猪繁殖与呼吸综合征病毒缺失变异株的基因组特征

对猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)分离株HB2(sh)／2002的全基因组序列进行了测定与分析。该毒株基因组全长为15373nt(不包括PolyA尾)，与国内外美洲型PRRSV分离株全序列相似性介于88．7％～95．1％之间。序列分析表明，该毒株是1个天然存在缺失的变异毒株，其ORFla的Nsp2存在编码12个氨基酸的连续36个核苷酸的缺失，ORF、3存在编码1个氨基酸的3个核苷酸的缺失。这是国内外首次发现PRRSV存在缺失变异现象，研究结果补充和丰富了PRRSV毒株的基因组信息数据，为深入研究该毒株的遗传与变异及其与生物学特性的关系奠定了基础。     

烟草抗CMV细胞突变系筛选系统的研究

在单倍体烟草6叶期接种CMV,接种前3d适当增施氮肥,接种后置28±2℃和自然光照条件下最适合CMV侵染和发病,发病后烟苗仅9或10位叶全部畸型褪绿,这是用绿岛法筛选抗CMV细胞突变系的临界选择压。用0.3％EMS(硫酸二乙酯)诱变烟苗心叶,接种CMV后置临界选择条件下从普通烟草良种Burley18的928个病株中选到每叶仅1～2个绿岛的畸型褪绿叶78片。截取绿岛进行组织培养得到146株无病试管苗,移栽盆钵后再接种CMV鉴定,选到抗CMV突变系R_2和R_8,其当代无性系在夏季网室条件下病情指数较亲本低40.1～45.3,并能通过有性过程传递。     

猪链球菌2型溶血素基因缺失株构建及其生物学特性分析

猪链球菌溶血素(SLY)是较早确定的猪链球菌毒力因子之一,具有细胞毒性,在猪链球菌致病过程中发挥重要作用。利用同源重组技术成功构建了猪链球菌2型(SS2)sly基因缺失的突变株SS2-Δsly,缺失株的体外溶血活性消失,对小鼠脑血管内皮细胞的细胞毒性显著低于亲本菌株(P<0.01),但不影响猪链球菌2型在巨噬细胞中的存活。该菌株可以用于研究SS2溶血素在感染细胞中的作用机制。     

奶牛乳脂性状候选基因EEF1D突变位点功能分析

提高乳脂含量、提升奶质已成为当前奶牛业研究的重点方向之一。前期经GWAS方法研究发现,EEF1D基因5′非翻译区(5′-UTR)的G/A突变与乳脂率极显著相关,为了进一步对候选基因EEF1D的突变位点进行功能分析,首先通过人工合成获得了EEF1D基因突变型与野生型片段,并在细胞水平上对其开展了功能验证实验。研究发现,EEF1D基因5′-UTR的G/A突变引起Sp3转录起始位点后移33 bp,并且突变型的活性大约是野生型的3倍。研究结果表明,该突变可改变转录因子的转录起始位点,从而使EEF1D的表达上调。     

绵羊BMP15基因B2突变可视化检测技术的建立

骨形态发生蛋白15（bone morphogenetic protein 15,BMP15）基因突变对绵羊排卵率、产仔数以及繁殖力有很大影响,本研究旨在建立快速可视化检测BMP15基因B2突变的技术。将改良的扩增阻滞突变系统（amplification refractory mutation system,ARMS）与核酸染料SYBR Green Ⅰ结合,针对BMP15基因B2突变设计ARMS特异性引物,使引物下游3'端的最后一个碱基为A,并在下游引物3'端的第3位碱基处设计额外的错配,以提高引物的特异性;经ARMS PCR扩增后,向产物中加入SYBR Green Ⅰ,通过肉眼观察PCR管内的颜色变化来检测BMP15基因的B2突变。经测序发现所采集的样本均为野生型,因此,利用重叠延伸PCR构建BMP15基因B2突变型模板,测序结果显示BMP15基因B2突变型模板构建成功。ARMS PCR结果显示,ARMS特异性引物能够只扩增突变型模板,而不会扩增野生型模板,且扩增效果良好。ARMS PCR扩增后加入SYBR Green Ⅰ发现已知野生型模板与阴性对照一致,呈SYBR Green Ⅰ原始颜色橙黄色,而已知突变型模板呈亮绿色,且色差明显,肉眼可辨。用建立的可视化检测BMP15基因B2突变的技术检测50个小尾寒羊基因组DNA （随机向其中20个样本中加入构建的BMP15基因B2突变型模板）,将可视化检测的突变型样本编号与混合样本时记录的编号对比,结果表明该技术能够准确检测绵羊BMP15基因的B2突变,且准确率高达100%。将构建的BMP15基因B2突变型的模板进行梯度稀释,对本试验可视化检测体系的灵敏度进行检测,发现ARMS可视化检测技术的灵敏度达到0.006 ng/μL。因此,本研究建立的技术能够可视化地检测绵羊BMP15基因B2突变,且准确率高,有望为高繁殖力绵羊的选育提供技术支持。     

水稻突变体W33高位分蘖特性利用价值研究

为探讨水稻突变体材料W33高位分蘖特性在水稻育种上的利用价值。以野生型水稻恢复系R818及其高节位分蘖突变体W33为试验材料,用盆栽试验研究R818和W33的植株、分蘖和穗部性状差异,用大田栽培控制性试验比较R818和W33分蘖、产量构成性状及子粒产量差异,测得参试材料各性状数据。结果表明,生长前期W33和R818株高、主茎叶均长无明显差异,中后期二者株高、主茎叶均长渐显显著或极显著差异;W33单株平均分蘖数是R818的7.5~8.8倍,平均有效穗数是R818的8.6倍,分蘖平均成穗率与R818相当,但单穗穗长、枝梗数和着粒数明显低于R818,而千粒重与R818无明显差异;W33和R818单株籽粒产量均随密度增大而降低,并以最低密度条件下最高,最高密度条件下最低;尽管W33单穗产量明显低于R818,但在相同栽插密度条件下,W33和R818群体产量差异不显著(F=3.7868<F_0.05,1,4);在一定密度范围内,W33能充分发挥其旺盛的分蘖力和较高的成穗率优势,以弥补单穗产量较低的缺陷,其群体产量最终达到与R818相当的水平。说明W33旺盛的分蘖力和较高的分蘖成穗率特性在水稻育种上具有一定的利用价值。     

油菜黑胫病菌T-DNA插入诱变因素优化及突变体筛选

油菜黑胫病是由Leptosphaeria biglobosa引起的一种真菌病害。这种病害在我国油菜产区广泛发生,并造成一定的经济损失。为通过获取突变体来研究L. biglobosa的生态适应性机制及致病机制,本文优化了影响农杆菌介导转化（ATMT）油菜黑胫病菌L. biglobosa菌株Lb731的因素,评估转化子质量,并筛选相关突变体。结果明确了农杆菌介导转化菌株Lb731的最佳因素：潮霉素B浓度为50 μg/mL,转化受体（分生孢子）培养时间为15 d (20℃),浓度为2 × 10^7~8孢子/mL,农杆菌-受体共培养温度为25℃,共培养时间为72 h。在最适条件下的转化效率达到80个转化子/百万分生孢子。T-DNA插入基因组的频率为100%,单拷贝插入频率为72.7%,转化子抗潮霉素性状能稳定遗传。从2136个转化子中获得了11个菌丝生长减缓突变体,7个色素产生缺陷突变体和14个分生孢子产生缺陷突变体,并从这些突变体中鉴定出7个致病力丧失突变体。采用hiTAIL-PCR技术,从3个突变体中获得了T-DNA插入位点侧翼序列。上述结果为深入研究L. biglobosa的生态适应性机制及致病机制提供了材料和线索。     

水稻黄绿叶突变体ygl11(t)的生理特性和基因克隆

在水稻品种南粳41中发现了一个黄绿叶自然突变体,经过多代连续自交形成了稳定的突变系,命名为ygl11(t),ygl11(t)整个生育期叶片都表现为黄绿色。对苗期、分蘖盛期、齐穗期突变体和野生型的叶绿素含量进行测定,ygl11(t)的叶绿素含量是野生型的45.7%~74.7%,叶绿素a含量是野生型的55.2%~87.5%,叶绿素b含量是野生型的12.5%~25.3%,ygl11(t)的类胡萝卜素的含量是野生型的62.3%~97.0%。ygl11(t)在分蘖盛期的净光合速率显著高于野生型,花后10d,ygl11(t)的净光合速率比野生型略低。对突变体叶片中叶绿体的超微结构进行观察,发现突变体叶绿体内的类囊体基粒片层数目减少且严重扭曲变形。遗传分析表明,ygl11(t)叶色性状受1对隐性核基因控制。利用SSR分子标记将YGL11(t)初步定位在水稻第10染色体的长臂上,进一步利用新开发的InDel和CAPS标记将YGL11(t)定位在58.1kb的物理距离内。对该区段内存在的开放阅读框进行序列分析,发现突变体ygl11(t)中编码叶绿素a氧化酶(chlorophyll a oxygenase 1)基因(OsCAO 1)的第9个外显子存在2个碱基缺失,从而导致提前出现终止密码子,初步分析OsCAO1即为YGL11(t)的候选基因。     

一个水稻双子房突变体的表型鉴定和遗传分析

在籼稻保持系C2与绵香5B的杂交后代中发现了一个植株显著矮化的双子房突变体。该突变体花器官主要表现为：雄蕊数目减少,雌蕊增加,双子房,多柱头,胚囊畸形,有雄蕊雌蕊化现象。由于其高度不育,突变性状采用杂合体保存,经5代连续自交,均表现稳定遗传特性。同时,杂合株系呈典型的3∶1分离比例,表明该突变性状由单隐性基因控制,并将该突变体暂时命名为TOR。     

水稻白条纹叶突变体st11的遗传分析与基因定位

白条纹叶突变体st11是从粳稻品种Kitaake组培过程中获得的。该突变体在分蘖前叶色表现为正常,从分蘖期开始新生叶表现为白条纹直至成熟期。与野生型相比,该突变体的分蘖、株高、结实率和千粒重等农艺性状没有发生明显变化。遗传分析表明该突变体白条纹叶性状受一对隐性核基因控制。利用该突变体分别与水稻02428、Jodan杂交构建了两个F2群体用于基因定位。通过集群分离分析(bulked segregant analysis)发现该基因位于第1染色体端粒附近,并与分子标记RM151和RM10080连锁。进一步利用更多分子标记分析F2群体,我们将该基因定位于I10和I26两个标记之间大约270kb的区间内。