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。     

Ⅱ型草鱼呼肠孤病毒三种定量检测方法的比较与评价

为了解决Ⅱ型草鱼呼肠孤病毒(grass carp reovirus genotypeⅡ,GCRV-Ⅱ)含量和滴度测定方法的选择问题,本研究利用荧光定量PCR(quantitative PCR,qPCR)、免疫过氧化物酶单层细胞试验(immunoperoxidase monolayer assay,IPMA)和间接免疫荧光试验(indirect fluorescent assay,IFA)三种方法来对GCRV-Ⅱ进行检测和含量测定,从特异性、敏感性、可靠性和检测结果的相关性来比较这三种方法对于GCRV-Ⅱ定量检测的差异。结果显示:qPCR、IPMA和IFA三种方法检测GCRV-Ⅱ的最低限分别为8.6、86和86拷贝/μL,qPCR的检测灵敏度比IPMA和IFA高一个数量级;特异性分析表明,qPCR、IPMA和IFA三种方法均只能检测出GCRV-Ⅱ型分离株,而其它病毒和未感染病毒的阴性对照细胞均为检测阴性,表明这三种方法均具有较高的特异性;3种方法分别检测60份已知临床样品,qPCR、IPMA和IFA的诊断敏感性和特异性分别为96.7%(29/30)和100%(30/30)、100%(30/30)和93.3%(28/30)及100%(30/30)和100%(30/30);三种方法对于GCRV-Ⅱ的定量检测结果中病毒拷贝数和病毒滴度之间具有较好的相关性,其拟合曲线分别为:Y(IPMA,TCID_(50)/mL)=23.629X-536 174(qPCR,拷贝/mL)(R~2=0.996)、Y(IFA,TCID_(50)/mL)=20.318X-575 062(qPCR,拷贝/mL)(R~2=0.995)和Y(IPMA,TCID_(50)/mL)=1.161X-1 176(IFA,TCID_(50)/mL)(R~2=0.999)。结果表明,GCRV-Ⅱ病毒滴度的测定,除了用IPMA和IFA外,也可以采用qPCR方法通过测定病毒的核酸拷贝数来测算其病毒滴度。     

牦牛CRH基因克隆及其在生殖轴中的表达研究

为了探讨促肾上腺皮质激素释放激素（corticotropin-releasing hormone，CRH）基因在牦牛繁殖中的调控作用，试验分别采集5头成年母牦牛和5头成年母黄牛的下丘脑、脑垂体前叶、输卵管、卵巢和子宫等组织，通过RT-PCR技术及生物信息学软件对牦牛CRH基因编码区进行扩增、克隆及序列分析，并构建系统进化树；采用实时荧光定量PCR法检测CRH基因的组织表达。结果表明，牦牛CRH基因编码区全长573 bp，编码190个氨基酸。牦牛与黄牛、猫、鸡、人、小鼠、大鼠和猪的CRH基因核苷酸同源性分别为99.8%、43.3%、36.1%、46.2%、39.0%、38.5%和56.4%。系统进化树表明，牦牛与黄牛亲缘关系最近，并与其他物种类聚，符合物种进化规律。CRH蛋白分子式为C₉₂₀H₁₅₀₃N₂₇₉O₂₆₃S₃，分子质量为20776.95 u，理论等电点为10.95，其氨基酸组成中亮氨酸（L）、脯氨酸（P）、丙氨酸（A）和精氨酸（R）所占比例较高，分别为15.8%、12.6%、12.1%和10.5%。CRH蛋白为不稳定亲水蛋白，存在信号肽和跨膜结构。CRH蛋白二级结构中α-螺旋、β-转角、延伸链和无规则卷曲分别占41.05%、1.05%、8.42%和49.48%，三级结构分析结果与其相一致。CRH基因mRNA在牦牛下丘脑中表达量最高，显著高于其他组织（P<0.05），在子宫中表达量最低。牦牛脑垂体前叶CRH基因mRNA表达量极显著高于黄牛（P<0.01），在卵巢、输卵管中表达量显著高于黄牛（P<0.05），而两个品种在下丘脑、子宫中的表达量差异不显著（P>0.05）。提示CRH基因在牦牛繁殖调控中具有重要作用。     

利用总蛋白评价猪肺炎支原体HN0613株免疫原性的研究

猪肺炎支原体（Mycoplasma hyopneumoniae,Mhp）是一类无细胞壁的原核微生物,体外培养难度大,其滴度一般通过颜色变化单位（colour change unit,CCU）来反映,但该方法检测值跨度较大,无法进行精准定量。为了更加准确地评价Mhp的免疫原性,对Mhp HN0613株的总蛋白进行检测,发现同等CCU滴度水平的不同Mhp样品总蛋白含量之间存在一定的差异;通过对Mhp HN0613株的CCU滴度水平、总蛋白含量和动物实验结果进行对比分析,发现在相同CCU滴度水平条件下,Mhp HN0613株的总蛋白含量与其免疫原性呈一定的正相关性。为了验证以总蛋白含量作为辅助CCU滴度评价Mhp免疫原性方法的可行性,对Mhp HN0613株进行静置培养;48 h后其CCU滴度水平为5×10⁹ CCU/mL,且总蛋白含量达到最高,为0.030 mg/mL,高于同等CCU滴度水平、培养42 h样品的总蛋白含量;根据Mhp HN0613株的总蛋白含量与其免疫原性的相关性,表明培养48 h样品具有更好的免疫原性。动物实验结果显示,培养48 h的Mhp HN0613株样品具有更好的间接血凝试验（indirect hemagglutination assay,IHA）检测结果,证明Mhp总蛋白检测法可作为一种辅助CCU滴度评价Mhp免疫原性的可靠方法。     

RNA干扰技术的生理功能及其在猪病中的应用

RNA干扰(RNA interference,RNAi)是一种序列特异性基因沉默机制,对病毒抗原基因有抑制作用或抑制转座子转坐,从而抑制基因的表达。RNAi具有抗病毒、抗肿瘤、免疫调节以及改善畜禽生产性状等功能。本文就RNAi的作用机制及特点和其生理功能加以综述,旨在为其在猪病中的应用提供理论依据。     

鹰嘴豆短肽的分步酶解法制备及其营养价值评价

以鹰嘴豆蛋白为原料,建立复合酶分步酶解法制备鹰嘴豆短肽的工艺。在鹰嘴豆蛋白碱性蛋白酶Alcalase水解的基础上,进一步采用中性蛋白酶和风味蛋白酶Flavourzyme继续水解鹰嘴豆蛋白碱性蛋白酶Alcalase酶解物,并对各影响因素进行研究,建立短肽得率与各影响因素的回归模型,利用高效液相色谱法和氨基酸自动分析仪等测定鹰嘴豆短肽的相对分子质量、氨基酸组成、一般营养成分,评价鹰嘴豆短肽的营养价值。结果表明,中性蛋白酶和风味蛋白酶Flavourzyme制备鹰嘴豆短肽的最佳工艺参数为:复合酶添加量5 678 U/g,pH 7.0,水解时间216 min,水解温度55℃,在此条件下,短肽得率为63.79%,与碱性蛋白酶Alcalase单独酶解相比明显提高,水解度为26.74%;大部分水解产物的相对分子质量低于1 000、脂肪含量低,蛋白质、必需氨基酸等含量丰富,与FAO/WHO推荐的成人需求量模式相比,其第一限制氨基酸是蛋氨酸和半胱氨酸,与学龄儿童需求量模式相比,其第一限制氨基酸是苏氨酸,氨基酸分分别高达138.18和103.25;必需氨基酸与非必需氨基酸比值(EAA/NEAA)为0.73,接近FAO/WHO参考标准值0.6。该研究为进一步开发利用和工业化生产鹰嘴豆短肽奠定了基础。     

翠竹及菲白竹LEA3同源基因的克隆及序列分析

竹类植物在中国有着非常悠久的栽培历史,并被广泛应用于园林、造林、庭院以及食品等行业。本研究以翠竹和菲白竹为材料提取其叶片总DNA,采用PCR方法获得翠竹SpLEA3基因与菲白竹SfLEA3-1、SfLEA3-2基因;其中SpLEA3全长804 bp,编码195个氨基酸,GC含量为68.4%;SfLEA3-1全长803 bp,编码195个氨基酸,GC含量为68.2%;SfLEA3-2全长557 bp,编码144个氨基酸,GC含量为67.8%。通过ProtParamy等生物软件分析,SpLEA3、SfLEA3-1和SfLEA3-2与贵州悬竹LEA3基因同源性高达61%以上,且3个基因编码蛋白均属于亲水性蛋白。源自2个竹种LEA3基因均包含一个完整的开放阅读框,其编码的氨基酸含有4~6个由11个氨基酸组成的保守基元序列。本研究不仅为深入了解竹类植物抗旱的分子机理研究提供了基础数据,也为竹类植物的抗旱育种后续研究提供了科学依据。     

基于高通量测序的露地菊(Chysanthemum×grandiflora)盐胁迫转录组分析

为揭示露地菊生长发育及耐盐胁迫的应答机制和分子基础,本研究以盐胁迫处理的露地菊及其对照为材料,使用Illumina Hiseq2500高通量测序平台对转录组进行测序,分别获得了60370448和71415448条Clean reads,通过序列拼接组装得到45591条Unigene,平均长度724 bp。有37675条Unigene在七大数据库(COG,GO,KEGG,KOG,Pfam,Swiss-Prot,NR)中得到注释。通过比对露地菊盐胁迫处理组和对照组样品间Unigene的表达量及在各数据库中的注释情况,统计得到:有4143条差异表达基因获得注释;有2441条差异表达基因在GO数据库中获得功能注释;注释到COG数据库中的2281条差异表达基因依据功能可分为25类;有1062条差异基因映射到KEGGPathway数据库中,涉及了199个代谢通路,包括核糖体途径、植物激素信号传导途径、淀粉蔗糖代谢、碳代谢、氨基酸的生物合成等。本研究获得的转录组数据将有助于揭示露地菊生长发育及耐盐胁迫的应答机制和分子基础,及相关抗性基因的挖掘和分子辅助育种等方面的研究。