栉孔扇贝Dmrt1的分子鉴定及表达模式分析

DMRT1是DMRT家族重要成员之一，主要参与动物性别决定和分化调控，但在不同动物中其表达和功能调控作用存在差异。本研究采用生物信息学方法分析了栉孔扇贝（Chlamys farreri）Dmrt1的序列特征，采用半定量RT-PCR技术确定了其mRNA在成体性腺、闭壳肌、外套膜、鳃和肾等组织中的分布，定量RT-PCR和原位杂交技术揭示了Dmrt1 mRNA在性腺中的时空表达特征。结果显示：栉孔扇贝Dmrt1序列中含有DMRT家族保守的DM结构域；其mRNA仅在栉孔扇贝性腺中表达，在精巢中的表达明显高于卵巢，并且以生长期精巢的表达水平最高；原位杂交检测Dmrt1阳性信号主要定位于生殖细胞的细胞质中。研究结果表明，Dmrt1在栉孔扇贝性腺中的表达特征与大部分动物性腺中的表达特征基本一致，推测其可能参与性别分化和精巢发育的功能调节。     

环状RNA及其在生殖发育中的研究进展

环状RNA（circular RNA，circ-RNA）是一类由初始转录RNA反向剪接，形成的闭合环状RNA分子，广泛存在于真核细胞中。因不受RNA外切酶切割，所以稳定存在时间长。主要通过海绵吸附作用竞争性结合miRNA调节基因表达。circ-RNA分子鉴定及其生理调控作用成为近几年生命科学领域的研究热点，本文从circ-RNA的生成过程、在早期胚胎发育调控以及配子发育过程中的数量和作用等方面进行了综述。     

NaHCO3胁迫下吉尔吉斯白桦MADS基因家族生物信息学及表达分析

为了探索MADS基因家族的耐盐胁迫功能,从以吉尔吉斯白桦(Betula kirghisorum)23号为试验材料测得的转录组文库中筛选出28个吉尔吉斯白桦的MADS-box基因序列对其编码蛋白的基本理化性质、亚细胞定位、二级结构、跨膜结构和信号肽、基因结构、保守基序、蛋白系统进化等方面进行初步生物信息学分析,并在NaHCO_3胁迫下对其表达情况进行分析。结果显示,除蛋白BkMADS1和BkMADS20外,其余均为亲水性蛋白;在28个吉尔吉斯白桦MADS蛋白中有19个定位在细胞核中;蛋白BkMADS7和BkMADS12的二级结构组成以无规则卷曲为主,其余蛋白则以α-螺旋为主;所有蛋白均没有信号肽,即全为非分泌性蛋白。此外,进化分析结果表明,MADS盒为MADS-box转录因子高度保守的结构域,大多数吉尔吉斯白桦MADS蛋白为Ⅱ型。在0.6%NaHCO_3胁迫下,15个BkMADS基因上调表达,13个BkMADS个基因下调表达。     

盐度对中华绒螯蟹行为、营养成分及基因表达的影响研究进展

中华绒螯蟹在咸水中交配产卵,经历幼体发育阶段后迁移到淡水中生长,其生命周期经历了较大的盐度变化。目前,关于盐度对中华绒螯蟹行为、表型和基因表达的影响,已经获得了多方面的进展与结果,但仍缺乏系统性总结。运用组学技术结合分子生物学方法,研究某些关键相关基因的表达及生物学功能,从而从分子水平上阐释其渗透压调节机制及抗逆机制将是今后的研究方向。     

外源ATP对盐胁迫下油菜种子萌发及幼苗生长的影响

以‘陇油8号’油菜为试验材料,研究了不同浓度(1、10、25、50、100μmol·L~(-1))外源ATP预处理对盐胁迫下油菜种子萌发及幼苗生物量、H_2O_2和·OH含量、抗氧化酶活性、膜损伤程度、渗透调节物质及相关基因表达的影响。结果表明,与对照(不用ATP或NaCl处理)相比,用不同浓度的外源ATP处理,可不同程度地提高油菜种子的发芽率和发芽势,25μmol·L~(-1)的ATP处理表现较为显著,发芽率和发芽势分别提高了26.9%和17.2%。25μmol·L~(-1)的ATP+NaCl处理相比较于单独NaCl胁迫处理,油菜种子的发芽率和发芽势分别提高了13.7%和15.0%,油菜幼苗的生物量(根长、株高、鲜重)、2种抗氧化酶活性(CAT、POD)、可溶性糖和脯氨酸含量及相关基因(MAPK3和MAPK6、SOS1和NHX1)的表达量均显著增加,其中根长、株高、鲜重分别增加了23.6%、27.3%、28.6%,CAT、POD活性、可溶性糖和脯氨酸含量分别增加了10.3%、27.0%、15.9%、41.0%;而H_2O_2和·OH含量、丙二醛(MDA)含量及相对电导率分别显著降低了13.6%、6.3%、27.6%、20.5%。以上结果表明,外源ATP浸种能够促进NaCl胁迫处理下油菜的种子萌发,显著提高幼苗的生物量、抗氧化能力及相关基因的表达,降低其膜损伤,增强油菜幼苗的耐盐性。     

榅桲C4H基因的克隆、序列分析及表达

【目的】肉桂酸-4-羟化酶(cinnamate 4-hydroxylase,C4H)是调节木质素合成的关键基因,榅桲是新疆特色经济果树之一。目前,有关榅桲C4H基因的序列信息尚不明确。为了获得该基因的序列信息及其在果实不同发育时期的差异性表达规律,为深入研究该基因在榅桲果实发育过程中的作用和功能奠定基础。【方法】以榅桲果实为研究材料,基于GenBank已登录近源物种的C4H基因的cDNA序列,提取其果实的总RNA并反转录为cDNA,利用同源克隆的方法获得榅桲C4H基因的cDNA序列,并对该序列进行生物信息学分析,同时检测在榅桲果实开花后不同时间点C4H基因表达量的差异。【结果】同源克隆结果表明:C4H基因编码区的序列全长为1 518 bp,编码505个氨基酸,其蛋白的分子质量为58.28 kD。生物信息学分析结果显示:榅桲C4H蛋白为亲水性不稳定蛋白质,其二级结构以α-螺旋和无规卷曲结构为主。系统进化分析结果显示:榅桲C4H蛋白与甜樱桃(Prunus avium,XP_021806844.1)、山杏(Prunus armeniaca,VVA16404.1)的C4H蛋白同源性均较高,其相似性分别为92.87%和91.24%。实时荧光定量PCR的结果显示:随着榅桲果实的发育,在开花后10 d的果肉中C4H基因的表达量最高,随着果实的不断发育,果肉中C4H基因的表达量逐渐减少。【结论】成功获得了榅桲C4H基因全长编码区序列,并发现了C4H基因在果实发育初期的表达最高,这与榅桲果实的木质化程度密切相关。     

银杏ERF转录因子家族的全基因组学鉴定及表达模式分析

以银杏基因组数据库为基础，通过序列比对，并经过鉴定筛选，共获得112个ERF转录因子家族成员，对其进行生物信息学及表达模式分析。结果显示：银杏112个ERF成员在系统进化树上分为10个亚家族；基因结构分析表明，大部分ERF家族基因结构简单，仅少量基因含有1～4个内含子；基因表达分析显示，39个ERF基因在雄蕊中表达量较高，20个基因在幼苗中表达量较高，40个基因在胚中表达量较高；部分基因在雄蕊、胚和幼苗中具有相同的表达模式，说明其可能具有类似的功能。     

饲料中维生素A对青鱼幼鱼生长、血清生化指标和肝脏糖脂代谢酶活性及基因表达的影响

为研究饲料中维生素A(VA)对青鱼幼鱼生长、血清生化指标和肝脏糖脂代谢相关酶活性及基因表达的影响,实验选取360尾初始体质量为(6.10±0.10) g的青鱼幼鱼,随机分配至3个实验组中,每个实验组设置3个平行。采用单因素实验设计,以无维酪蛋白和明胶为蛋白源、菜籽油为脂肪源、糊精为糖源,同时添加矿物质混合物和维生素混合物(无VA添加)配制成3组实验饲料,分别以饲料1 (Diet1)、饲料2 (Diet2)和饲料3 (Diet3)表示。在饲料1、饲料2和饲料3中分别添加0、2 200和20 000 IU/kg VA醋酸酯(500 000IU/g),经高效液相色谱法(Agilent-1100, Agilent,美国)检测后实验饲料中VA的实际含量分别为178.2、2 058.9和18 436.2 IU/kg,养殖周期为8周。结果显示:饲料中VA缺乏会显著降低青鱼幼鱼的增重率(WGR)和特定生长率(SGR);VA缺乏会显著降低血清血糖(GLU)、甘油三酯(TG)和低密度脂蛋白(LDL)浓度,增加总胆固醇(TCH)浓度。饲料中添加2 058.9IU/kg VA能显著提高肝脏己糖激酶(HK)、磷酸果糖激酶(PFK)、丙酮酸激酶(PK)活性,促进葡萄糖转运蛋白-2 (GLUT-2)、HK、葡萄糖激酶(GK)、PFK和葡萄糖-6-磷酸酶(G6Pase)基因表达。当饲料中VA含量为2 058.9 IU/kg时,对肝脏脂肪酸转运蛋白-1(FATP-1)基因表达无显著影响,但显著影响肉碱棕榈酰转移酶-1 (CPT-1)和肉碱棕榈酰转移酶-2 (CPT-2)基因表达。当饲料中VA缺乏时,CPT-1和CPT-2基因表达受到显著性抑制;当饲料中添加过量VA时,乙酰辅酶A羧化酶-2 (ACC-2)和脂蛋白酯酶(LPL)基因表达受到抑制;同时,VA过量组中肝脏过氧化物酶体增殖物激活受体-γ(PPAR-γ)基因表达显著下降。研究表明,在饲料中添加2 058.9 IU/kg VA可以促进青鱼幼鱼生长,提高肝脏对葡萄糖的转运能力,促进糖酵解和糖异生代谢平衡,同时促进脂肪酸合成和转运。     

通草提取物对奶牛乳腺上皮细胞乳糖合成及相关基因表达的影响

为探讨通草对奶牛乳腺上皮细胞乳糖合成及相关基因表达的影响,采用不同剂量通草提取物处理奶牛乳腺上皮细胞,利用四甲基偶氮唑盐(MTT)法检测乳腺上皮细胞增殖能力,乳糖/半乳糖检测试剂盒(Lactose/D-Galactose (Rapid) Assay Kit)检测乳腺上皮细胞培养液中乳糖含量,实时荧光定量PCR技术检测乳腺上皮细胞乳糖合成相关基因葡萄糖转运蛋白1(GLUT1)、葡萄糖转运蛋白4(GLUT4)、葡萄糖转运蛋白8(GLUT8)、葡萄糖转运蛋白12(GLUT12)、己糖激酶Ⅰ(HKⅠ)、己糖激酶Ⅱ(HKⅡ)、β-1,4-半乳糖基转移酶-1(β-4GALT1)和α-乳清白蛋白(α-LA)基因mRNA表达水平。结果表明,200、400、600μg(生药)·mL-1通草提取物提高奶牛乳腺上皮细胞增殖能力(P<0.05),促进奶牛乳腺上皮细胞合成分泌乳糖(P<0.05),并显著上调细胞GLUT1、GLUT8、HKⅡ、β-4GALT1及α-LA mRNA表达水平(P<0.05),但对GLUT4、GLUT12和HKⅠmRNA表达水平无显著影响(P>0.05)。研究表明,适当浓度通草提取物可提高奶牛乳腺上皮细胞增殖能力,并通过上调乳腺上皮细胞GLUT1、GLUT8、HKⅡ、β-4GALT1和α-LA的mRNA表达,促进乳腺上皮细胞合成乳糖。     

乐都紫皮大蒜叶片生长发育与果聚糖代谢的关系

为了探讨高原大蒜生长特性及其果聚糖代谢规律,分析叶片生长发育与果聚糖代谢的关系,本研究以"乐都紫皮大蒜"为材料,对不同发育期的大蒜叶片生长情况、生理指标及其果聚糖代谢关键基因的表达特征进行了解析。结果表明:随着生育期的延续,大蒜植株的最大叶长、最大叶宽和单株叶片数均稳步增加。叶片生理指标呈现先升高后降低的趋势,总叶绿素含量在花芽分化之前快速上升,在抽薹期达到最大值2.32 mg/g FW;组织含水量在鳞茎膨大初期达到最大值89.06%,随后急剧降低。在整个发育过程中,大蒜叶片蔗糖:蔗糖1-果糖基转移酶基因(1-SST)和果聚糖外切水解酶基因(1-FEH)表达量存在显著差异,从幼苗期至鳞茎膨大初期,1-SST基因表达量显著高于1-FEH。1-SST的表达在全生育期表现为"升高-降低"的趋势,在抽薹期,1-SST的表达量达到峰值,比幼苗期提高了17.51倍;1-FEH在全生育期的表达量均较低,呈现起伏波动的趋势,在收获期表达量最高,是苗期的2.41倍。综合分析说明,大蒜叶片叶绿素和果聚糖的合成高峰主要在抽薹期,抽薹期是大蒜叶片生长发育和果聚糖代谢的关键时期,大蒜可通过叶绿素的合成以及1-SST和1-FEH的差异表达进一步影响鳞茎果聚糖的累积。