水稻种子总RNA提取质量问题的探究

水稻种子总RNA提取在水稻分子遗传基础实验中起着非常重要的作用,然而,高质量水稻种子RNA的获取难度高,极大阻碍了cDNA文库构建、RNA-Seq和基因表达分析等相关研究工作的开展和深入。为了探讨水稻种子总RNA提取的相关影响因素,寻找合适的水稻种子总RNA提取方式,本研究通过比较Trizol法、GeneMark试剂盒法和艾德莱试剂盒法3种不同的提取方式、不同的耗材处理方法、研磨方式等不同因素改进水稻种子总RNA的提取效果。不同的检测结果显示,艾德莱多糖多酚提取试剂盒能够提取到28S、18S条带完整、降解少和纯度高的水稻种子总RNA;不同耗材处理方法中,蛋白酶K处理过的耗材提取的总RNA比另外两种方法处理过的耗材提取的总RNA降解更少,28S和18S条带更清晰和完整、总RNA质量最高、效果最好;而研磨方式上,液氮冷冻研磨法能够有效抑制RNA酶对RNA的降解。本研究对水稻种子RNA提取过程相关因素的分析和改进,为促进以水稻种子为研究对象的分子实验奠定了一定的技术基础。     

基于转录组测序的半滑舌鳎长链非编码RNA的初步鉴定与分析

以抗病家系与易感家系半滑舌鳎为材料,进行哈维弧菌感染实验,并对易感家系感染前(CsSU)、易感家系感染后(CsSC)、抗病家系感染前(CsRU)、抗病家系感染后(CsRC)4组进行转录组测序,根据RNA-seq数据挖掘半滑舌鳎长链非编码RNA信息;通过生物信息学分析,筛选出与抗哈维弧菌病相关的差异长链非编码RNA(long non-coding RNA, lncRNA)。结果显示,共识别出4 584个lncRNA座位,包含5 714个转录本;其基本特征与编码基因的比较分析,lncRNA的GC含量低于编码基因,单外显子基因数多于编码基因,转录本的平均长度长于编码基因,基因表达量低于编码基因。对4组样品进行两两比较(CsRU vs CsSU、CsRC vs CsSC、CsRC vs CsRU、CsSC vs CsSU)分别筛选出818、813、261、140个差异表达lncRNA,其中CsRU与CsSU之间、CsRC与CsSC之间lncRNA数目差异最多,通过聚类分析确定了各实验组的表达模式之间的联系,CsRU与CsSU之间的表达模式最为相近。通过共表达分析,预测出lncRNA和274个编码基因可能存在14 539种相互关系,并进行了功能注释,进而筛选出7个关键lncRNA。qRT-PCR结果显示,差异表达lncRNAs的表达模式和转录组数据得到的基本一致。研究结果为揭示lncRNA在半滑舌鳎抗哈维弧菌免疫调控反应中的作用提供重要的参考数据。     

两个褐飞虱海藻糖转运蛋白基因的结构及调控海藻糖代谢功能

【目的】海藻糖是昆虫中的主要血糖物质,在昆虫的发育及生理活动中发挥重要功能。其中,海藻糖转运蛋白（Tret）在将海藻糖从其生成组织（例如脂肪体）运输到其消耗组织的过程中起着重要作用。本研究通过分析褐飞虱（Nilaparvata lugens）两条Tret1的序列结构,进一步抑制NlTret1的表达,探讨这两个NlTret1在褐飞虱体内的生物学功能。【方法】以褐飞虱两条Tret1序列为研究对象,利用生物信息学技术分析其蛋白结构以及与其他昆虫之间的同源性。采用RNAi（RNA interference）技术将合成的外源dsRNA（double-stranded RNA）注射到实验室饲养褐飞虱种群体内,抑制其体内NlTret1的表达,分别在注射48 h后取材,抽取总RNA并用反转录试剂盒合成第一链cDNA,采用qRT-PCR（quantitative real-time PCR）技术检测dsNlTret1的干扰效果以及RNAi后褐飞虱体内海藻糖代谢通路中相关基因的表达,最后测定葡萄糖、海藻糖和糖原含量以及海藻糖酶活性。【结果】生物信息学分析表明,NlTret1-like X1和NlTret1-2 X1的开放阅读框长度分别为1 920和1 578 bp,分别编码639和525个氨基酸,预测蛋白分子量分别为69.29和58.71 kD,等电点分别为8.32和8.36;NlTret1-like X1和NlTret1-2 X1的二级结构主要包含螺旋和卷曲;保守结构域分析显示它们均属于MFS家族。进化分析结果显示,不同昆虫的Tret1蛋白具有较高的同源性,且褐飞虱与其他半翅目昆虫具有较近的亲缘关系;与注射dsGFP组相比,注射靶标基因的dsRNA后均能够显著沉默本基因的表达;褐飞虱体内糖原、葡萄糖在注射dsNlTret1-like X1和dsNlTret1-2 X1后,其含量均无显著变化,然而不同于注射dsNlTret1-2 X1组,在注射dsNlTret1-like X1后褐飞虱体内海藻糖含量极显著升高;干扰NlTret1-like X1 48 h后褐飞虱体内TPS1、TPS2、TRE1-1、TRE1-2和TRE2的表达均极显著下调;而干扰NlTret1-2 X1 48 h后褐飞虱体内TPS1、TPS2和TRE1-1的表达虽也极显著下降,但TRE1-2和TRE2极显著上调;在注射dsNlTret1-like X1后,试虫可溶性海藻糖酶和膜结合型海藻糖酶的活性均极显著降低,而在注射dsNlTret1-2 X1后无显著变化。【结论】褐飞虱的两个Tret1在不同组织间发挥着不同的功能,其中NlTret1-like X1在特异性转运海藻糖参与能量供应中起到更为显著的作用。研究结果有助于探索Tret1在昆虫或无脊椎动物中调控海藻糖代谢平衡的调节机制,可为将来通过调控血糖平衡来控制褐飞虱等害虫提供理论依据。     

饲料脂肪源和碘酸钾对中华鳖稚鳖生长、存活率、肝肠组织形态和脂类代谢的影响

为了比较饲料中添加鱼油、茶籽油、亚麻籽油以及碘酸钾对中华鳖（）稚鳖生长和脂类代谢的影响，本研究配制了4种油脂含量为10%的饲料，分别为鱼油料（FO，对照组）、鱼油+碘酸钾料（FO+PI，碘酸钾添加量为75 mg/kg）、茶籽油料（TO）和亚麻籽油料（LO），饲喂初重为（5.06±0.05）g的中华鳖66 d。FO+PI组和LO组中华鳖稚鳖的存活率显著低于FO组（<0.05）。各组中华鳖稚鳖血浆中葡萄糖、总胆固醇和甘油三酯水平无显著差异（ACACA）的表达水平，上调了中华鳖-499的表达水平（-23b的表达水平（<0.05）。FO+PI组和TO组的稚鳖肝脏细胞内脂滴空泡较少，同时TO显著影响了肠道组织的黏膜褶。结论认为，相比于鱼油组，在饲料中添加10%茶籽油、亚麻籽油和添加75 mg/kg碘酸钾不会引起稚鳖生长差异，但是亚麻籽油和碘酸钾降低了稚鳖的存活率，茶籽油和碘酸钾影响肝脏的脂类代谢。     

靶向G-四链体的抗番茄丛矮病毒卟啉类衍生物的筛选

植物病毒病给蔬菜生产带来很大影响,目前蔬菜病毒防控主要采用非药剂措施,广谱抗病毒剂效果有限,需要基于新的药物靶点开发新的病毒抑制剂。G-四链体(G4s)是一种特殊的核酸高级结构,其在病毒基因组中的形成或解链可调节基因的复制、转录和翻译等过程,进而影响病毒增殖。一些可调节G-四链体结构稳定性的小分子呈现出抗病毒活性,使得G-四链体有望成为新的抗病毒药物的靶标。番茄丛矮病毒(tomato bushy stunt virus, TBSV)是一种分布广泛的植物病毒,有关其基因组的复制、转录和翻译等分子机制已研究得较为成熟,是一种研究病毒与寄主互作的模式病毒。揭示TBSV中G-四链体的结构及功能,有望为植物病毒基因中G-四链体的研究奠定基础。本研究通过生物信息学分析,在TBSV基因中鉴定出两条保守的、潜在的G-四链体可形成序列(putative G-quadruplex sequences, PQS)——TBSV-PQS2和TBSV-PQS4;通过紫外、荧光光谱和圆二色光谱(CD光谱)方法筛选出与TBSV-PQS2和TBSV-PQS4互作的G4配体;通过烟草体内侵染性克隆试验发现,G-四链体配体...     

二化螟dsRNA降解酶基因的克隆与表达分析

为解析二化螟Chilo suppressalis体内参与降解双链RNA(double-stranded RNA,dsRNA)的关键核酸酶的功能,克隆二化螟不同的非专一性核酸酶（non-specific nuclease,NUC）基因,并对这些基因进行生物信息学分析和组织定量表达分析,同时对dsRNA降解酶（dsRNA degrading nuclease,dsRNase）活力的组织分布进行研究。结果显示,共克隆获得5个NUC基因,其中有4个编码dsRNase亚家族基因（CsdsRNase1～CsdsRNase4）和1个编码Endonuclease G亚家族基因（CsEndoG）。5个NUC基因的开放阅读框核苷酸序列长度范围为828～1 338 bp,编码275～445个氨基酸残基,其分子量大小为31.68～49.57 kD,预测等电点为5.48～9.42。CsdsRNase1和CsdsRNase2含有信号肽序列,两者相似度极高,且与家蚕Bombyx mori和斜纹夜蛾Spodoptera litura中具有dsRNA降解酶活力的dsRNase同源聚类;CsdsRNase1和CsdsRN...     

新疆肉用绵羊颗粒细胞抑制素βA基因RNAi载体的构建及其干扰效率验证

抑制素βA基因(inhibin-βA,INHβA)的表达与绵羊(Ovis aries)的产羔数有一定关系。为了观察INHβA对绵羊发情性状的影响以及在目的基因沉默后,引起的发情性状相关激素变化的情况,本研究利用RNAi技术构建载体干扰INHβA的表达。根据GenBank上绵羊INHβA(GenBank:NW_004080167.1)mRNA的序列设计干扰片段,通过酶切和测序验证,成功构建了4个INHβA基因RNAi质粒载体PLLU2G-shINHβA-1(I-1)、PLLU2G-shINHβA-2(I-2)、PLLU2G-shINHβA-3(I-3)、PLLU2G-shINHβA-4(I-4)和1个空载体(赛亚公司的PLLU2G)阴性对照;在成功分离卵巢颗粒细胞并建立培养体系后,利用Lip2000介导干扰载体转染细胞,通过荧光定量RT-PCR检测干扰前后INHβA的表达量。结果显示,4个干扰载体的干扰效率依次为34%,58%,39%,19%,其中I-2对INHβA表达的沉默效果最好。通过卵巢注射干扰载体I-2,检测干扰后绵羊血清INHβA、卵泡刺激素(FSH)、黄体生成素(LH)和雌二酮(E2)的含量。结果显示,注射干扰载体后INHβA和FSH分别呈现明显的下降和上升波峰,而血清中LH和E2水平没有发生明显变化。