马尾松转录组密码子使用偏好性及其影响因素

【目的】异源表达是植物蛋白功能验证和分子育种的重要手段,而密码子是异源基因高效表达的重要因素,对马尾松转录组基因编码区密码子偏好性分析可以为马尾松分子育种提供一定的理论支持。【方法】利用CodonW、EMBOSS密码子分析软件对马尾松转录组进行密码子参数分析和密码子偏好性分析,根据中性绘图、ENc-GC3s、偏倚性分析推测马尾松密码子偏好性的主要形成原因。通过比较高低表达基因样本同义密码子相对使用度(RSCU)筛选马尾松最优密码子,通过密码子使用频率比值分析马尾松与拟南芥、烟草、欧洲山杨、大肠杆菌、酿酒酵母的密码子偏好性差异。【结果】马尾松转录组编码序列(CDS)密码子平均GC含量为44. 95%,密码子第3位GC含量为38. 95%,尤为偏好A/T。高、低表达基因样本统计分析表明,马尾松转录组RSCU差异较小,筛选出TTA、CAA、TGT、GGT等27个密码子可作为马尾松的最优密码子。中性绘图、ENc-GC3s关联分析以及偏倚分析表明,马尾松密码子偏好性的形成可能主要受突变影响,其次受自然选择等多重因素共同影响。密码子使用频率分析表明马尾松密码子偏好性与烟草、拟南芥和欧洲山杨相比差异较小,与大肠杆菌差异最大,与酿酒酵母差异小于大肠杆菌。【结论】马尾松偏好第3位为A/T的密码子,筛选出27个最优密码子,其中25个密码子第3位为A/T。马尾松密码子使用偏好性形成主要受突变影响,其次受自然选择等多重因素共同影响。烟草可以作为马尾松基因异源表达的优选植物生物体,而微生物中酿酒酵母可能优于大肠杆菌。     

芋头过氧化物酶基因克隆

根据芋头的密码子使用频率,用i CODEHOP设计简并引物扩增芋头过氧化物酶基因序列,待芋头过氧化物酶基因非侧翼序列扩增成功后,依据其序列合成hiTAIL-PCR引物扩增芋头过氧化物酶基因的两侧序列。结果从芋头基因组DNA中克隆出1 165 bp序列,经同源性分析为过氧化物酶基因的部分序列;再利用hiTAIL-PCR技术可以扩增出芋头过氧化物酶基因的两侧序列,扩增序列为689 bp,测序结果能与1 165 bp序列拼接到一起,长1 854 bp。与已知的过氧化物酶进行序列比对,发现两侧还有氨基酸的编码序列,因此进行第2次hiTAIL-PCR,扩增出165 bp芋头过氧化物酶基因的侧翼序列,拼接后得到2 019bp。用Softberry上的基因预测软件分析后,发现包含过氧化物酶4个外显子,同源性分析表明,此过氧化物酶基因为含血红素的第三类过氧化物酶。     

6种不同甘蔗材料的抗螟性比较

为研究不同甘蔗种质资源材料抵抗螟虫的差异性,采用螟虫自然侵染的方法,比较6个不同甘蔗材料的抗螟性。结果显示,在分蘖期,‘新台糖22’、‘新台糖1626’、‘海大32’和‘海大1号’的抗螟性表现较强,而‘湖光1号’的抗螟性表现最弱;在成熟期,‘海大32’、‘新台糖22’、‘海大1号’和‘新台糖8029’的抗螟性表现较强,而‘湖光1号’的抗螟性同样表现最弱;按照甘蔗螟害分级标准,‘新台糖1626’在生长前期表现出3级中抗,但是在成熟期却表现出5级感病;‘新台糖22’在生长前期表现出3级中抗,但是在成熟期却表现出4级中感;而‘海大1号’则一直维持在4级中感状态。由此可见,不同甘蔗材料在生长发育的不同时期对螟害的侵染呈现出不同程度的抵抗反应;同一甘蔗材料在不同生长时期所表现出来的抗螟性强弱亦有所不同。     

六个不同甘蔗材料的抗螟性比较

为研究不同甘蔗种质资源材料抵抗螟虫的差异性,采用螟虫自然侵染的方法,比较6 个不同甘蔗材料的抗螟性。结果显示,在分蘖期,‘新台糖22’、‘新台糖1626’、‘海大32’和‘海大1 号’的抗螟性表现较强,而‘湖光1 号’的抗螟性表现最弱;在成熟期,‘海大32’、‘新台糖22’、‘海大1 号’和‘新台糖8029’的抗螟性表现较强,而‘湖光1 号’的抗螟性同样表现最弱;按照甘蔗螟害分级标准,‘新台糖1626’在生长前期表现出3 级中抗,但是在成熟期却表现出5 级感病;‘新台糖22’在生长前期表现出3 级中抗,但是在成熟期却表现出4 级中感;而‘海大1 号’则一直维持在4 级中感状态。由此可见,不同甘蔗材料在生长发育的不同时期对螟害的侵染呈现出不同程度的抵抗反应;同一甘蔗材料在不同生长时期所表现出来的抗螟性强弱亦有所不同。     

盐胁迫下甘蔗根际土壤微生物量及 其酶活性的效应分析

研究4个盐胁迫梯度下4个甘蔗品种根际土壤微生物种群数量、酶活性及其相关性。结果表明:在盐胁迫水平为0.0%、0.2%、0.5%、0.8%下,甘蔗根际土壤中的细菌、放线菌和真菌的数量及其脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶的活性均随着盐胁迫强度增加而明显降低,尤其在有盐与无盐之间差异极显著,表明甘蔗根际土壤中的微生物种群对盐分敏感,它们生长受到抑制、数量急剧减少,土壤酶的活性亦是同样的表现;相关、偏相关和典型相关分析表明,在盐胁迫下,甘蔗根际土壤微生物及酶活性间有显著的直线相关性和典型相关性,放线菌数量与蔗糖酶、过氧化氢酶活性,以及脲酶活性与蔗糖酶活性间有显著的偏相关关系。     

有机肥料对大棚种植铁皮石斛生长的影响

[目的]筛选适合铁皮石斛大棚种植的有机肥料,促进铁皮石斛的生长,使其增产。[方法]在相同的大棚种植环境条件下,分别施加发酵羊粪、发酵蚕粪和发酵花生麸对铁皮石斛种苗进行处理。1 a后,再分别对不同有机肥处理的铁皮石斛植株相关性状进行调查与分析。[结果]施加发酵羊粪(加入10%硫酸钾造粒)更有利于促进大棚铁皮石斛植株的生长,其植株的存活率、青叶数、茎节数和株高均高于施加发酵蚕粪的和发酵花生麸的。[结论]发酵羊粪(加入10%硫酸钾造粒)是一种适合铁皮石斛大棚种植的优质有机肥料,具有推广价值。