玉米CMS-C同质异核、同核异质系叶绿体基因组比较分析

【目的】基于玉米细胞质雄性不育材料粗制线粒体DNA高通量测序数据,对叶绿体基因组进行组装。【方法】应用Illumina Hiseq 2500平台进行线粒体DNA测序。利用软件Velvet对过滤后的clean reads进行拼接和叶绿体基因组的组装。采用在线注释软件DOGMA(http://dogma.ccbb.utexas.edu/)对叶绿体基因组完整序列进行基因预测和基因功能分析。【结果】成功组装出C48-2和C黄早四2个不育系及48-2和黄早四2个保持系的叶绿体基因组,大小分别为140 473 bp(C48-2)、140 478 bp(C黄早四)、140 458 bp(48-2)、140 448 bp(黄早四),均包含84种编码基因,30种tRNA基因,4种r RNA基因。新组装的4个叶绿体基因组,在基因组大小及所包含的基因种类及数量方面都与叶绿体参考基因组具有较高的相似性,说明粗制线粒体的高通量测序数据可以用来组装叶绿体基因组。叶绿体基因组高度保守,但也存在SNP及InDel,基于不育系与保持系叶绿体DNA(cpDNA)的SNP位点设计特异引物,可用来鉴定区分CMS-C不育胞质与正常胞质。【结论】利用粗制线粒体DNA的高通量测序数据可以完成叶绿体基因组的组装,玉米CMS-C不育系与保持系的叶绿体基因组具有高度的一致性,但也存在一些多态性位点,基于多态性位点成功开发出可区分CMS-C不育胞质与正常胞质的特异标记。     

茶蚜有翅成蚜触角感器超微结构观察

利用扫描电镜技术对茶蚜有翅成蚜触角感器的类型、形态、数量与分布进行观察。结果表明:有翅成蚜触角呈丝状,由柄节、梗节和鞭节3节组成,其中鞭节由4个亚节组成;共观察到4类感器,分别是原生感觉圈、次生感觉圈、毛形感器和锥形感器。结合感器的形态、分布和已报道感器功能的相关研究等,分析了茶蚜有翅成蚜触角各类型感器的功能。     

母猪妊娠饲粮中添加甲基供体对新生仔猪肝脏糖脂代谢和线粒体功能的影响

本试验旨在研究母猪妊娠饲粮中添加甲基供体对新生仔猪肝脏糖脂代谢和线粒体功能的影响。将平均体重为(102.8±6.3) kg的"杜洛克×二花脸"初胎母猪在人工授精后分为2组,分别饲喂基础饲粮(对照组,n=21)和添加甲基供体(4 700 mg/kg蛋氨酸、16.3 mg/kg叶酸、2 230 mg/kg胆碱、0.15 mg/kg维生素B_(12)和1 180 mg/kg维生素B6)的基础饲粮(甲基供体组,n=22)。饲养试验从母猪配种开始至母猪分娩结束。母猪分娩结束后,称取新生仔猪重,然后每组选取8窝,每窝选取1头仔猪(每组共选取8头仔猪)进行屠宰采样,测定新生仔猪内脏器官重量,并采集肝脏,用于测定肝脏糖脂代谢和线粒体功能指标。结果表明:1)相比对照组,母猪妊娠饲粮中添加甲基供体对新生仔猪个体重和肝脏重量无显著影响(P0.05),但显著提高了新生仔猪脾脏重量(P0.05)。2)相比对照组,母猪妊娠饲粮中添加甲基供体显著提高了新生仔猪肝脏中糖原(Gly)含量、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶(PEPCK)与葡萄糖-6-磷酸酶(G6PC)活性(P0.05),并显著降低了新生仔猪肝脏中甘油三酯(TG)和总胆固醇(TC)含量(P0.05)。3)相比对照组,母猪妊娠饲粮中添加甲基供体显著上调了新生仔猪肝脏糖异生相关酶如PEPCK1和G6PC的mRNA和蛋白相对表达量(P0.05),显著下调了新生仔猪肝脏固醇调节元件结合蛋白-1C(SREBP-1C)和硬脂酰辅酶A去饱和酶(SCD)等脂质合成相关基因的mRNA相对表达量(P 0.05),同时还显著上调了新生仔猪肝脏过氧化物酶体增殖物激活受体α(PPARα)和脂蛋白脂酶(LPL)等肝脏脂质分解相关基因的mRNA相对表达量(P0.05)。4)相比对照组,母猪妊娠饲粮中添加甲基供体显著提高了新生仔猪肝脏三磷酸腺苷(ATP)、氧化型辅酶Ⅰ(NAD+)、线粒体DNA(mtDNA)含量以及柠檬酸合酶(CS)和琥珀酸脱氢酶(SDH)活性(P0.05)。5)相比对照组,母猪妊娠饲粮中添加甲基供体显著提高了新生仔猪肝脏过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活因子-1α(PGC-1α)、细胞核呼吸因子-1(NRF-1)的mRNA相对表达量(P0.05)。综上所述,母猪妊娠饲粮中添加甲基供体可抑制新生仔猪肝脏脂质沉积,促进新生仔猪糖异生,改善新生仔猪肝脏糖脂代谢和线粒体功能。     

入侵性食叶害虫椰子织蛾的单倍型多样性分析

【目的】分析危害棕榈科Palmae植物的一种重要入侵食叶害虫椰子织蛾Opisina arenosella单倍型在原产地和入侵地的分布特点,揭示椰子织蛾入侵我国的虫源信息。【方法】利用线粒体COI基因分析16个地理种群共计172个样本,比较椰子织蛾印度种群和入侵地(中国、马来西亚和泰国)种群的遗传关系。【结果】片段长度为625 bp的172条序列共鉴定出12个单倍型,包含15个变异位点,构成2个明显的单倍型分支,其中一个分支由11个单倍型(IN1～IN11)组成,均来自印度种群,单倍型IN1是6个印度种群的共享单倍型,IN2～IN11为独享单倍型;另一个分支为单倍型HAP,由来自中国、马来西亚和泰国的种群共享;HAP与11个来自印度的单倍型IN1～IN11均存在4个变异位点。【结论】入侵地区的椰子织蛾种群来自同一基因型或者具有相同的入侵源;椰子织蛾种群入侵后受环境选择压力,在新栖息地产生新的突变或杂交。     

基于线粒体COⅠ基因序列的2种仿对虾遗传差异

哈氏仿对虾和细巧仿对虾是东海经济虾类资源中主要的仿对虾属种类,为调查研究浙江省舟山市近海这2种虾类种质资源现状及亲缘关系,通过PCR扩增获得2种仿对虾线粒体DNA细胞色素氧化酶亚基Ⅰ,基因长度为632 bp的序列片段,共检测到101个变异位点,其中简约信息位点99个,哈氏仿对虾有4种单倍型,细巧仿对虾有3种单倍型。统计碱基组成发现,二者在目的片段上的A+T含量分别为62.0%、62.9%,均显著高于C+G含量。细巧仿对虾的单倍型多样性与核苷酸多样性均高于哈氏仿对虾,采用邻接法构建分子系统树,并基于木村双参数遗传距离计算2种仿对虾的分化时间约在5.93百万年前。初步摸清了哈氏仿对虾和细巧仿对虾遗传多样性现状并比较了两者间的遗传差异,研究结果以期为仿对虾属经济物种的遗传信息和系统发育提供分子生物学参考依据。     

葡萄叶片衰老过程中不同光质对其光合和叶绿体超微结构的影响

以栽植于日光温室中适宜延迟栽培的‘贝达’砧‘意大利’葡萄为试材,自2013年8月1日始至落叶(2014年1月31日)止每天分别进行红光和蓝光不同光质延长光照至24:00补光处理,以不补光作为对照,研究不同光质补光处理对葡萄叶片衰老过程中叶片的外观形态特征、叶绿素含量、净光合速率、F_v/F_m、可溶性蛋白质含量和叶绿体超微结构的影响,为叶片抗衰老技术的研发提供理论依据。研究结果表明:补充红光显著提高了叶片的叶绿素含量、净光合速率、F_v/F_m值和可溶性蛋白质含量,叶绿体基粒片层排列整齐有序,明显减缓了叶绿体超微结构的解体,显著延缓叶片衰老;补充蓝光处理前期显著降低了叶片的叶绿素含量、净光合速率、F_v/F_m值和可溶性蛋白质含量,破坏了叶绿体的超微结构,加速了植株的衰老进程;但在叶片衰老后期,叶绿素含量、净光合速率、F_v/F_m值和可溶性蛋白质含量逐渐高于对照,并且叶绿体的基粒片层比对照排列整齐有序,在一定程度上延缓了叶片衰老。补充蓝光处理的叶片可溶性蛋白质含量一直显著高于补充红光和对照。综上,补充红光处理有效延缓了叶片衰老进程,延长了叶片的生理功能期。     

投喂蚕豆对草鱼免疫器官超微结构和免疫基因表达的影响

为研究草鱼摄食蚕豆后免疫功能变化及转投30 d人工饲料后免疫增强效果,在草鱼摄食蚕豆30、60、90、120及150 d(转投饲料30 d)时,检测肠道、头肾、肝脏等器官超微结构及C-type lysozyme、IFN-I、TNF-α等免疫基因表达变化。结果表明:1)饲喂单一饲料蚕豆的草鱼,其肠道、头肾、肝脏等3个重要免疫器官受到严重损伤,转投饲料30 d后其病变并未显著好转;2)免疫基因C-type lysozyme、IFN-I、TNF-α、IgM和MHC-I的表达在30～120 d均被抑制,转投饲料30 d后,头肾中C-type lysozyme、IL-1β、IFN-I、IgM、MHC-I以及肝脏中IL-1β、TNF-α、IFN-I、IgM、MHC-I的表达量有所增加。综上,草鱼摄食蚕豆后其免疫功能受到显著抑制,而转投30 d饲料对脆肉鲩的免疫机能具有一定的恢复作用。     

基于iTRAQ技术的采后乙烯利和1-甲基环丙烯处理对茭白线粒体蛋白质表达谱的影响

利用同位素标记相对和绝对定量(i TRAQ)标记结合二维液相色谱-串联质谱(2D-LC-MS/MS)技术,探索乙烯利(ETH)和1-甲基环丙烯(1-MCP)处理对茭白采后贮藏期间线粒体蛋白质表达谱的影响。共鉴定到1 908个特征肽段≥2的可信蛋白质,与贮藏0 d相比,对照、ETH和1-MCP处理的茭白贮藏3 d和6 d共有315个蛋白质具有2. 0倍以上显著差异(P0. 05)。基因本体(GO)分子功能分析和KEGG通路分析结果显示,茭白采后贮藏3d,代谢途径、次生代谢产物生物合成、氨基酸生物合成、抗菌物质生物合成、碳代谢、光合作用中的碳固定、2-酮酸代谢、精氨酸生物合成、α-亚麻酸代谢、二羧酸代谢相关蛋白质显著富集;贮藏6 d,光合作用中的碳固定、α-亚麻酸代谢和二羧酸代谢途径减弱,丙氨酸-天冬氨酸-谷氨酸代谢、缬氨酸-亮氨酸-异亮氨酸降解和磷酸戊糖途径相关蛋白质显著富集。ETH处理后贮藏3 d,氧化磷酸化以及甘氨酸-丝氨酸-苏氨酸代谢相关蛋白质显著富集;贮藏6 d,丙氨酸-天冬氨酸-谷氨酸代谢、磷酸戊糖途径以及苯丙氨酸-酪氨酸-色氨酸生物合成代谢途径相关蛋白质显著富集。1-MCP处理后贮藏3 d,三羧酸循环、丙氨酸-天冬氨酸-谷氨酸代谢、缬氨酸-亮氨酸-异亮氨酸降解途径相关蛋白质显著富集;贮藏6 d,磷酸戊糖途径、C5支链二元酸代谢、缬氨酸-亮氨酸-异亮氨酸降解、丙氨酸-天冬氨酸-谷氨酸代谢途径相关蛋白质显著富集。以上结果表明,代谢途径、次生代谢产物生物合成、氨基酸生物合成、抗菌物质生物合成、碳代谢、光合作用中的碳固定、2-酮酸代谢、精氨酸生物合成、α-亚麻酸代谢和二羧酸代谢途径等可能与茭白采后衰老有关,三羧酸循环、氧化磷酸化、磷酸戊糖途径、C5支链酸代谢及相关氨基酸代谢途径可能在茭白采后衰老中发挥重要作用。