暗褐网柄牛肝菌高多态性SSR标记的开发

从暗褐网柄牛肝菌基因组数据中开发高多态性的SSR标记,按照本实验中设计的方法得到43对引物,扩增分型后,30个位点在供试的157个样品中均表现出较高的多态性,其中:三碱基单元的位点22个,四碱基单元的位点4个,五碱基单元的位点1个,六碱基单元的位点3个。PCR产物的长度为114～561 bp。从聚类结果来看,157个样品共有147种多位点分子表型。共享多位点分子表型的样品分别来自同一采样地点,推测来源于同一菌丝无性繁殖系。样品并未按地理群体聚在一起,说明各个地理群体间有基因交流。来自澳大利亚和新西兰的样品也未与来自中国的样品完全分开。     

基于MeDIP-seq研究蛋氨酸对巨噬细胞炎症中甲基化水平的影响

本课题组前期已研究表明蛋氨酸(Met)能缓解脂多糖(LPS)诱导的巨噬细胞的炎症反应,但其调控的分子机制尚不明确。本研究旨在从甲基化角度初步探讨DNA甲基化与Met抑制LPS诱导巨噬细胞炎症中分子机制的相关性。应用全基因组甲基化测序技术(MeDIP-seq)检测空白组、LPS组和LPS+Met组细胞的全基因DNA,每组3个重复。结果表明:LPS组甲基化峰(peak)的数量、总长度和覆盖率均高于空白组和LPS+Met组;与空白组相比,LPS组的高甲基化基因数在不同基因功能元件上均多于低甲基化基因数;与LPS组相比,Met+LPS组的低甲基化基因数在不同基因功能元件上均多于高甲基化基因数。运用GO富集和KEGG分析发现,LPS组与LPS+Met组差异甲基化基因主要富集在单一生物过程(Single-Organism Process)和细胞过程(CellularProcess),信号通路主要富集在Hippo信号通路。本研究为Met调控机体免疫和炎症反应提供一定的科学依据。     

鸡脂肪组织TCF21基因启动子区DNA甲基化与其表达的关系

旨在研究鸡脂肪组织中TCF21基因启动子区DNA甲基化水平与其表达的关系。以东北农业大学高、低腹脂双向选择品系（简称高、低脂系）第24世代7周龄肉鸡为试验材料，利用RT-qPCR检测高、低脂系肉鸡腹部脂肪组织中TCF21基因的mRNA表达水平；利用生物信息学和双荧光素酶报告系统分析TCF21基因启动子的结构与功能；利用Sequenom MassARRAY飞行质谱检测高、低脂系肉鸡腹部脂肪组织中TCF21基因启动子区CpG位点的甲基化水平；利用CpG甲基转移酶处理TCF21启动子报告基因质粒，分析DNA甲基化对TCF21基因启动子活性的影响。结果显示，高脂系肉鸡腹部脂肪组织中TCF21基因的mRNA表达水平极显著高于低脂系（P<0.001）；TCF21基因的启动子区存在40个CpG位点，且在启动子的近端和远端均有分布，但不存在CpG岛；将TCF21基因的启动子划分为5个功能区域，分别为R1区域（-2 000~-1 500 bp）、R2区域（-1 500~-1 000 bp）、R3区域（-1 000~-500 bp）、R4区域（-500~-200 bp）和Core区域（-200~-100 bp）；高脂系R2、R3和R2+R3区域的DNA甲基化水平显著或极显著高于低脂系（P<0.05或P<0.001）；R2、R3、R2+R3区域的DNA甲基化水平与TCF21基因mRNA表达水平呈显著正相关（R2区域：r=0.438，P<0.05；R3区域：r=0.371，P<0.05；R2+R3区域：r=0.489，P<0.05）；R2区域的DNA甲基化显著抑制其转录活性（P<0.05）。综上所述，TCF21基因在高、低脂系肉鸡腹部脂肪组织中的表达水平主要与其启动子R2区域的DNA甲基化水平有关。     

高山马铃薯脱毒苗DNA甲基化的MSAP分析

为了解脱毒对高山马铃薯试管苗DNA甲基化水平的影响,探究DNA 甲基化在高山马铃薯脱毒后的作用,结合毛细管电泳检测技术对怀玉山高山马铃薯脱毒苗的基因组DNA甲基化进行MSAP分析。结果表明,怀玉山高山马铃薯常温继代带毒苗甲基化水平较高,经过玻璃化法超低温保存处理但未能脱毒时其甲基化水平有所下降,但甲基化仍处于较高水平,而常规茎尖培养脱毒和玻璃化法超低温疗法脱毒可明显降低试管苗的甲基化水平,且玻璃化法超低温疗法脱毒苗的甲基化水平更低。在怀玉山高山马铃薯超低温保存(未能脱毒)、茎尖常规培养脱毒和超低温疗法脱毒3个处理方式中,去甲基化模式和甲基化模式并存,但均以去甲基化模式为主要趋势,且在去甲基化模式的强弱依次为超低温疗法脱毒>茎尖常规培养脱毒>超低温保存(未脱毒)。本研究结果为怀玉山高山马铃薯脱毒苗的种质保存和规模化生产提供了一定的理论依据。     

花生耐盐乙烯不敏感突变体的筛选

利用沙土培养法,使用1、3、5、7、10 mg·L~(-1)乙烯利溶液处理花生品种花育22种子,5 d后测量下胚轴长度。结果表明:经乙烯利处理后,花生下胚轴生长受到显著抑制而增粗变短,受抑制程度随乙烯利溶液浓度的提高而增加,3 mg·L~(-1)乙烯利处理的下胚轴长度极显著低于未施加和施加1 mg·L~(-1)乙烯利处理的,因此选用3 mg·L~(-1)乙烯利对诱变筛选得到的165份花生种质进行种子萌发处理,有145份种质表现为下胚轴生长受抑制而增粗变短,属于正常的乙烯敏感型种质;有11份种质下胚轴生长并未受到明显抑制,显著高于同样条件处理下花育22的下胚轴长度,属于乙烯不敏感型种质;有9份种质下胚轴生长受到显著抑制,其下胚轴长度极显著低于同样条件处理下花育22的下胚轴长度,属于乙烯超敏感型种质。使用50μmol·L~(-1) ACC(1-氨基环丙烷羧酸)溶液对筛选获得的11份不敏感种质进行验证处理,其中,9份种质保持了对乙烯不敏感的特点,下胚轴生长仍未受到明显抑制。通过在沙土中添加0.7%NaCl溶液,继续对筛选得到的9份乙烯不敏感型种质进行耐盐筛选,有1份种质表现为下胚轴生长受抑制程度最低,下胚轴长度显著高于同样处理条件下花育22的下胚轴长度,初步确定其为耐盐乙烯不敏感种质。因此,用3 mg·L~(-1)乙烯利溶液预选、50μmol·L~(-1) ACC溶液验证、0.7%NaCl溶液处理,通过评价黑暗条件下沙土培养的花生种子下胚轴长度,可以有效筛选到花生耐盐乙烯不敏感突变体。     

大口黑鲈组织蛋白酶B基因SNP筛选及其与生长性状关联分析

在动物体内组织蛋白酶B(cathepsin B,CTSB)是以酶原形式存在于溶酶体中,能水解多种蛋白,是调控动物生长发育的重要候选功能基因。为开发与大口黑鲈(Micropterus salmoides)生长性状相关的单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)标记,本研究对大口黑鲈EST-SNP库中CTSB基因上的SNP位点进行筛选。经PCR扩增和测序分析,从该基因中筛选到1个SNP位点(命名为C+598G),该位点属于错义突变位点,编码的甘氨酸突变成为精氨酸。采用Sna Pshot方法对C+598G位点在165尾大口黑鲈养殖样本中的基因型进行检测,并分析其在群体中的遗传多样性。结果显示,C+598G位点在养殖群体中存在CC、GC和GG3种基因型,其频率分别是40.6%、47.3%和12.1%,C和G等位基因频率分别是64.2%和35.8%;该位点在群体中的观测杂合度(Ho)和多态信息含量(PIC)分别为0.473和0.354,符合哈代-温伯格平衡定律。进一步分析不同基因型与大口黑鲈生长性状相关性,结果表明,3种基因型个体的体质量、全长、体高、尾柄长和尾柄高性状平均值从小到大依次为GG型、GC型和CC型,其中GG型个体在体质量上显著小于CC型个体(P<0.05)。本研究获得的C+598G标记与大口黑鲈生长性状显著相关,可作为大口黑鲈分子标记辅助育种研究中的生长标记。     

微生物砷甲基化及挥发研究进展

砷(As)是一种全球关注的有毒元素。在自然环境中,砷主要以无机形态存在。环境微生物对无机砷的甲基化及挥发对砷的生物地球化学循环有重要影响。利用微生物砷挥发来削减土壤砷浓度,是具有应用前景的土壤修复技术。本文综述了砷甲基化机理、砷甲基化基因起源和进化的最新进展,不同物种之间砷甲基化基因的水平转移是该基因传播的主要途径;阐述了目前报道的砷甲基化过程的几种可能机制。鉴于微生物砷甲基化在生物地球化学循环及环境健康方面的重要作用,该综述对未来该领域研究有重要指导意义。     

11种鲈形目鱼类ITS2特征及系统应用

ITS2 (Internal transcribed spacer 2)是位于核糖体5.8S和28S基因之间的非编码序列。为了探讨该片段的多样性特征以及进化模式,本研究选取了鲈形目(Perciformes) 5科11种鱼类为研究对象,共获得了444条ITS2克隆序列,其长度范围为332～515 bp。比较种内不同序列的长度发现,金带细鲹(Selaroides leptolepis)在种内存在24 bp的差异,剑鱼(Xiphias gladius)在种内存在32 bp的差异,这2种鱼类的差异较为明显;其余9种鱼类的长度相对比较保守,长度差异小于14 bp。依据11种鱼类的保守位点数、变异位点数、简约信息位点数、单倍型数、保守位点比例、单倍型多样性指数、核苷酸多样性等特征分析发现,种内存在着不同程度差异,特别是金带细鲹的ITS2序列存在着Type A、Type B和Type C 3种类型,各类型间差异较大。根据序列的多样性特征推断,金带细鲹和剑鱼的进化方式为非协同进化;蓝圆鲹(Decapterus maruadsi)、大甲鲹(Megalaspis cordyla)、吉打副叶鲹(Alepes djedaba)和日本竹筴鱼(Trachurus japonicas)的长度和变异位点均存在着一定程度的差异,但差异并不明显,视为不严格的协同进化;泰拉鰆鲹(Scomberoides tala)、布氏鲳鲹(Trachinotus blochii)、尖吻鲈(Lates calcarifer)、射水鱼(Toxotes chatareus)和军曹鱼(Rachycentron canadum) 5种鱼类为协同进化;另外,协同和非协同进化状态与分类系统没有相关性。序列比对发现,大甲鲹种内存在着由协同进化方式演变为非严格的协同进化方式的过度序列;在金带细鲹的3个不同个体中,序列间存在着从协同进化、非严格的协同进化演变为非协同进化的3种进化方式。基于ITS2序列构建的11种鱼类的邻接系统树显示,每种鱼类的克隆都分别按种单独聚为一支,鲹科7属鱼类各属也是单独聚支,表明ITS2不仅可以用在种类的分子鉴定,同时也可以作为分子标记应用于鲹科和属级水平的系统关系研究。