛选出与FaGI互作的FaCO蛋白,并通过双分子荧光互补和免疫共沉淀证明了FaGI和FaCO在体内和体外存在互作关系;过表达FaGI基因拟南芥植株的开花时间比野生型Col-0提前约1.24 d;将FaGI-OE、gi与野生型比对,分别筛选出1 963和92个差异表达基因（DEGs）,与野生型植株相比,过表达FaGI基因株系的差异基因富集在与生长发育、光周期途径、激素合成和信号传导、碳代谢等相关生物过程和代谢通路。综上,FaGI影响光周期途径相关基因的表达,在长日照条件下过表达FaGI基因促进了拟南芥开花,同时该基因的功能具有多样性与复杂性,可作为高羊茅调控分子育种的目标基因。本研究结果为揭示FaGI基因的功能及其调控网络奠定了基础。     

水稻光温敏不育系gy157S的叶色表型鉴定与候选基因分析

为探明光温敏不育系gy157S黄绿叶基因gy157S(t)调控水稻叶色的分子机制及应用潜力,本研究对水稻光温敏核不育系gy157S进行不同温度处理,观察其表型、叶绿素含量以及叶肉细胞的变化情况,并对其进行遗传分析、基因定位和候选基因分析。表型鉴定结果发现,与对照C815S相比,20℃条件下gy157S叶片呈现黄绿色表型,光合色素含量极显著降低,叶绿体发育缺陷严重;30℃条件下gy157S叶片呈现淡绿色表型,光合色素含量仍然显著降低,仍有部分叶绿体发育畸形。遗传分析结果表明,gy157S的黄绿叶表型受一对隐性核基因控制;群体分离分析（BSA）和连锁分析结果将该基因定位于第3号染色体RM15678和RM15824之间,物理距离为2.4Mb;候选基因功能分析、测序和实时荧光定量PCR(qRT-PCR)结果显示,编码铁氧还蛋白OsFdC2的基因OsR498G0306815500.01在第7外显子上存在单核苷酸多态性（SNP）变异,导致编码氨基酸发生改变,可能是引起黄绿叶突变表型的位点。本研究结果为阐明gy157S(t)基因对叶绿体发育和叶绿素合成的分子调控机制奠定了基础。     

二穗短柄草BdGI基因表达及其蛋白互作分析

光周期是调控植物开花的主要途径之一,GI在光周期途径中是控制生理节律和开花的关键因子。为探索二穗短柄草（Brachypodiam distachyon）BdGI基因的表达模式和蛋白互作关系,本研究通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术分析BdGI基因在不同光照条件下和长日照下不同生长发育阶段的表达情况;运用酵母双杂交初步筛选出互作蛋白BdZTL,并用双分子荧光互补法（BiFC）和免疫共沉淀法（CoImmunoprecipitation）进行验证。qRT-PCR分析结果表明,BdGI基因在不同光照下和长日照下不同生长发育阶段的表达情况不同,且都保持一定的昼夜节律,并且受到光周期的调控;利用酵母双杂交检测到GI与ZTL蛋白存在互作关系,双分子荧光互补与免疫共沉淀检测结果验证了两者互作关系的真实性。综上所述,BdGI的表达受光周期调控,具有昼夜节律性,在光周期诱导二穗短柄草开花的过程中也具备一定的调控作用。本研究结果为GI基因的功能研究奠定了理论基础。     

氮沉降背景下遮阴对虎耳草生长和光合作用的影响

[目的]分析遮阴对虎耳草生长和光合作用的影响,为氮沉降背景下虎耳草的栽培利用提供理论依据.[方法]以虎耳草为试验材料,在0(L0处理,不遮阴)、40%(L1处理,轻度遮阴)、80%(L2处理,中度遮阴)和90%(L3处理,重度遮阴)4个光处理中设不施氮(N0)和施氮30.0 g/m2(N1)处理,测定分析各处理虎耳草的生长和光合作用指标.[结果]在不施氮处理(L0N0、L1N0、L2N0和L3N0)中,轻、中、重度遮阴处理(L1N0、L2N0和L3N0)虎耳草的叶宽、叶长、总叶面积、株高、总叶片数、茎生物量、总叶绿素含量、实际光量子产量(YII)和最大光量子产量(Fv/Fm)均高于不遮阴处理(L0N0);在施氮30.0 g/m2处理(L0N1、L1N1、L2N1和L3N1)中,轻、中、重度遮阴处理(L1N1、L2N1和L3N1)虎耳草的叶宽、叶长、总叶面积、株高、根长、匍匐茎条数、总叶片数、比叶面积、叶生物量、茎生物量、总生物量、总叶绿素含量、YII、Fv/Fm和光化学淬灭(qP)均高于不遮阴处理(L0N1),其中叶宽、叶长、总叶面积、株高、根长、匍匐茎条数、总叶片数、叶生物量、茎生物量、总生物量、YII和Fv/Fm均在轻度遮阴时达最大值.不遮阴处理下施氮30.0 g/m2虽然增加虎耳草叶片的总叶绿素含量,但抑制其生长和光合作用;遮阴处理下施氮30.0 g/m2可促进虎耳草的光合作用.[结论]虎耳草生长过程中施氮30.0 g/m2可增加其总叶绿素含量,但生长发育受到限制;轻度遮阴(遮阴40%)能缓解氮沉降对虎耳草生长发育的抑制作用,有效增强其对光能的捕获能力,在一定程度上提高虎耳草对逆境的适应性.