水稻膜联蛋白基因OsAnn8干旱和低温条件下表达模式以及CRISPR/Cas9定点编辑

为了阐明水稻膜联蛋白基因家族成员OsAnn8在干旱和低温胁迫条件下的功能作用机制,通过荧光定量PCR技术对不同干旱和低温处理下的水稻叶片中OsAnn8基因进行转录水平上的定量分析,结果表明,OsAnn8基因在干旱胁迫处理前后表达量呈现出高-低-高的变化趋势,而在冷胁迫处理前后表达量则呈现出低-高-低-低的变化。随后,利用CRISPR/Cas9基因编辑技术对OsAnn8基因进行定点编辑,并借助农杆菌介导将OsAnn8基因靶位点的CRISPR/Cas9基因编辑植物表达载体导入转基因受体品种TP309,经潮霉素筛选后共获得32株转基因阳性植株,靶位点扩增测序峰图分析表明其中的2个单株出现了重叠峰,进一步的T载体克隆分别测序表明,这2个单株为单等位基因敲除,说明本研究已经成功获得了OsAnn8基因靶位点敲除的单等位突变体,不同类型的水稻OsAnn8基因突变体的创建,为水稻膜联蛋白基因家族成员OsAnn8在非生物胁迫条件下的功能研究奠定了材料基础。     

ToCV和TYLCV复合侵染番茄后部分病毒基因序列分析及实时荧光定量PCR分析

番茄褪绿病毒病(ToCV)和番茄黄化曲叶病毒(TYLCV)存在复合侵染的现象,其发病率逐年递增,成为一种新的威胁番茄产业的病毒病害。为了研究复合侵染样品中2种病毒的互作和基因变异情况,对天津番茄产区发生的TYLCV全基因组和ToCV的CP基因和HSP基因进行了克隆和序列分析。结果表明,与单独侵染样品进行比对,TYLCV的基因序列在复合侵染的样品中共有6处碱基发生了变异,分别为73位A→C、92位A→G、347位C→T、1 209位C→T、1 618位A→G、2 107位A→T,除73位和92位的变异未在编码区,其余的变异碱基均在ORF框内,其中1 209位为同义突变,其他均发生了错义突变。ToCV的CP基因有1处同义突变,ToCV的HSP基因共有4处碱基变异,其中826位由T→C和1 166位由G→A均为同义突变,1 395位和1 630位均由A→G,为错义突变。利用实时荧光定量PCR技术对单独侵染和复合侵染的番茄样品中TYLCV和ToCV病毒积累量进行分析。结果表明,在田间单独侵染和复合侵染的样品中, TYLCV的拷贝数差异不显著,ToCV的拷贝数在单独侵染和复合侵染的样品中差异也不显著。在复合侵染的样品中,TYLCV的拷贝数约为ToCV的262～436倍。     

不同砧木对马瑟兰葡萄生长及果实品质的影响

针对新疆产区研究砧木对接穗影响的研究较少,探讨不同砧木对马瑟兰葡萄生长势、光合特性和果实品质的影响,旨在为新疆玛纳斯河流域生产上选择适宜的酿酒葡萄砧穗组合提供理论依据。以2 a生马瑟兰/5BB、马瑟兰/SO4砧穗组合为处理,马瑟兰自根为对照,测定不同砧木马瑟兰的生长势、光合与叶绿素荧光参数及果实品质,并用主成分分析方法综合评价砧穗组合的优劣。结果表明:马瑟兰/5BB的节间粗度、节间长度、SPAD值、坐果量显著高于马瑟兰自根苗。马瑟兰/5BB净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)及PSⅡ实际光化学效率(Φ_(PSⅡ))最大,胞间CO_2浓度(Ci)、非光化学猝灭系数(NPQ)最小。马瑟兰/SO4穗质量、果皮厚度、种子数量均最大,而葡萄皮总单宁含量最小。马瑟兰/5BB总糖含量、葡萄皮总类黄酮含量、葡萄皮总花色苷含量最大,而种子质量最小。根据主成分分析的综合得分由高到低依次为:马瑟兰/5BB马瑟兰/SO4马瑟兰自根苗。研究发现,砧木5BB的适应性优于SO4,且马瑟兰/5BB砧穗组合的亲和性高、生长势强、光合作用效率高、果实品质优,为新疆玛纳斯河流域适宜的砧穗组合。     

莲藕中甘薯潜隐病毒实时荧光定量PCR检测技术的建立及应用

甘薯潜隐病毒莲藕分离物（sweet potato latent virus-lotus，SPLV-lotus）在江苏省莲藕产区普遍引起发病，并且该分离物序列与已报道的SPLV甘薯分离物存在较大差异。为进一步监测SPLV-lotus在莲藕上的发生情况，针对SPLV-lotus的CP基因设计并优化特异性引物QSPLV-lotus3-F/QSPLV-lotus3-R，通过优化引物浓度和退火温度条件，构建标准曲线，建立了SPLV-lotus实时荧光定量PCR（Real-time fluorescent quantitative polymerase chain reaction，RT-qPCR）检测技术。该方法特异性强，可以快速检测出SPLV-lotus，灵敏度为普通PCR的100倍，可广泛应用于脱毒莲藕SPLV-lotus的精确检测。     

不同基质配比对温室番茄幼苗生长及叶绿素荧光参数的影响

以番茄品种"福美十号"为材料,采用随机区组试验设计,研究不同基质配比对番茄幼苗生长与叶片叶绿素荧光参数的影响。结果表明:采用A3[V(草炭)∶V(玉米秸秆)∶V(牛粪)∶V(食用菌下脚料)∶V(蛭石)=1∶2∶0.5∶0.5∶1]的基质配比,幼苗在出苗率、株高、茎粗、叶片数和根冠比等性状上表现最优,分别为98.25%、44.60 cm、0.50 cm、9.12片与7.95;叶片光系统Ⅱ(PSIⅡ)原初光能转化效率(Fv/Fm)与PSⅡ潜在活性(Fv/Fo)的值在幼苗生长前期、中期和末期也均为最高,Fv/Fm值分别为0.82、0.74和0.79,Fv/Fo值分别为3.92、2.97和3.23;其叶片内丙二醛(MDA)含量最低为6.02μmol/g,其根系活力最强、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)与可溶性蛋白含量等指标最高,分别为158.26μg/(g·h)、386.23 U/g、6.26 U/(g·min)和0.203 mg/g,显著高于其他处理。说明采用处理A3的基质配比更适宜于番茄幼苗的生长。     

山羊MC1R基因克隆、表达及其多态性研究

为研究黑色素皮质素受体1(MC1R)基因与山羊毛色形成的相关性,以苏淮山羊和波尔山羊为研究对象,克隆测序获得了山羊MC1R基因编码区全序列,实时定量荧光PCR(Real-Time PCR)检测其在苏淮山羊和波尔山羊耳组织中的表达水平,DNA池方法筛选其在山羊群体中的SNPs位点。结果发现,MC1R基因在苏淮山羊中全长954 bp,编码317个氨基酸残基。波尔山羊和苏淮山羊MC1R基因核苷酸和氨基酸序列一致性为99.79%和98.77%;系统进化分析发现,波尔山羊与苏淮山羊聚在一起后再与绵羊聚在一起。在苏淮山羊群体中发现183C/T和748T/G 2个突变位点,在波尔山羊群体中检测到701G/A突变。MC1R基因在波尔山羊耳组织中的表达水平高于苏淮山羊,但差异不显著。该研究显示MC1R基因可能在调控山羊毛色形成中发挥一定的作用。     

基于多核支持向量机的小麦条锈病遥感监测研究

为提高小麦条锈病的遥感探测精度,依据日光诱导叶绿素荧光和冠层反射光谱数据在小麦条锈病遥感探测中的优势及其与病情严重度之间的映射关系,在运用独立分量分析法对光谱数据降维的基础上,利用核学习算法分别确定冠层光谱特征和日光诱导叶绿素荧光特征反映小麦条锈病病情严重度的最优核,同时针对冠层光谱与叶绿素荧光特征组,建立基于不同特征最优核映射的多核学习支持向量机模型,并与基于特征直接拼接的模型结果进行对比。结果表明,对于冠层光谱而言,采用高斯核构建的支持向量机模型可较好估测小麦条锈病病情指数,而日光诱导叶绿素荧光指数则是采用多项式核的效果更优;采用直接拼接法融合叶绿素荧光指数和冠层光谱特征能够在一定程度上改善小麦条锈病病情指数估测精度,决定系数(r~2)最高为0.847,而单独利用冠层光谱信息或者叶绿素荧光信息时,r~2最高仅为0.802;对日光诱导叶绿素荧光和反射光谱特征分别利用其最优核进行映射构建的多核学习支持向量机模型精度最高,r~2为0.915,RMSE为0.090,优于基于特征直接拼接构建的支持向量机模型精度。     

塞内卡病毒和口蹄疫病毒二重实时荧光RT-PCR鉴别检测方法的建立

为了建立一种快速、敏感、特异的能够鉴别诊断口蹄疫病毒(FMDV)和塞内卡病毒(SVV)二重实时荧光RT-PCR方法,根据FMDV及SVV的保守基因序列,设计了2套特异性引物和不同荧光素标记的MGB探针。通过对PCR反应体系和反应条件的优化筛选,建立了FMDV和SVV二重实时荧光RT-PCR检测方法,并对二重实时荧光RT-PCR检测方法进行了特异性、敏感性、重复性试验;利用所建立的方法对98份疑似FMDV和SVV感染的临床样品进行了检测。结果显示,成功建立的FMDV及SVV二重实时荧光RT-PCR检测方法,模板在10~1～10~7拷贝/μL有很好的线性关系;对pGEM-T/FMDV和pGEM-T/SVV重组质粒出现阳性扩增信号,但对正常细胞培养物对照和其他7种病原对照未扩增出特异性曲线,方法特异性较好;最低检测模板浓度为10拷贝/μL;自98份疑似FMDV和SVV感染样品中检出9份FMDV阳性,10份SVV阳性,2份FMDV和SVV双阳性,并且和克隆测序结果一致。本研究建立的FMDV及SVV二重实时荧光RT-PCR检测方法,可用于FMDV和SVV的快速鉴别检测,为FMDV和SVV的鉴别诊断提供特异、敏感和高通量的方法。     

酿酒酵母细胞壁可通过TLR2受体调控绵羊瘤胃上皮细胞表达SBD-1

旨在研究酿酒酵母细胞壁对体外培养绵羊瘤胃上皮细胞β-防御素-1(sheep beta-defensin-1,SBD-1)表达的影响及其调控途径,为揭示酿酒酵母细胞壁对机体免疫的调控机制提供理论依据。本研究将不同质量浓度的酿酒酵母细胞壁提取物(0,25,50,100,200,400mg/L)作用于绵羊瘤胃上皮细胞不同时间(0,2,4,8,12,24h)后,检测上皮细胞SBD-1和Toll样受体-2(TLR2)mRNA表达水平,并进一步通过TLR2阻断试验来证实TLR2是否介导酵母细胞壁促进SBD-1表达。结果表明,不同浓度的酵母细胞壁刺激瘤胃上皮细胞时,随着细胞壁浓度的增加SBD-1mRNA表达量呈先升高后降低的趋势,且酿酒酵母细胞壁质量浓度为200mg/L刺激12h时,SBD-1 mRNA表达量达到峰值,与对照组和其他时间组相比差异显著(P0.05);用质量浓度为200mg/L的酿酒酵母细胞壁刺激绵羊瘤胃上皮细胞不同时间,同样在12h时,TLR2的mRNA表达量达到最大;阻断试验表明TLR2可介导SBD-1的表达。本研究结果表明酿酒酵母细胞壁可促进绵羊瘤胃上皮细胞SBD-1的表达,且质量浓度200mg/L时,刺激瘤胃上皮细胞12h时SBD-1的表达量达到最高,而TLR2参与该调控过程。