谷子MDH基因非生物逆境响应特性研究

为揭示谷子MDH基因对逆境胁迫的响应,本研究通过序列比对得到2个谷子苹果酸脱氢酶(malate dehydrogenase, MDH)基因SiMDH1、SiMDH2,并对SiMDH1和SiMDH2的编码蛋白特征、基因结构、功能、进化等性状进行了系统的分析和预测,用荧光实时定量PCR(qPCR)检测了SiMDH1和SiMDH2在苗期不同逆境及关键生育期干旱胁迫和不同光照强度下的表达。蛋白特征参数和序列分析表明,SiMDH1和SiMDH2蛋白特征参数相似度很高,序列非常保守,都含有MDH基因的特征功能域苹果酸酶NAD结合域和苹果酸酶C端功能域。亚细胞定位预测显示,SiMDH1和SiMDH2主要定位于叶绿体、细胞质和线粒体。启动子区域顺式元件分析发现,在SiMDH1和SiMDH2启动子区域含有大量光应答、激素类和其他类应答元件。苗期逆境qPCR表达谱分析发现,SiMDH1和SiMDH2受脱落酸(ABA)、聚乙二醇(PEG)、高盐和低温不同程度诱导,揭示SiMDH1和SiMDH2参与了谷子苗期非生物逆境胁迫应答。进一步分析发现,SiMDH1和SiMDH2参与了谷子在拔节、抽穗、灌浆期的干旱应答,而光照强度会显著影响SiMDH1和SiMDH2基因在不同生育期的表达。本研究为进一步分析MDH逆境应答机制以及利用基因工程方法改善作物抗逆性提供了试验和理论支持。     

GDFs基因家族候选基因对崇仁麻鸡生长性状的影响

利用崇仁麻鸡差异性状的重测序结果,将生长分化因子(GDFs)基因家族作为候选基因,筛选与崇仁麻鸡生长性状相关的多态位点。结果发现,GDF-2、GDF-8和GDF-10基因的多态位点对崇仁麻鸡的生长性状有着显著或极显著的影响。单倍型分析结果显示,GDF-2和GDF-10基因的单倍型H3H3为劣势单倍型组合可以选择淘汰。研究结果表明,GDFs基因家族候选基因对崇仁麻鸡的生长性状有一定的影响。     

菠萝酸性转化酶基因家族初步生物信息学及表达分析

酸性转化酶（acid invertase, AIN）在菠萝采后蔗糖降解过程中起着重要作用,基于菠萝全基因组数据库,预测菠萝AIN家族基因并进行生物信息学分析,解析其在采后菠萝不同贮藏温度下的表达变化情况,为阐明AIN基因在采后菠萝果实贮藏特性中的作用奠定基础。以水稻AIN家族基因为探针,在菠萝全基因组中鉴定到2个菠萝细胞壁酸性转化酶基因（cell wall acid invertase, CWIN）和2个液泡酸性转化酶基因（vacuolar acid invertase, VIN）,分别命名为AcCWIN1、AcCWIN2、AcVIN1、AcVIN2,设计编码区引物进行测序验证,并进行生物信息学分析。进化分析结果表明,AcCWIN1、AcCWIN2和AcVIN1、AcVIN2蛋白分别归于细胞壁酸性转化酶和液泡酸性转化酶2个进化支上,且均属于糖基水解酶家族GH32,基因结构、保守域和保守基序均一致。荧光定量分析结果表明,菠萝果肉中AcVIN1和AcVIN2在果实采后贮藏过程中表达量升高,且AcVIN1在发生黑心病的部位大量表达,而AcCWIN1和AcCWIN2在采后贮藏过程中表达量逐渐降低,且随着贮藏温度的升高其表达量降低,预示AcVIN1、AcVIN2较AcCWIN1、AcCWIN2在菠萝采后蔗糖降解和黑心病的发生方面发挥着更为重要的作用。     

Bacillus siamensis和Bacillus subtilis中2个β-D-葡萄糖苷酶编码基因克隆、表达及酶学研究

采用RACE技术扩增2株Bacillus属菌株XY18、XY20的β-D-葡萄糖苷酶编码基因bgl全长,构建重组载体pET28a(+)/bgl、pET28b(+)/bgl,导入E. coli BL21诱导表达,采用Ni亲和层析纯化蛋白。经酶学性质测定发现：2个蛋白均为弱酸性蛋白,温度为40 ℃时酶活力达到最大,具有一定耐热性。以上结果表明,为优化2株Bacillus属菌株参与香草兰发酵工艺,可提供适当弱酸性条件、适宜温度。     

2010-2016年四川省食品动物源大肠杆菌的耐药性研究

【目的】了解2010-2016年四川省食品动物源大肠杆菌产超广谱β内酰胺酶(ESBLs)情况及其耐药基因的变迁。【方法】以2010―2016年收集的444株食品动物源大肠杆菌(鸡源225株，猪源219株)为对象，采用纸片扩散法和微量肉汤稀释法分别检测其产ESBLs情况和药物敏感性；采用PCR测序法和脉冲场凝胶电泳(PFGE)检测携带ESBLs菌株的基因型特征和部分菌株的亲缘关系。【结果】444株大肠杆菌中，产ESBLs菌株的检出率为27.7%，其中鸡源菌和猪源菌检出率分别为42.2%和12.8%。2010-2016年产ESBLs菌株从16.9%升高至40.4%，鸡源菌株ESBLs检出率随时间变化比猪源菌更明显；ESBLs阳性菌株对大多数药物的耐药率显著高于阴性菌株，且多重耐药性问题更严重；产ESBLs菌株携带的耐药基因以bla_TEM和bla_CTX-M为主，并以bla_TEM-1(63.3%)、bla_TEM-52(32.1%)、bla_CTX-M-55(42.2%)、bla_CTX-M-65(27.8%)和bla_CTX-M-14(21.1%)为主要流行亚型，且检出率及ESBLs基因亚型复杂性呈逐年上升趋势；ESBLs阳性菌株有广泛PFGE谱型，即便携带相同基因型的菌株也不存在亲缘关系。【结论】四川食品动物源大肠杆菌产ESBLs菌株检出率及其耐药基因亚型的复杂程度呈逐年上升趋势，ESBLs是造成多重耐药性的主要原因，ESBLs耐药基因以水平传播为主。     

四川地区猕猴桃病毒1的RT-PCR检测及外壳蛋白基因序列分析

为了明确近期新西兰报道的侵染猕猴桃的新病毒——猕猴桃病毒1（Actinidia virus 1，AcV-1）在四川地区猕猴桃上的发生情况及其分子特性，采用RT-PCR对来自四川6个地区疑似感染病毒的90份猕猴桃主栽品种‘红阳’和‘金果’的叶片样品进行检测。结果表明，22份样品为AcV-1阳性，检出率为24.4%。将获得的5个AcV-1分离物和已报道的新西兰分离物K75的外壳蛋白（coat protein，CP）基因序列进行比对，结果表明，分离物间核苷酸序列和氨基酸序列的相似性分别为84.8% ~ 97.1%和89.7% ~ 99.6%，其中除邛崃分离物HYH5与新西兰分离物K75的核苷酸序列相似性较高（97.1%）外，其余4个分离物均低于91%。系统进化分析结果显示，这些分离物主要聚集在3个分支上，分离物HYH5与新西兰分离物K75位于同一分支，其余分离物位于另外2个分支。     

利用CRISPR/Cas9系统敲除葡萄中VviEDR2提高对白粉病的抗性

利用CRISPR/Cas9系统定点编辑葡萄白粉病感病基因VviEDR2（Enhanced disease resistance 2），在VviEDR2的DUF1336结构域设计靶位点VviEDR2-T1，构建CRISPR/Cas9敲除载体，通过农杆菌介导法转化‘无核白’葡萄胚性愈伤组织。对PCR阳性植株进行靶位点扩增测序，结果表明，共有8个转基因植株在靶位点处发生不同类型的双等位基因突变，编辑效率为32%；突变体植株生长势较弱，叶片较小，茎秆丛生、细弱。进一步对突变体植株进行抗病检测，结果表明，接种葡萄白粉菌（Erysiphe necator Schw.）5 d后，突变体植株叶片上白粉菌孢子仅能萌发出少量较短初级菌丝，表皮细胞产生大量明显的H2O2，而野生型叶片中白粉菌萌发出大量初级菌丝、次级菌丝和吸器，无明显H2O2产生。这些结果表明，可以利用CRISPR/Cas9技术编辑葡萄感病基因VviEDR2，提高葡萄白粉菌抗性。     

梨CRK家族基因及其腐烂病菌侵染响应成员的鉴定

在植物响应逆境过程中，半胱氨酸富集类受体激酶（Cysteine-rich receptor like kinase，CRK）起重要的调控作用。本研究中以结构域Stress-antifung（Pfam：PF01657）和Pkinase（Pfam：PF00069）的保守序列为种子序列，在全基因组范围鉴定了梨（Pryus spp.）CRK家族成员。此外，对其蛋白理化性质、进化特征、基因在染色体上的位置、顺式作用元件（cis-acting regulatory element，cis-element）和表达模式进行了分析。共获得32个CRK家族成员，其氨基酸数、分子量和等电点分别介于440 ~ 1 217、48.90 ~ 137.02 kD和5.31 ~ 8.59，主要位于质膜。根据进化分析，将来自梨、拟南芥、苹果、番茄和水稻的156个CRK分为6个亚组，梨CRK主要分布于亚组Ⅳ，Ⅴ和Ⅵ。梨CRK中存在5个串联重复的基因簇，共包含了20个成员。此外，该基因家族所有成员的启动子区域都存在多个响应激素和逆境信号的cis-element。接种腐烂病菌Valsa pyri（Vp）后，杜梨（Pyrus betulifolia，抗病）和‘早酥’梨（Pyrus bretschneideri，感病）中分别发现8个和10个CRK发生了差异表达，6个基因在两种资源中都发生了差异表达。差异基因中，Pbr001477.1和Pbr000205.4在抗、感病资源中都显著上调，而其他基因的表达量在两种资源中呈现不同的变化趋势。