玉米ZmPP2C6-01基因的克隆及表达分析

为了研究玉米蛋白磷酸酶2C (PP2C)基因对非生物胁迫的响应及生理功能,以耐旱玉米自交系豫882为试验材料,对玉米20%PEG6000胁迫处理转录组进行分析,筛选受干旱诱导强烈表达的PP2C基因,然后对其进行克隆、生物信息学分析及表达模式分析。结果表明,在玉米20%PEG6000胁迫处理转录组中筛选到一个干旱胁迫下显著上调表达的PP2C蛋白基因,命名为ZmPP2C6-01。ZmPP2C6-01基因的开放阅读框为1 242 bp,编码413个氨基酸,编码蛋白质的分子质量为43.8 ku,等电点为6.6,是一种亲水性蛋白。ZmPP2C6-01蛋白与高粱的PP2C蛋白亲缘关系最近,而与冬小麦、粗山羊草等的PP2C蛋白亲缘关系相对较远。ZmPP2C6-01蛋白定位于细胞核中。利用实时荧光定量PCR分析发现,ZmPP2C6-01基因在玉米根中的表达量最高,其次是叶,茎中最低;PEG胁迫下,ZmPP2C6-01基因在根中的表达量大部分时间点均高于对照,同时在叶中呈上调表达模式;在ABA、NaCl、高温胁迫下,ZmPP2C6-01基因在根中大部分时间点的表达量均低于对照,整体呈下降趋势,而在叶中的表达量均高于对照,呈上调表达模式。综上表明,ZmPP2C6-01基因响应干旱等逆境胁迫,但表达模式不一致。     

水稻LRR-RLK基因LP7的克隆及表达分析

LRR-RLK是类受体蛋白激酶RLK家族中最大的亚家族,在调控植物非生物胁迫等方面具有重要作用。为解析水稻LRR-RLK成员LP7(LOC_Os05g24010)在耐低磷胁迫中的作用,从水稻品种日本晴中克隆了LP7全长序列,分析其编码蛋白的氨基酸序列,研究其组织表达模式、亚细胞定位及低磷胁迫下的表达变化。结果表明,LP7基因全长2 832 bp,编码943个氨基酸,LP7蛋白具有典型的LRR-RLK成员特征,LP7蛋白与玉米中的同源蛋白NP_001131018同源性比较高,同源性高达77%。组织表达模式分析表明,LP7基因在根、茎、叶等组织中均表达,在叶中表达量最高。亚细胞定位结果表明,LP7蛋白定位于细胞膜上。实时荧光定量PCR分析表明,LP7基因受低磷胁迫诱导表达,其表达量较正常培养条件下增加15倍。初步推测该基因可能在水稻响应低磷胁迫中具有重要作用。     

视黄酸对细胞凋亡的调控作用及机制

视黄酸（RA）是维生素A在动物机体内的代谢终产物和功能性物质，已经证明其对动物健康和生产性能具有重大影响，但是具体机制尚不明确。细胞凋亡是动物细胞维持正常生长和生产的重要方式。本文从RA在体内合成及转运、细胞凋亡信号通路和RA对细胞凋亡调控机制3个方面，对RA调控细胞凋亡的双向作用和机制进行综述，以期为RA在动物饲养和健康维持方面的应用与研究提供理论支撑。 [关键词] 视黄酸|细胞凋亡|调控|机制     

野生角瓜根结线虫抗性相关基因CmWRKY20的克隆与表达分析

WRKY转录因子参与调控与植物免疫反应相关的转录重编程,对植物抗病性发挥调控作用。为了解析WRKY在野生角瓜对根结线虫(RKN)抗性中的作用,通过RT-PCR并结合RACE技术从角瓜根系中克隆CmWRKY20全长cDNA序列,采用DNAStar和DNAMAN进行氨基酸序列与系统进化分析,通过qRT-PCR进行基因表达分析,利用农杆菌介导的烟草叶片细胞转化法进行编码蛋白的亚细胞定位。结果表明,CmWRKY20转录因子cDNA序列全长1 603 bp,5′非翻译区646 bp,3′非翻译区320 bp,ORF长度1 017 bp,编码338个氨基酸,GenBank登录号MN365875;CmWRKY20具有1个核定位信号和1个WRKY保守结构域,锌指基序为C_2H_2,归类于WRKY第Ⅱ组,与黄瓜、甜瓜等作物WRKY的氨基酸序列同源性较高,亲缘关系较近;CmWRKY20表达表现为抗病材料高于感病材料,根、茎高于叶片,CmWRKY20受根结线虫快速诱导,水杨酸(SA)和茉莉酸甲酯(MeJA)对CmWRKY20表达既有协同效应又有拮抗作用,CmWRKY20蛋白被定位于细胞膜上。CmWRKY20可能通过SA/JA信号传导参与对根结线虫防卫反应的调控。     

江苏省4个太湖新银鱼种群遗传多样性和遗传结构分析

太湖新银鱼(Neosalanx taihuensis)是我国特有的银鱼种类，主要分布在长江和淮河中下游及其附属湖泊，近年来其资源量呈明显下降趋势。为了解太湖新银鱼遗传背景，本研究采用线粒体细胞色素b (Cytochrome b, Cyt b)基因序列，分析了江苏省太湖、高邮湖、洪泽湖和骆马湖4个太湖新银鱼野生群体共144尾样本的遗传多样性及遗传结构。结果显示，太湖新银鱼Cyt b基因序列共发现29个变异位点，定义25个单倍型；平均单倍型多样性(Hd)为0.682±0.037，核苷酸多样性(π)为0.00231±0.00021；4个群体中，高邮湖群体的遗传多样性最高(Hd: 0.609±0.078; π: 0.00094± 0.00027)，太湖群体的遗传多样性最低(Hd: 0.343±0.107; π: 0.00075±0.00033)。分子方差分析(AMOVA)显示，太湖新银鱼群体间遗传差异(71.53%)大于群体内遗传差异(28.47%)，遗传变异主要来自于群体间。遗传分化指数Fst值统计检验表明，骆马湖群体与太湖、高邮湖和洪泽湖群体之间有显著性差异。分子系统树和单倍型网络进化图分析显示，25个单倍型形成2个明显的地理分支，一支由太湖群体、高邮湖群体和洪泽湖群体组成，另一支由骆马湖群体组成。中性检验和错配分布图分析表明，太湖新银鱼历史上发生过群体扩张。整体来看，太湖新银鱼野生种群遗传多样性较低，应加强种质资源保护。建议将太湖、高邮湖群体和洪泽湖群体作为整体进行管理和保护，骆马湖群体单独管理和保护。     

大黄鱼消化道菌群结构、消化酶和非特异性免疫酶活力分析

为研究大黄鱼(Larimichthys crocea)消化道的菌群结构、消化酶和非特异性免疫酶活力特征，本研究采用高通量测序技术系统分析大黄鱼胃、幽门盲囊和肠道中菌群组成及分布，并对比研究工厂化养殖和网箱养殖模式下的消化道菌群；同时，结合生化分析方法解析2种模式下消化道消化酶和非特异性免疫酶活力特征。结果显示，2种养殖模式下，菌群多样性随消化道延伸呈下降趋势；乳杆菌科(Lactobacillaceae(f))、Fructobacillus、黄杆菌属(Flavobacterium)等代表的菌属为共有优势菌群。其中，拟杆菌属(Bacteroides)和Anaerostipes等的丰度随消化道延伸呈下降趋势，而乳杆菌科、E01_9C_26_marine_group(o)所代表的菌属及黄杆菌属等则相反；普氏菌属(Prevotella_9)、乳杆菌科代表的菌属为2种模式养殖大黄鱼的主要差异菌属。工厂化养殖条件下，幽门盲囊和肠道中的菌群组成及其参与营养和免疫相关代谢通路的基因数目差异不显著(P>0.05)，但与胃部的菌群组成和相关代谢通路基因数目存在明显差异；而网箱养殖大黄鱼胃部与幽门盲囊和肠道的菌群结构及相关代谢通路基因数目差异相对较小。2种养殖模式下的大黄鱼消化道菌群与饲料菌群相近。另外，胃和幽门盲囊也具有非特异性免疫酶活性，说明，整个消化道还具有一定的化学免疫屏障作用。本研究结果将为大黄鱼健康养殖提供基础参考，并为消化道菌群生理功能探讨提供理论依据。     

高邮湖大银鱼、太湖新银鱼Cytb和COⅠ 基因序列多态性分析

为探明高邮湖大银鱼、太湖新银鱼野生资源状况,利用线粒体DNA Cytb和COⅠ基因序列,对高邮湖大银鱼、太湖新银鱼的遗传多样性水平及遗传结构进行分析。试验结果显示,大银鱼Cytb基因序列全长1141 bp,其中多态性位点14个,共定义12个单倍型,单倍型多样性和核苷酸多样性分别为0.871±0.031和0.00172±0.00019,具有高单倍型多样性和低核苷酸多样性特征。COⅠ基因片段长度为630 bp,其中多态位点5个,共定义6个单倍型,单倍型多样性和核苷酸多样性分别为0.747±0.041和0.00202±0.00019,具有高单倍型多样性和低核苷酸多样性特征;太湖新银鱼Cytb基因序列全长1141 bp,其中多态性位点13个,共定义9个单倍型,单倍型多样性和核苷酸多样性分别为0.609±0.078和0.00094±0.00027,具有高单倍型多样性和低核苷酸多样性特征。COⅠ基因片段长度为630 bp,其中多态位点2个,共定义3个单倍型,单倍型多样性和核苷酸多样性分别为0.232±0.085和0.00038±0.00014,呈现低单倍型多样性和低核苷酸多样性。大银鱼和太湖新银鱼Tajima′s D和Fu′Fs中性检验值为负值,且歧点分布曲线呈单峰型,表明历史上经历过种群扩张。研究结果表明,应通过多种措施加强高邮湖银鱼种质资源保护。     

红螯螯虾累代繁养群体的遗传多样性分析

为研究国内不同繁养基地红螯螯虾群体的遗传结构特征,采用线粒体细胞色素氧化酶亚基Ⅰ(COⅠ)序列直接测序的方法,获取红螯螯虾国内6个繁养群体(安徽阜阳、浙江湖州、广东珠海、江苏镇江、海南澄迈、江苏苏州)共180个样本的COⅠ序列。试验结果显示,序列比对长度为831 bp,其中变异位点56个,简约信息位点16个。基因序列G+C(%)含量较低(39.765%),表现出较明显的碱基组成偏倚性。180个样本共检测到10种单倍型,其中单倍型H1出现次数最多,为安徽阜阳、广东珠海、江苏镇江、海南澄迈、江苏苏州群体的共享单倍型。国内红螯螯虾繁养群体的遗传多样性较高,所有样本的总体单倍型多样性指数为0.693,核苷酸多样性指数为0.00652。其中苏州群体的单倍型多样性指数最高(0.964),海南澄迈群体最低(0.618)。不同群体间的遗传距离为0.00403～0.00969,海南澄迈和安徽阜阳群体间的遗传距离较大(0.00969),广东珠海和江苏苏州群体间遗传距离最小(0.00403)。试验结果表明,国内红螯螯虾繁养群体保持着较高的遗传多样性,群体间存在着一定的基因交流。试验结果为后续合理开发利用国内红螯螯虾种质资源积累了数据资料。     

山东大学揭示植物激素油菜素内酯调控气孔运动新机制

2020年2月12日,山东大学生命科学学院白明义研究组报道了植物甾醇类激素——油菜素内酯(Brassinosteroid,BR)和过氧化氢(H2O2)相互依赖促进保卫细胞中的淀粉降解,进而促进气孔开放的研究结果。研究显示,野生型植物气孔中的淀粉在见光后迅速降解,而在BR缺失和不敏感突变体的气孔中淀粉大量富集,且见光后不能降解,使得气孔不能正常开放。     

猪RUVBL2真核表达载体的构建及其在CHO细胞中的表达

RUVBL2(RuvB-like 2)蛋白是进化上高度保守AAA+(ATPases Associated With Diverse Cellular Activities,AAA)家族成员之一,CHO(Chinese Hamster Ovary)细胞被广泛地用于表达重组DNA蛋白。为探究猪睾丸组织的RUVBL2基因是否能够在CHO细胞中表达,本实验以猪睾丸组织的cDNA为模板,PCR扩增RUVBL2目的基因,并将其克隆至pIRES2-EGFP(Mammalian Expression Vectors pIRES2-EGFP)载体上,进一步转化到DH5α中,再进行PCR、酶切及测序鉴定;将重组质粒转染到CHO细胞中,再进行荧光、RT-PCR、Western blot检测。结果显示:PCR、酶切及测序都证实了RUVBL2基因正确地插入到了载体质粒pIRES2-EGFP的多克隆位点;荧光、RT-PCR、Western blot也证实了RUVBL2基因在CHO细胞中的成功表达。本实验成功构建了猪的pIRES2-EGFP-RUVBL2真核表达载体,并证实了猪睾丸组织中的RUVBL2基因能够在CHO细胞中表达。