全基因组重测序及其在动物育种的研究进展

随着生物科学技术的发展以及基因研究的深入,越来越多地使用全基因组测序和高通量测序技术,以期在全基因组水平上找到与疾病或动植物复杂性状有关的遗传变异,分析个体或群体之间的基因序列差异或结构差异,检测范围广、效率高、准确度高。本文就全基因组重测序的主要内容和研究进展加以综述。     

不同机械深松方式破除黏板层试验

南疆重盐碱地普遍存在不透水的粘土层,在地面通常会形成盐斑,致使棉花出苗困难,为解决这一问题,通过研制深松粉垄设备,利用物理方法消除障碍层,研究不同机械破黏板层方式对土壤盐分和棉花出苗的影响,结果表明:采用条状破障方式和点源破障方式机械破黏板层后,重盐碱地土壤盐分下降明显,表层土壤脱盐率达到了33%以上,可以满足棉花出苗对盐分要求,棉花出苗率提高20%以上,同时加速了土壤渗水,渗水时间可以缩短至7天,为新疆盐碱地土壤改良利用提供技术支撑。条状破障方式与点源破障方式比较,条状机械深松方式效果优于点源深松方式。     

除草活性菌株极细链格孢菌(Alternaria tenuissima)发酵工艺研究

【目的】探索一株防治藜、冬葵等阔叶杂草的生防菌株极细链格孢(Alternaria tenuissima)HZ-1的发酵工艺.【方法】采用液固双相发酵方式,通过单因素和正交设计试验,对该菌株固态发酵基质、最适碳氮源和固-液发酵条件进行研究.【结果】HZ-1最佳产孢的固态基质为麦麸,最适碳源为麦麸(40 mg/g),最适氮源为蛋白胨(50 mg/g).正交优化试验得出该菌最适固-液发酵条件为:培养基初始含水量为300 mg/g,适宜的接种量为0.3 mL/g,初始pH值7.4,最适温度为24.3℃,发酵最适时间为216 h.【结论】研究结果可为该极细链格孢菌菌株除草活性物质的分离及工业化生产提供依据.     

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。     

SCFAs对奶牛瘤胃上皮细胞Ca2+信号通路相关基因表达的影响

为探究短链脂肪酸(SCFAs)对奶牛瘤胃上皮细胞(BRECs)Ca~(2+)信号通路相关基因表达的影响,试验分为3个处理组,分别为野生型BRECs组,含20mmol/L SCFAs BRECs组,含20mmol/L SCFAs且通过CRISPR/Cas 9系统敲除GPR41基因的BRECs组,每个处理组3个重复,每组细胞均培养24h后,收集细胞提取总RNA,通过qRT-PCR对Ca~(2+)信号通路相关基因的mRNA表达量和细胞内Ca~(2+)浓度进行测定。结果表明,与野生型BRECs相比,添加20mmol/L SCFAs可极显著增加PLCB2的mRNA表达量(P0.01),显著增加IP3R1的mRNA表达量(P0.05),对PLCE1、PLCL1、PKCB和PKCG的mRNA表达量无显著差异(P0.05),可增加细胞内Ca~(2+)浓度但无显著差异(P0.05);敲除SCFAs的受体GPR41后,添加20 mmol/L SCFAs可显著降低IP3R1的mRNA表达量(P0.05),极显著上调PLCE1和PLCB2的mRNA表达量(P0.01),但对PLCL1、PKCB和PKCG的mRNA表达量无显著影响(P0.05),细胞内Ca~(2+)浓度有降低趋势但无显著差异(P0.05)。综上,SCFAs可以通过激活其受体GPR41来调控BRECs内Ca~(2+)信号通路中相关基因的表达和细胞内Ca~(2+)的释放。     

基于不同烟草类型基因组重测序的烟草SSR标记的开发和应用

基于基因组重测序的分子标记研究是一种新的方法。本研究在普通烟草基因组序列已完全测定的基础上重测序了4个烟草品种（系）,包括烤烟类型（LY1306,秦烟96）2个,晒烟类型（Wanmao 3）1个,马里兰烟草类型（Wufeng 1）1个。结合在NCBI中测序并发布的K326和TN90品种的基因组序列,分析了这4个重测序的烟草品种的InDel突变和SNP突变位点,鉴定出7个具有品种多态性的SSR候选位点,其中5个SSR位点可扩增出DNA片段。通过对包括不同烟草类型在内的10个烟草品种进行PCR检测,表明本研究选出的SSR位点可用于烟草品种或烟草类型的分类,其中NW-015889872.1、NW-015854676.1和NW-015890969.1等3个SSR位点可有效区分烤烟、白肋烟和马里兰烟以及晒烟烟草类型。     

家蚕基因组中G四链体特征序列分布及关联基因的功能分析

G-四链体(G-quadruplex,G4)是一种不同于双螺旋的特殊结构,由富含鸟嘌呤的DNA链在阳离子的参与下形成的四链DNA螺旋高级结构,在哺乳动物中被证明是具有重要生物学功能的表观遗传学元件。以鳞翅目模式昆虫家蚕(Bombyx mori)为对象,利用Quadparser程序,在家蚕全基因组范围预测G4结构,对其分布特征以及对其潜在调控基因的表达特性和功能的影响进行初步分析。在家蚕全基因组共预测到6 278个G4结构,其中有63.5%位于转座子区,35.3%分布在编码基因区。在基因的5'端侧翼序列转录起始位点和3'端转录终止位点附近都有相对明显的G4结构富集,暗示G4结构可能对于基因表达具有一定的调控作用。相对于基因组背景,上游含有G4结构的基因其编码区长度偏短,下游含有G4结构的基因其编码区则显著加长。上游含有G4结构的基因主要富集于核酸结合活性尤其是转录因子活性分子功能上,主要参与核酸代谢相关的调控过程,G4结构主要位于编码链;下游含G4结构的基因则主要富集于激酶和转移酶活性以及受体活性分子功能上,主要参与蛋白质加工及信号转导过程,G4结构主要位于模板链。上述结果提示G4结构位于基因上、下游所调控的靶基因有所分歧,作用机制可能也有所差异。结合家蚕基因组芯片数据分析发现,含有G4结构的基因没有明显的组织表达特异性,提示该类基因在广泛的生物学过程中均发挥作用。以上结果为后续深入研究该类表观遗传学结构在家蚕中的生物学功能提供了重要线索和参考依据。     

低碳经济背景下重污染企业盈利能力评价问题研究

对于存在碳排放问题的重污染企业而言,在低碳经济的背景下,如何能够降低碳排放的同时实现盈利能力的提升成为企业关注的焦点。在对重污染企业的发展现状进行调查的基础上,分析了低碳经济下重污染企业盈利能力评价中存在的问题,并提出了具体的改进措施。     

农村区块链技术推广应用存在的问题及对策

本文介绍了农业区块链技术在农村的应用现状,在分析农业区块链技术在农村推广不利的原因后提出了相应的对策,以实现现代农业可持续发展。