真菌诱导子调控紫草素合成的分子机制探究

为探讨真菌诱导子调控紫草素合成的分子机制，以新疆紫草无菌苗为试材，经尖孢镰刀菌、立枯丝核菌制备成的诱导子生物诱导后，对其根部进行RNA测序和分析。结果表明，与对照组比较，尖孢镰刀菌试验组差异表达基因1 735个；立枯丝核菌试验组差异表达基因1 043个。GO(gene ontology)分析发现，2个试验组差异表达基因主要富集在细胞过程、细胞组分中膜和分子功能中催化活性等生物学过程。KEGG(kyoto encyclopedia of genes and genomes)分析发现，2个试验组在植物与病原菌互作、植物激素信号转导途径和苯丙素合成等通路均有大量差异表达基因富集。2个试验组差异表达情况相同的转录因子主要包括bHLH、AP2/ERF-ERF和LOB等，并发现参与紫草素合成及其正向调控的AeGHQH、AeDSH1、AeAP、AePAL、AeDI2、AePGT、AeHMGR、AeG10H基因在2个试验组均上调表达，其中尖孢镰刀菌试验组上调表达较显著。以上结果从分子水平探究了新疆紫草对真菌诱导子生物诱导的响应机制，为未来真菌诱导子应用于新疆紫草种植生产奠定了理论基础。     

绵羊Y染色体特异性引物及SNPs的筛选

【目的】哺乳动物Y染色体雄性特异区在减数分裂过程中不与X染色体发生重组,遵循严格的父系遗传,是研究父系遗传多样性的重要遗传资源;此外绝大多数Y染色体基因主要或者特异性的在睾丸组织中表达,并在精子发生和雄性繁殖力方面扮演着至关重要的作用。由于Y染色体测序极其困难,造成很多物种Y染色体序列很少。因此本文基于目前现有牛科动物Y染色体引物信息,旨在鉴定绵羊Y染色体特异性引物,比较绵羊Y染色体基因片段与岩羊、牛、山羊和牦牛Y染色体的差异,同时筛选不同绵羊品种在Y染色体基因片段内的SNPs,将找到的Y-SNPs和绵羊的睾丸大小进行相关性分析,为鉴定绵羊Y染色体基因片段奠定基础,并为今后绵羊Y染色体单倍型的构建、绵羊胚胎性别早期鉴定和公绵羊繁殖力相关分子标记的筛选提供科学依据。【方法】根据目前文献公布的29对牛科动物Y染色体特异性引物序列,以母绵羊和水分别作阴性和空白对照,以公绵羊DNA为模板验证引物的雄性特异性;确定绵羊Y染色体特异引物后,利用DNA混合池测序结合限制性长度片段多态性等技术在萨福克羊(n=146)、白萨福克羊(n=91)、东弗里升羊(n=6)、特克塞尔羊(n=72)、南非肉用美利奴羊(n=17)、杜泊羊(n=32)、湖羊(n=55)、藏羊(n=34)、滩羊(n=43)和岩羊(n=14)公羊群体中进行Y-SNPs扫描。用Chromas和DNASTAR等软件分析混合池测序的结果,利用DNAman软件将绵羊Y染色体基因片段与牦牛、山羊、黄牛和岩羊进行同源性分析。同时,测量萨福克羊、白萨福克羊、东弗里升羊、特克塞尔羊、南非肉用美利奴羊、杜泊羊周岁的阴囊围,利用SPSS19.0软件分析SNPs位点与公羊阴囊围的相关性。【结果】在分析的29对引物中,6对引物为绵羊Y染色体特异性引物,分别能扩增出ZFY3、SRY6、USP9Y、UTY、SRY11和ZFY6片段。17对引物未能出现扩增条带,6对引物在母羊DNA中出现扩增条带。通过比对发现绵羊6个基因片段与岩羊、牛、山羊、牦牛的同源性在81.51%—98.84%。此外,首次在萨福克和白萨福克羊群体的SRY11片段中鉴定得到一个GA的突变,通过Hpy188I酶切分析发现在萨福克羊、白萨福克羊中有2种基因型(AA、GG),在其他7个绵羊品种中只有GG基因型。在白萨福克羊群体中,GG基因型的频率为0.747,AA基因型的频率为0.253;在萨福克羊群体中GG基因型的频率为0.986,AA基因型的频率为0.014;说明在萨福克羊和白萨福克羊群体中,GG基因型为优势基因型。关联分析显示在白萨福克羊群体中,GG基因型个体周岁的阴囊围显著的高于AA基因型(P=0.029)。【结论】鉴定得到6个绵羊Y染色体基因片段,它们与牛、山羊、牦牛和岩羊具有较高的同源性,表明Y染色体基因在进化过程中具有一定的保守性。首次在萨福克和白萨福克羊群体SRY11片段中找到一个Y-SNP(GA),其与白萨福克羊周岁的睾丸大小紧密相关。     

禾草内生真菌与丛枝菌根互作对多年生黑麦草生长及叶斑病的影响

为明确禾草内生真菌和丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)互作对多年生黑麦草Lolium perenne生长发育及叶斑病的影响,设置禾草内生真菌处理(由带有和不带禾草内生真菌种子建立)、AMF(幼套球囊霉Claroideoglomus etunicatum和根内球囊霉Rhizophagus intraradices)单独接种和混合接种处理及不接菌处理(对照),并在植物生长6周后接种或不接种多年生黑麦草叶斑病病原菌根腐离蠕孢Bipolaris sorokiniana,测定各处理多年生黑麦草的发病率、叶绿素含量、净光合速率、水分利用效率、AMF侵染率、P含量和生物量。结果表明:接种病原菌2周后,多年生黑麦草叶斑病的发病率为25.00%～38.75%,禾草内生真菌和幼套球囊霉均在一定程度上降低了多年生黑麦草的发病率,二者共同作用时发病率显著降低了35.48%。禾草内生真菌与AMF互作能在一定程度上提高植物叶绿素含量,促进光合作用,并促进P吸收和植物生长,二者的互作效应因禾草内生真菌与AMF组合而异,但均优于二者单独使用时的效应,其中禾草内生真菌与幼套球囊霉互作对多年生黑麦草生长及叶斑病防治的效果最好。     

牧草开花的分子机理研究进展

开花期是牧草重要的农艺性状,对牧草产量、品质和利用价值具有重要影响。开花时间由微效多基因控制,调控网络复杂。开展牧草开花基因的研究,阐明牧草开花调控分子机理,有利于加快牧草开花基因挖掘,培育满足生产需求的不同成熟度的牧草新品种。牧草开花基因在模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)、水稻(Oryza sativa)、小麦(Triticum aestivum)等农作物已开展了系统深入的研究,而牧草研究相对较少。本文综述了牧草开花基因研究最新进展,以期为牧草开花基因研究提供理论参考。     

青藏高原东北缘3种灌木数量性状、 龄级结构及自疏特征

以青藏高原东北缘高寒灌丛优势种金露梅(Potentilla fruticosa)、高山柳(Salix cupularis)和头花杜鹃(Rhododendron capitatum)为对象,通过对其数量性状(株高、冠幅直径、分枝数、单株重、个体分枝重)与年龄结构及自疏特征分析,构建3种灌木株丛生物量估测模型,明确其年龄结构模式,确定3种灌木分枝数和分枝重之间是否存在自疏特征。结果表明:1)植物种群数量性状对其地上部分单株重影响为金露梅高山柳头花杜鹃;2)冠幅直径可作为3种灌木单株重估测模型适宜指标,基于冠幅直径(CD,cm)构建的灌木单株重(PW, kg)估测模型PW_(金露梅)=–0.310+0.014CD,PW_(高山柳)=–1.688+0.033CD和PW_(头花杜鹃)=–0.203+0.013CD;3)头花杜鹃和高山柳属于增长型种群,具一定稳定性,金露梅属于稳定型种群;4)头花杜鹃株丛分枝数和分枝重之间存在明显自疏特征。研究认为,3种灌木的数量性状、年龄结构和自疏特征存在分异特征,是其对高寒生境的长期适应性结果。