利用高通量测序快速定位目标性状位点的研究

为了快速鉴定目标性状遗传位点,开发与性状连锁的分子标记,用于剔除高世代选育株行中不利性状,从而加速育种进程。以大豆MS轮回群体中发生花色分离的F_6株行为研究材料,利用其衍生的F_(6∶7)中20个紫花和17个白花纯合家系分别构建2个DNA混池,通过高通量重测序技术获得变异信息,明确SNP富集区,并在SNP富集区内开发分子标记对目标性状进行连锁分析。结果显示,在2个DNA混池间发现329 992个SNP位点,表明混池间的遗传背景已经非常相似,但未发现明显SNP富集区,表明可能存在较多假阳性位点;进一步对高质量(Quality100)的SNP变异位点进行筛选,并去除杂合SNP位点,最终获得3 371个可信位点。其中,位于13号染色上的SNP变异有700个(占比20.77%),并在20～30 Mb的物理区间形成一个最大的SNP富集区,推测调控花色的W1位点可能位于此区间内。利用该区间内SNP信息开发出dCAPS-1、dCAPS-2分子标记,连锁分析结果显示其与W1位点紧密连锁(W1-(0.4 cM)-dCAPS-1-(2.3 cM)-dCAPS-2),表明W1位点位于SNP富集区内。综上所述,通过构建高世代株行的分离群体混池,利用高通量测序方法可以快速定位控制目标性状的遗传位点,且开发的dCAPS标记可以有效剔除不利性状,从而加速遗传育种进程。     

甘蔗割手密高贵化育种中分子细胞遗传学研究进展

甘蔗是世界上主要的糖料和重要的能源作物,通过有性杂交创制优异种质进而获得优异品种是甘蔗种质开发利用的有效途径。甘蔗高贵化是甘蔗野生种质开发利用的重要理论基础,它的提出极大地促进了甘蔗的育种进程。热带种和割手密作为甘蔗杂交的重要起始亲本,在高贵化中占据极其重要的地位。在高贵化过程中,通过不断地杂交与回交富集高贵种的高糖和高产基因,同时渗入野生种质的高抗和耐逆血缘,以获得综合性状优良的甘蔗品种。分子细胞学是鉴定种质高贵化是否成功和解释其遗传机制的主要技术手段,可大大缩短甘蔗育种周期。本研究综述了割手密高贵化的发展过程及其相关的分子细胞学研究进展,并对其发展前景进行了探讨。     

马铃薯StPR1基因克隆及表达特异性分析

为了探究病程相关蛋白(Pathogenesis related protein,PR蛋白)与马铃薯抗病的相关性,检验其在马铃薯中抗软腐病、青枯病、干腐病的能力。在前期的马铃薯抗病性研究中对PRs的17个家族基因结合转录组数据进行分析及基因的筛选,最终确定PR1为试验的研究对象。选用马铃薯大西洋品种为材料,由黑龙江省农科院提供,主要进行StPR1基因的克隆,并对其进行生物信息学分析;将真菌接骨木镰孢、燕麦镰孢以及导致软腐病和青枯病等细菌为胡萝卜软腐欧文氏菌、菊欧氏菌、胡萝卜软腐欧文氏菌马铃薯黑胫亚种、茄科雷尔氏菌接种到马铃薯块茎后进行StPR1基因表达特异性分析。结果显示,StPR1基因长度为540 bp,编码179个氨基酸,蛋白质疏水性及亲水性预测PR1蛋白序列的GRAVY值在+4～-3之间,含有亲水区及疏水区,蛋白质二级结构预测其属于混合型蛋白,蛋白质三级结构预测发现其为紧密复杂的螺旋结构,具有SCP_PR-1_like保守结构域,其与辣椒PR1基因在一个进化分支上,相似性较高。qRT-PCR结果显示,StPR1基因的表达量表现为抗真菌胁迫高于细菌胁迫,并预测其抗干腐病的能力强于抗软腐病及青枯病的能力。综上所述,当马铃薯受到外界病原菌侵害时,StPR1在马铃薯的抗病过程中发挥着重要的作用。     

华南地区生产母猪死亡的常见原因分析及防控措施

为了解南方规模化猪场母猪的利用率,以华南地区不同模式、不同规模的9个猪场2013—2017年累计60个月死亡母猪的记录数据进行了母猪死亡原因分析。结果表明:该9个猪场生产母猪年死亡率为4.68%~15.57%,死亡母猪的主要症状为久治不愈、高烧和肢体病三种类型,占比分别为18.78%,13.54%和10.83%;母猪的死亡有着明显的季节性,全年呈倒"V"字型,4-9月处于较高水平,6月份最高,为1.07%;水帘降温的新式猪舍与自然通风的传统猪舍在降低死亡率方面无显著差异;低胎次母猪死亡率较高,其中0~1胎次母猪死亡占比达到了44.8%;母猪在哺乳阶段(距最后一次配种109-140 d)死亡比例最高,为42.72%,其中109-116 d死亡比例高达20.39%。     

马尾松PmPIN1基因的克隆及功能分析

【目的】PIN1基因通过调控生长素极性运输的方式在植物根系生长发育中发挥作用。对马尾松PmPIN1基因进行全长克隆和功能分析,有助于在分子水平揭示马尾松的生根机制。【方法】运用PCR和RACE技术成功克隆马尾松PmPIN1基因cDNA序列;利用生物信息学软件分析PmPIN1基因的核苷酸序列及其编码蛋白的氨基酸序列,并构建系统进化树;通过实时荧光定量分析PmPIN1基因在10年生马尾松幼根、1年生枝条、新叶、花中的表达量差异;利用农杆菌侵染法将PmPIN1基因转入烟草获得转基因植株,比较转基因烟草与转pCAMBIA-1302空白载体烟草之间的表型差异;用激光共聚焦显微镜观察PmPIN1-GFP荧光蛋白在转基因烟草根中的表达模式;酶联免疫法测定野生型和转基因烟草的根、根茎结合处及叶中的生长素含量;用不同浓度的生长素极性运输抑制剂1-N-萘基邻氨甲酰苯甲酸(NPA)处理野生型与转基因烟草,分析烟草根、根茎结合处、叶中的生长素含量变化;利用PEG介导法将16318-hGFP-PmPIN1重组载体转化至拟南芥原生质体中进行亚细胞定位分析。【结果】PmPIN1基因全长2914bp,包含2085bp的ORF,编码的蛋白由695个氨基酸组成,N端与C端均有膜运输蛋白。系统进化树显示马尾松与油松在发育树同一支上。通过实时荧光定量发现PmPIN1在不同组织中的表达量差异达到极显著,1年生枝条与幼根中表达量较高,花中最低。农杆菌介导法转化烟草获得的转基因烟草,较转空载烟草株高增长,生根量增加且根系变长。激光共聚焦显微镜观察得出转基因烟草根部中间有明显绿色荧光富集现象。酶联免疫法测定结果表明转基因烟草根、根茎结合处生长素含量高于野生型,且叶较根和根茎结合处减少。不同浓度NPA处理后,野生型烟草根中生长素含量变化达极显著,且生长素含量随NPA处理浓度的增加而减少;处理浓度为10nmol·L~(-1)时,叶中生长素含量最高;处理浓度为2nmol·L~(-1)时,根茎结合处生长素含量增加较多。不同浓度NPA处理后,转基因烟草不同部位生长素含量变化均未达到极显著。亚细胞定位分析表明PmPIN1蛋白主要分布于细胞膜上。【结论】马尾松PmPIN1与油松PIN1亲缘关系最近。PmPIN1属于膜蛋白。PmPIN1转基因烟草可能提高生长素由地上部位向地下部位的运输能力,减少NPA对生长素含量变化的影响,表明PmPIN1可能调控生长素的极性运输;PmPIN1-GFP绿色荧光富集在根部中间部位,PmPIN1在幼根中表达量较高,转基因烟草较转空载植株发根量多,根长长。研究结果表明PmPIN1基因可能在根系发育中发挥重要作用。     

我国科学家开发出“抗除草剂水稻”

通过除草剂抗性筛选,成功鉴定出4个自然界中未曾被发现的、对除草剂具有不同抗性程度的新等位基因。近日,中国农业科学院植物保护研究所周焕斌团队提出并应用单碱基编辑技术介导的植物内源基因定向进化技术,开发出具有除草剂抗性的水稻新种质,助力农作物精准分子育种。     

谷氨酰胺对斜带石斑鱼GF-1细胞中C-Myc蛋白的表达与神经坏死病毒复制的影响

为探讨C-Myc表达、谷氨酰胺代谢和神经坏死病毒复制三者之间的关系,本研究首先克隆了斜带石斑鱼鳍条细胞(GF-1)中的C-Myc基因(GF-1-C-Myc),结果显示GF-1-CMyc基因cDNA全长814 bp,开放阅读框(ORF)为285 bp,编码95个氨基酸(aa),有亮氨酸拉链结构域与螺旋-环-螺旋(HLH)结构域。实验表达和纯化了GF-1-C-Myc蛋白,并制备其多克隆抗体。采用实时定量PCR技术(qRT-PCR)与免疫印迹法(WB)检测了GF-1-C-Myc基因的表达和神经坏死病毒的复制。结果显示,缺乏谷氨酰胺会同时抑制GF-1-C-Myc基因的表达和神经坏死病毒(NNV)的复制,添加谷氨酰胺可同时促进GF-1-C-Myc的表达和NNV的复制;此外,NNV感染可上调GF-1-C-Myc基因的表达,并显著消耗GF-1细胞培养液中的谷氨酰胺。研究表明,GF-1-C-Myc基因可调控宿主谷氨酰胺代谢,从而有利于神经坏死病毒的复制。本结果为防控NNV的感染提供了参考。     

青海贵南某牧场犊牦牛腹泻病原的分子鉴定分析

青海省贵南县某牧场发生犊牦牛腹泻疾病,为快速确诊发病犊牦牛腹泻的致病原因,及时防控和治疗,采集犊牦牛腹泻样品15份,利用形态学方法和分子生物学方法进行鉴定与分析。结果显示:引发该牧场犊牦牛腹泻的病原是隐孢子虫(Cryptosporidium)和邱氏艾美耳球虫(Eimeria zurnii,E.zurnii)、牛艾美耳球虫(Eimeria bovi,E.bovi)、椭圆艾美耳球虫(Eimeria ellipsoidalis,E.ellipsoidalis)的混合感染,测序结果显示,瑞氏隐孢子虫(Cryptosporidium ryanae,C.ryanae)的18S rRNA基因与参考序列中国株CP031554/3/2/1同源性在99%以上,各个种球虫与引用参考序列的同源性均在98%以上。同时,遗传进化树显示:本次检测的C.ryanae与中国株C.ryanae 18S rRNA基因同源性关系近,聚成一大支;三种球虫分别与其相同种聚集在一支上。结果表明,该牧场犊牛腹泻是由隐孢子虫和球虫的混合感染造成的,该研究为犊牛腹泻的病原学研究和流行病学调查提供了参考数据,为寄生虫性病原的对症治疗、对因治疗和辅助支持治疗提供了帮助。     

仔猪白痢的治疗体会

仔猪白痢是由致病性大肠杆菌引起哺乳仔猪以下痢、排出白色或灰白色带腥臭味糊状稀粪为特征的一种急性肠道传染病,该病是哺乳仔猪主要传染病之一,轻者生长缓慢、重者严重脱水死亡.