硒代蛋氨酸对种公鸡睾丸基因差异表达的影响及功能预测分析

本试验以配种后期种公鸡为动物模型,比较对照组和有机硒组睾丸组织基因的差异表达,结合GO和KEGG功能富集性分析,旨在探讨硒对种公鸡繁殖能力的影响,为后续提高种公鸡繁殖性能的营养调控提供理论支撑。试验选取120只378日龄健康、体况一致的罗曼褐蛋用种公鸡,随机分为2个组,每组6个重复,每个重复10只鸡。对照组饲喂基础饲粮,试验组在基础饲粮中添加硒水平为1 mg/kg的硒代蛋氨酸。试验预试期1周,正试期4周。试验期末,从每个重复中随机挑选1只种公鸡取其左侧睾丸,进行睾丸转录组测序,筛选睾丸组织中显著差异表达的基因。结果表明,通过对2组种公鸡的睾丸组织样本进行转录组测序,总共挖掘出111个显著差异表达基因,包括55个上调基因和56个下调基因,注释到的基因个数为86个。在这些差异表达的基因中,上调差异表达倍数最大的基因是微管蛋白alpha-8链(TUBA8A),下调差异表达倍数最大的基因是钙/钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅳ样(CAMK4L)。相对荧光定量PCR结果与睾丸组织转录组测序结果表达趋势相似。GO功能分析显示,蛋白质chibby同源物1(CBY1)、TUBA8A、ADP核糖基转移酶4(ART4)、钙周期蛋白结合蛋白(CACYBP)、腺苷酸激酶7(AK7)和线粒体核糖体蛋白L17(MRPL17)等基因通过参与细胞过程、生物调节、代谢过程、细胞组分和分子功能等提高种公鸡繁殖性能,可作为研究种公鸡繁殖性能的候选基因并进行进一步地研究和探讨。     

苹果MdWRKY74的克隆和功能分析

以苹果砧木M9T337(Malling 9 NAKBT337)为试材,克隆了 1个WRKY转录因子基因,命名为MdWRKY74(XM_029090147.1).其开放阅读框为939 bp,编码312个氨基酸,含有1个典型的WRKY结构域.氨基酸序列比对和进化树分析发现MdWRKY74与梨PyWRKY74同源性最高.亚细...     

鲜牛奶中副干酪乳杆菌隐蔽型质粒pMA3的全序列测定及功能分析

利用乳酸乳杆菌选择性培养基SL,从鲜牛奶中分离一株携带两个天然质粒的副干酪乳杆菌MA3。通过寻找的ScaI对未知小质粒pMA3进行酶切,产物连接载体pBK-CMV进行测序,全序列为5089bp,G＋C含量为39.54%。进一步通过生物信息学分析质粒pMA3,该质粒编码四个开放阅读框,其中Rep3是复制起始蛋白,根据复制蛋白的同源性及其基因上游的连续正向重复序列证明pMA3属于pUCL-287 θ-复制型质粒,该质粒GenBank登陆号为EU255257。该质粒的发现为开发具有自主知识产权的食品级乳酸乳杆菌表达载体奠定基础。     

一个预测的木薯衰老相关基因的 获得及其功能分析

根据水稻LRR类抗病基因Xa21的保守结构域设计1对简并引物,提取木薯抗/感细菌性萎蔫病种质E1340和GR911的基因组DNA为模板,通过PCR扩增均获得大小约0.5 kb的扩增片段。两个片段克隆、测序后获得完全一致的474 nt序列,比对发现木薯种质AM560带有与该序列高度同源的核苷酸片段。提取包括同源片段上下游各约2.2 kb的大片段序列进行基因预测,发现该片段位于1个预测基因内,命名为SLR1。该预测基因ORF全长1 641 nt,编码546 aa,与已报道的衰老相关蛋白具有较高的同源性,可能在木薯衰老相关反应中发挥重要作用。     

玉米WRKY基因功能分析

[目的]分析WRKY基因在玉米生长发育及逆境胁迫下的功能,为阐明WRKY家族基因在玉米生长和逆境响应机制中的功能和作用打下基础.[方法]利用生物信息学技术从玉米基因组中得到3个进化关系较近的WRKY基因,应用在线预测软件对3个基因的功能和结构进行分析,并运用荧光定量RT-PCR(qRT-PCR)分析3个基因在玉米不同组织及在高盐、低温和干旱胁迫下的表达模式.[结果]从玉米基因组中得到ZmWRKY22-like、ZmWRKY55-like和ZmWRKY74-like 3个玉米WRKY转录因子家族基因,预测表明3个蛋白均定位于细胞核.荧光定量PCR分析结果表明,3个基因在玉米的不同器官中均有表达,但具有组织表达特异性.高盐处理24 h,ZmWRKY55-like基因的表达量上升为对照的4.5倍;低温处理24 h,ZmWRKY74-like基因的表达量上升为对照的2.1倍.[结论]ZmWRKY22-like、ZmWRKY55-like和ZmWRKY74-like基因可能在玉米果实发育过程中起到一定作用,其中ZmWRKY55-like和ZmWRKY74-like基因可能分别参与植物对盐和低温胁迫的响应.     

胶孢炭疽菌致病相关基因Plv2功能分析

胶孢炭疽菌(Colletotrichum gloeosporioides)引起的橡胶树炭疽病是橡胶树三大叶部病害之一,严重威胁着橡胶树的生长。本研究从构建的胶孢炭疽菌RC178 T-DNA突变体库中筛选获得一株致病力明显减弱的突变菌株T1103,其T-DNA为单拷贝。采用TAIL-PCR克隆了该突变体T-DNA插入位点的侧翼序列,通过比对胶孢炭疽菌全基因组序列,发现该TDNA插入位点所在的序列包含一个5 400 bp的基因,将其命名为Plv2。Plv2基因包含3个外显子,编码一个假定的甾醇C-24甲基转移酶。敲除野生型菌株RC178中的Plv2,发现敲除突变体与T1103的致病力表现基本一致,由此推测Plv2基因为致病相关基因。     

杂色鲍HSP90基因启动子的功能分析

为探索启动子在热休克蛋白90表达调控中的作用,本研究在课题组已有杂色鲍HSP90基因cDNA的基础上,通过Genome walking、Tail-PCR和常规PCR等技术克隆获得该基因的5′调控区序列。在翻译起始位点(ATG)和第一外显子(长度94 bp)之间有一个809bp的内含子,第一外显子之前的5′调控区共2800 bp,从预测的转录起始位点(A)起,共2811 bp。在转录起始位点(A)上游–30 bp处存在TATA box。潜在的转录因子结合位点包括ATF、TBP、Sp1、Oct-1、C/EBPalpha、NF-1、NF-κappa B、GATA-1、Sox-2等。CpG岛预测软件分析其含1个CpG岛,长度为131 bp。实验构建了8个启动子缺失片段的萤火虫荧光素酶表达载体,通过瞬时转染293T细胞并进行双荧光素酶报告基因活性检测,确定杂色鲍HSP90基因核心启动子区位于–98~83 bp。在–624~–539 bp,Oct-1、C/EBPalpha、NF-1这3个转录因子都起到一定的抑制作用。     

寒地冬小麦TaEXPB12同源基因在拟南芥中的遗传转化及功能分析

扩展蛋白（Expansin）是一类具有非水解活性的细胞壁松弛蛋白,参与调控植物的生长发育和胁迫抗性。为探究寒地冬小麦扩展蛋白基因TaEXPB12-A/B/D的功能,本研究将克隆自高抗寒冬小麦品种东农冬麦2号的TaEXPB12-A/B/D三个基因转化到拟南芥中,利用抗性筛选、PCR和Western-blot鉴定,分别获得了过表达TaEXPB12-A/B/D三个基因的转基因拟南芥植株。进一步对转基因拟南芥的生长情况进行观察,并测定低温胁迫下转基因拟南芥的存活率、体内抗氧化酶活性以及丙二醛（MDA）、脯氨酸（Pro）、可溶性糖的含量。结果显示,过表达TaEXPB12-A/B/D三个基因可促进拟南芥根的伸长以及根毛和侧根的生长,且转基因拟南芥的叶宽、叶片数目、株高均显著高于野生型;低温处理后转基因拟南芥体内超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）的活性以及可溶性糖、Pro的含量均维持在较高水平,且MDA的含量较低。以上结果表明,TaEXPB12-A/B/D三个基因的过表达显著促进了转基因拟南芥的生长,并提高了转基因植株在低温胁迫下的存活率。     

大豆单锌指蛋白基因GmSZFP的克隆及其在SMV与寄主互作中的功能

【目的】由大豆花叶病毒（soybean mosaic virus,SMV）引起的大豆花叶病是世界性大豆病害之一,利用病毒诱导的基因沉默（virus induced gene silencing,VIGS）技术研究GmSZFP在大豆与SMV互作过程中发挥的功能,为深入探讨其分子机制奠定基础。【方法】以大豆品种冀豆7号与SMV毒株SC-8、N3组成的亲和、不亲和组合为试验材料,运用生物信息学预测GmSZFP的分子结构特征;以酵母转录激活试验检测其转录因子活性;借助实时定量PCR（RT-qPCR）验证GmSZFP在大豆与SMV互作中转录水平的表达特征;结合VIGS技术探究GmSZFP在大豆与SMV互作过程中的功能。【结果】通过PCR克隆GmSZFP的CDS区,序列全长为1 071 bp;氨基酸序列分析和酵母转录激活试验发现GmSZFP为C₂H₂型锌指蛋白转录因子,且具有转录激活活性;RT-qPCR结果显示,GmSZFP受SMV的强烈诱导,在亲和组合与不亲和组合中的表达模式不同,在不亲和组合中,GmSZFP呈先上升后下降的表达趋势,其表达水平明显高于亲和组合,若在接种病毒前给叶片预注射咪唑,GmSZFP的表达水平降低,并与亲和组合相近,说明GmSZFP在转录水平响应SMV的侵染并受胞内H₂O₂信号调控;利用VIGS技术沉默GmSZFP后,发现接种部位胼胝质的积累水平较对照大大降低,RT-qPCR检测胼胝质合酶基因GmGSL7c和GmGSL12b的表达量较对照降低,胼胝质水解酶基因BG的表达量较对照增加;在基因沉默植株叶片上点接种SMV后72 h,病毒向外扩散至2 mm,在96 h时病毒扩散至3 mm,而对照组叶片在接种点外始终未能检测到SMV外壳蛋白CP的表达;摩擦接种SMV后10 d,在基因沉默植株的上位叶表现出花叶、失绿和卷曲等感病症状,并检测到CP的表达,说明沉默GmSZFP后,SMV在胞间扩散和长距离运输的能力均增强。【结论】大豆GmSZFP是典型的C₂H₂型单锌指蛋白,GmSZFP在大豆抵抗SMV侵染过程中发挥正调控作用。     

木薯糖转运蛋白MeSWEET18的克隆与功能分析

木薯（Manihot esculenta Crantz）是热带亚热带地区重要的粮食作物。而SWEET家族基因在植物运输糖类、生殖和发育、植物逆境、与病原体互作等方面发挥着重要作用。为了明确SWEET家族基因在木薯生长发育过程中的功能，本研究以木薯华南9号（SC9）作为实验材料，克隆糖转运蛋白基因MeSWEET18并进行生物信息学分析，通过酵母实验验证其糖转运能力；采用qRT-PCR分析该基因在木薯不同器官及不同发育时期的表达情况以及在非生物胁迫下的表达趋势。结果表明：MeSWEET18基因开放阅读框为714 bp，编码237个氨基酸，蛋白分子质量为25.94 kDa，理论等电点为6.57，不稳定系数为37.50，属于稳定类蛋白。MeSWEET18蛋白N端含有保守结构域MtN3＿slv,C端含有PQ-loop super family保守结构域，且具有7个跨膜结构域，是典型的膜蛋白。ProtScale预测表明MeSWEET18蛋白属于亲水性蛋白。系统进化树分析发现MeSWEET18属于CladeⅣ亚类，与AtSWEET16、AtSWEET17亲缘关系最近；氨基酸序列同源分析显示，MeSW...