大豆PHD家族蛋白的全基因组鉴定及表达特征分析

PHD（Plant Homeodomain Finger）基因家族编码一类锌指转录因子,广泛参与植物的生长发育和逆境应答过程。通过全基因组鉴定获得了95个大豆PHD家族蛋白。通过共线性分析、进化树构建、基因结构和功能结构域鉴定、GO注释分析、不同组织间和非生物胁迫下表达分析等,获得了大豆PHD家族基因复制、家族进化、保守结构域及基因表达等信息。结果表明,大豆PHD基因在家族进化、基因结构和保守结构域上存在较大变异,可能参与Zn ²⁺结合、DNA结合及表观遗传调控等分子过程,参与调控植物生长发育和逆境应答。这些结果为进一步研究大豆PHD家族在生长发育和逆境应答中的生物学功能提供重要线索。     

陕西某规模化猪场流行性腹泻诊断与防治

规模化猪场仔猪腹泻是养猪生产的一种常见传染性疾病,严重阻碍养猪业的发展。2010年以来,我国持续暴发仔猪流行性腹泻病毒引起的仔猪腹泻性疾病,因其病原变异较快,疫苗免疫效果差,造成了严重的损失。为了进一步调查了解现阶段仔猪腹泻发生情况,试验通过对陕西省某规模化猪场的仔猪腹泻性疾病进行了流行病学调查,通过临床症状观察,病理变化观察结合荧光定量PCR方法检测。临床表现为病猪尸体消瘦、脱水,皮肤干燥;全身淋巴结肿胀、出血,外观呈暗红色;病理变化表现为心肌松软,有出血斑;胃黏膜底部充血、出血,内容物呈鲜黄色并混有乳白色凝乳块;肾脏表面有数量不等的散在针尖状出血点;肺脏和膀胱也有不同程度的出血点或出血斑;小肠肠壁变薄,肠黏膜萎缩、脱落,肠管内充满乳白色、灰白色或黄绿色液状物。通过荧光定量PCR检测确诊该规模化猪场仔猪腹泻性疾病的病因为流行性腹泻病毒,并根据此规模化猪场仔猪腹泻的发病情况提出合理的防治方案,通过对这该猪场免疫程序优化,仔猪的超时免疫,生物安全措施落实,生产工艺流程优化,各项防控措施的落实,成功的控制了猪流行性腹泻疫情;以上这些综合防控措施对其他规模化猪场防控猪流行性腹泻具有一定的参考价值。     

Flag-ALD融合载体构建及蛋白表达

维氏气单胞菌（Aeromonas veronii）是感染鱼类的最常见致病菌之一，为了解维氏气单胞菌中丙氨酸脱氢酶（alanine dehydrogenase，ALD，EC 1.4.1.1）的调控功能，笔者通过分子克隆获得 Flag-ALD 融合表达载体，并在大肠杆菌中大量表达该蛋白。即以维氏气单胞菌C4基因组DNA为模板，采用PCR方法扩增获得N端带有Flag标签的ald基因，将带有标签的目的基因与原核表达载体pACYCDuet连接，并将重组质粒pACYCDuet-Flag-ald 转化到大肠杆菌（E.coli）BL21中。添加异丙基?β?D?1?硫代半乳糖吡喃糖苷（Isopropyl-beta-D-thiogalactopyranoside，IPTG）诱导重组蛋白大量表达。SDS-PAGE分离与Western blot结果表明，来源于维氏气单胞菌的Flag-ALD重组蛋白在E.coli中以可溶性形式成功表达。本实验构建的Flag标记靶标蛋白可为研究丙氨酸脱氢酶在维氏气单胞菌中的功能以及在生物抑菌剂方面的应用提供技术支持。     

杧果PEPC基因家族全基因组鉴定及表达分析

PEPC家族蛋白在植物光合碳同化过程中起到重要作用，同时具有多种非光合生物学功能，目前杧果中尚未报道。本研究对杧果MiPEPCs进行了全基因组鉴定，并分析了它们在不同组织（包括成熟叶片、成熟树皮、种子、根、花、果肉和果皮）和两个品种（高糖品种‘台农1号’和低糖品种‘热农1号’）中的表达情况。结果获得4个杧果MiPEPC基因家族成员，其理化特征较为相似，且所有MiPEPCs蛋白亚细胞定位预测均存在与细胞质中。基因组定位发现杧果MiPEPCs分布于4条不同的染色体。联合拟南芥，水稻，菠萝的PEPCs进行系统进化分析显示可分为2个亚组，MiPEPCs分布在第I（PTPC）和II亚族（BTPC）。杧果植物型MiPEPCs和细菌型MiPEPCs分离时间早于单子叶植物和双子叶植物的分离时间，两者蛋白序列差异大，但仍具有一定的保守性。顺式作用元件分析显示，MiPEPCs含有数量较多的光响应元件和激素响应元件。转录组表达分析结合qPCR实验验证发现，MiPEPCs在不同杧果组织中的表达具有偏好性，可能参与杧果的多个生物学过程（包含光合和非光合过程），并初步推测MiPEPC1、MiPEPC3可能与杧果果实成熟过程。本研究为进一步探究MiPEPC家族在杧果中的生物学功能奠定了基础。     

柑橘黄龙病菌浓度对琼中绿橙果实品质的影响

为了定量衡量黄龙病菌量对琼中绿橙果实品质的影响，本实验以采自海南琼中橘园中感染了柑橘黄龙病的琼中绿橙为实验材料，用实时荧光定量PCR相对定量的方法测定果实中柑橘黄龙病菌的浓度，同时对果实品质的8个外在指标（果实纵经、横径、果形指数、单果重、果皮率、残渣率、种子数量、种子重量）和5个内在指标（果汁率、可食率、可溶性固形物含量、可滴定酸含量、固酸比）进行测定，研究黄龙病菌浓度对琼中绿橙果实品质的影响。结果表明：随着琼中绿橙果实中柑橘黄龙病菌浓度的增大，果实外观品质变化明显的指标包括果实纵经、果形指数、单果重（p<0.05），其中果实纵经呈现明显下降趋势，从64.97mm下降到57.44mm，相对较少11.59%；果形指数呈现明显上升趋势，从0.83上升到0.94，相对增多13.25%；单果重呈现下降趋势，从166.35g下降到109.66g，相对较少34.08%；果实横径、果皮率、残渣率、种子数量、种子重量等指标变化不明显。随着琼中绿橙果实中柑橘黄龙病菌浓度的增大，果实内在品质变化明显的指标为可溶性固形物含量，可溶性固形物含量呈现明显下降趋势（P<0.05），从9.65%下降到8.19%，相对减少15.13%；果汁率、可食率、可滴定酸含量和TSS/TA没有明显变化。结论：在黄龙病菌浓度增加的情况下，琼中绿橙在果实外观、内在品质等多个指标呈现下降趋势。研究结果为定量评价黄龙病对柑橘果实的影响提供参考。     

盐胁迫下拟南芥SCAMP基因克隆和表达的生物信息学分析

为探究分泌载体膜蛋白（Secretory carrier membrane protein, SCAMP）的功能，采用PCR方法从模式植物拟南芥中克隆到5个SCAMP基因，进行生物信息学分析，并通过实时荧光定量PCR技术分析5个SCAMP基因在盐胁迫下的表达模式。结果显示，拟南芥SCAMP蛋白的相对分子量为30.1~33.2 kDa，等电点为6.60~9.18，属于不稳定性疏水蛋白，二级蛋白结构中主要包含4种构象:α–螺旋（Alpha helix， Hh）、无规则卷曲（Randon coil， Cc）、直链延伸（Extended strand，Ee）和β–折叠（Beta turn，Tt），其中以α–螺旋为主，包含4个跨膜结构域，N端和C端均在细胞膜内。实时荧光定量PCR结果表明，AtSCAMPs的表达量均受盐胁迫诱导上调表达，AtSCAMP1，AtSCAMP3，AtSCAMP4，AtSCAMP5基因在叶中的表达明显高于根，且AtSCAMP4和AtSCAMP5在叶中受盐胁迫变化最明显。     

表达中国小麦花叶病毒（CWMV）外壳蛋白基因增强烟草对CWMV的抗病性

  目的  中国小麦花叶病毒（Chinese wheat mosaic virus，CWMV）是引起小麦黄花叶病的重要病原之一。获得表达CWMV外壳蛋白（coat protein，CP）的转基因烟草Nicotiana benthamiana（OECP）并分析其抗病性，为培育小麦抗病材料奠定工作基础。  方法  利用体外重组DNA技术构建含有CWMV外壳蛋白基因的表达载体，并通过农杆菌介导的转化方法，获得OECP。进一步利用Western Blot和PCR检测明确CWMV的外壳蛋白在OECP中能够正常的表达。  结果  部分转基因阳性植株出现矮化表型。此外，OECP阳性植株接种CWMV后7 d的定量分析表明，OECP中CWMV运动蛋白的表达量显著受到抑制。  结论  在烟草中表达CWMV的CP蛋白基因可显著增强烟草对CWMV的抗病性。     

OCX-32基因内含子变异对长顺绿壳蛋鸡蛋壳品质的影响

[目的]探讨OCX-32基因对长顺绿壳蛋鸡蛋壳品质的遗传效应,为长顺绿壳蛋鸡的保种选育及开发利用提供参考依据.[方法]以长顺绿壳蛋鸡为材料,采用PCR产物直接测序法筛选OCX-32基因SNP多态位点,实时荧光定量PCR检测组织表达谱,运用SPSS 19.0广义线性模型(GLM)分析SNP位点基因型或双倍型与所测定性状指标的相关性.[结果]在长顺绿壳蛋鸡OCX-32基因中检测到3个SNPs位点,分别是位于内含子1上的g.22592323G>T及内含子3上的g.22597350T>C和g.22597555G>A.卡方(χ2)检测结果发现,g.22597350T>C位点的基因型分布显著偏离Hardy-Weinberg平衡(P<0.05,下同).连锁不平衡分析结果显示,3个SNPs突变位点不存在强连锁不平衡,共发现4种单倍型和8种双倍型,单倍型H1和双倍型H1H2频率最高,分别为0.523和0.345.实时荧光定量PCR检测结果显示,OCX-32基因在长顺绿壳蛋鸡12个组织中存在不同程度的表达,表达量排序为肾脏>心脏>子宫>腹脂>小肠>脾脏>肝脏>腺胃>胸肌>胰腺>肺脏>肌胃.关联分析结果显示,g.22597350T>C位点CC基因型在蛋壳强度和蛋壳重2个品质指标上显著高于CT基因型和TT基因型;双倍型H4H4个体的蛋壳强度显著高于其他7种双倍型个体,蛋壳重显著高于H2H4个体.[结论]OCX-32基因内含子变异能影响长顺绿壳蛋鸡蛋壳品质,检测到的3个SNPs位点可作为鸡蛋壳品质选择的遗传分子标记,其中突变位点g.22597350T>C的CC基因型和双倍型H4H4是影响蛋壳强度和蛋壳重的关键基因型和双倍型,有利改善蛋壳品质.     

睡莲叶片胎生发育转录组分析

睡莲叶片胎生现象是繁育途径的重要补充,对种群的传播、扩散和生态环境的适应性有重要作用。通过转录组测序技术筛选和分析睡莲叶片胎生现象相关的代谢路径和调控基因,为深入认识睡莲叶片胎生发育的分子机制提供参考。以叶片具有胎生现象的‘小花睡莲’（X）和叶片无胎生现象的‘蓝星睡莲’（L）为材料,利用RNA-Seq技术对叶片4个发育阶段的叶脐部分进行生物信息学分析。分析对照（L）和样品（X）叶片不同发育阶段测序结果：筛选出的差异表达基因（DEGs）中,34 909个基因（48.65%）表达上调,36 850个基因（51.35%）表达下调。DEGs分析显示,随着叶片的发育,X和L上调基因和下调基因数均呈增加趋势。对L1-vs-X1、L4-vs-X4阶段的GO和KEGG功能富集分析表明,DEGs主要富集在质膜和膜相关成分、胞外区域、细胞壁等相关的细胞组分中,涉及到代谢过程、生物合成和应急响应等;Pathway代谢通路表明,DEGs主要参与到植物激素信号转导、苯丙烷类生物合成、氨基酸类代谢、类黄酮生物合成、甘油磷脂类代谢以及细胞周期相关等过程。对DEGs进一步分析,克隆出了4个可能参与睡莲叶片胎生发育的转录因子。     

基于SEBAL模型评估干旱半干旱区人工灌丛植被对陆表蒸散的影响

评估人工灌丛植被重建对干旱半干旱区陆地生态系统蒸散的影响,不仅能揭示植被变化与水文过程的耦合机理,又可为区域生态治理与水资源管理提供科学指导。该研究利用Landsat-8OLI/TIR遥感影像及气象数据等驱动SEBAL模型,反演宁夏盐池县的年内不同日期的陆表蒸散,结合目视解译选取的人工灌丛区与对照草地,评估了人工灌丛植被对陆表蒸散的影响。结果表明:1)SEBAL模型的蒸散反演精度与站点观测结果较为一致,可用于干旱半干旱区蒸散反演及空间特征研究;2)盐池县人工灌丛植被区日平均蒸散为1.20mm/d,高于对照草地1.17mm/d的日平均蒸散量,即干旱半干旱区人工种植灌木林增加了生态系统水分消耗,但不同季节和不同生物地理条件下的蒸散增强作用存在差异,蒸散增强在8月份最大,而3、4月份呈现负效应;3)人工灌丛的密度越大、植被盖度越高,对陆表蒸散的增强作用越强,特别在NDVI0.4的高盖度情况下蒸散增强作用更加明显。由此可知,在水资源紧缺的干旱半干旱区开展以灌木树种为主的植被重建需在合理的生态水文阈值范围内开展,才能构建出稳定可持续的人工生态系统。