斜纹夜蛾Toll受体基因的全基因组分析及其在杀虫剂抗性中的作用

利用公布的斜纹夜蛾基因组对TLRs基因进行全基因组分析,应用生物信息学工具分析斜纹夜蛾TLRs家族基因成员在鳞翅目害虫TLRs基因家族中的进化关系、组织表达特异性,结合转录组数据对农药反应敏感的TLRs进行基因表达及其调控网络进行分析,分析斜纹夜蛾Toll受体基因在杀虫剂抗性中的作用.结果表明:共分析出了7个TLRs基因,斜纹夜的TLRs家族基因与棉铃虫TLRs家族基因同源性较高.7个基因中的1个基因SLTLR3在肠道中高度表达,有5个TLRs基因对农药处理反应敏感.对农药反应敏感的TLRs进行基因表达和其网络进行分析,只发现了1个TLRs(SLTLR7)和其他30个基因之间的存在共表达关系,这些基因主要涉细胞表面受体信号途径、细胞定位、信号传导、细胞调控过程、生物调控过程.     

辣椒几丁质酶类基因家族的全基因组鉴定和表达特征分析

几丁质酶（chitinase, EC 3.2.1.14）是一种降解几丁质的糖苷酶,在植物应对非生物和生物胁迫中起重要作用。本研究对辣椒几丁质酶类（Capsicum annuum chitinase-like, CaCTL）基因家族成员进行了全基因组注释、进化分析和基因表达模式分析。从最新的辣椒基因组数据库中鉴定出31个CaCTL成员。根据系统发育进化树将这些成员分为GH18和GH19亚家族,并进一步分为5个亚类（Ⅰ~Ⅴ类）。保守基序分析结果表明,每个亚类中的成员存在功能相关性。对辣椒、矮牵牛以及番茄的CTL基因家族成员同源性分析表明,在矮牵牛和番茄中分别有7个和11个辣椒CaCTL的同源基因。通过qRT-PCR分析发现,在正常环境生长的辣椒植株中,64.2%的GH18亚家族的CaCTL成员表达水平很低,有64.7%的GH19亚家族成员在不同组织中存在差异表达。顺式作用元件分析表明,CaCTL成员启动子区域存在许多激素反应以及生物和非生物应激相关元件。当植物遭受不同的非生物胁迫时,qRT-PCR结果显示,多数CaCTL成员表达上调。当植物遭受高温干旱条件时,多个CaCTL成员的表达上调明显。上述结果丰富了CTL基因家族进化的研究,为探索CaCTL成员的功能提供了数据基础。     

鸡miR-125b的组织发育性变化及其功能预测分析

为了解miR-125b的进化历史和潜在的生物学功能,下载不同物种miR-125b前体序列,运用Clustal W2软件进行多序列比对,构建系统进化树,q PCR方法检测固始鸡不同组织中miR-125b表达量的发育性变化,通过Targetscan 7.0与miRDB数据库对miR-125b靶基因进行预测、DAVID数据库对预测的靶基因进行基因本体论(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)通路富集分析。结果显示:不同物种之间miR-125b具有很高的保守性;在胚胎期下丘脑中,随着胚胎发育,miR-125b的表达量逐渐增加,出壳后又呈现逐渐降低的趋势,到36周龄表达量又显著升高;在成年期消化器官(肌胃、腺胃、小肠、肝脏)中也具有较高的表达量;经预测,miR-125b靶基因有920个,富集于组织发育、生物调节、基因表达的转录后调节、小RNA的生物学加工等生物过程和细胞外基质受体相互作用、调节肌动蛋白细胞骨架、MAPK信号通路、胰岛素信号通路、不饱和脂肪酸的生物合成和NOD样受体信号等通路。结果表明:鸡miR-125b为广泛性时序表达miRNA,可能参与鸡胚胎期及出壳后生长发育相关的诸多生物学过程的调控。     

2018〜2019年我国部分地区新城疫病毒的F基因序列分析

本研究自2018-2019年从疑似感染新城疫的家禽病料分离鉴定出13株新城疫病毒(Newcastle disease viruses,NDV),采用RT-PCR方法对这13株NDV分离株的F基因进行扩增,产物经TA克隆并测序后与GenBank数据库中的参考毒株进行遗传进化分析。结果显示,其中的7株属于基因Ⅱ型,5株属于基因VI型,1株属于ClassⅠ亚型。F基因相似性分析结果显示,7株基因Ⅱ型毒株与疫苗株La Sota.Bl sClone 30的核昔酸相似性在9&1%-100%之间,氨基酸的相似性在97.6%~100%之间。5株基因VI型分离株与Ⅱ、Ⅶ型疫苗株及VIb亚型代表株之间的核昔酸相似性在79.7%-98.4%之间,氨基酸的相似性在76.6%-97.6%之间。1株基因Ⅰ型的分离株与Ⅱ,Ⅶ型疫苗株及Class Ⅰ代表毒株的核昔酸相似性在52.1%-97.3%之间,氨基酸的相似性在68.5%-96.8%之间,表明当前部分地区的NDV分离株与传统疫苗株之间存在较明显的遗传特征差异。     

水稻编码光系统Ⅱ相关捕光色素蛋白Lhcb2基因的克隆与表达分析

捕光复合物蛋白(LHCP)在植物光合作用过程中发挥重要的作用。基于水稻基因组信息,以亚洲栽培稻籼稻品种黄华占、长雄蕊野生稻及其杂种F_1为试验材料,克隆了水稻Lhcb2基因,并对其基因内含子信息、蛋白序列特征、进化树、蛋白结构、基因表达进行分析。结果表明:水稻Lhcb2基因全长880 bp,含有1个长98 bp的内含子。开放阅读框长度为792 bp,编码263个氨基酸;水稻LHCB2与13个其他植物的LHCB氨基酸序列一致性为68.78%。进化树分析显示,水稻LHCB2蛋白与同属禾本科的毛竹和麻竹亲缘关系最近,与低等植物团藻亲缘关系最远。水稻LHCB2蛋白属于亲水性蛋白,其理论分子量为28 495.40,理论等电点为5.62,具有2个无序化区域,无序化比例为30.04%;水稻LHCB2蛋白三级结构有2个β折叠和3个α螺旋组成。Lhcb2基因荧光定量分析结果显示,长雄蕊野生稻和杂交F_1代植株叶片中表达量分别为黄华占的1.22和1.96倍。长雄蕊野生稻中的叶绿素a和b、色素、类胡萝卜素等均高于黄华占及其杂交F_1代。长雄蕊野生稻叶绿素a的含量分别为另2份水稻材料的1.13和1.75倍,叶绿素b含量为1.10和1.60倍,色素含量则为1.13和1.72倍。     

红富士苹果果面酵母菌的分布及多样性分析

以红富士苹果为试验材料,在烟台、威海、临沂、泰安等山东苹果主产区采集成熟健康的红富士苹果,采用稀释分离法从苹果样品果面分离纯化得到酵母菌株;依据核糖体26S D1/D2区核苷酸序列的比较结果,并结合形态学特征,得出酵母菌的分类地位,并对红富士果实表面酵母菌的多样性进行系统进化分析。结果表明,红富士果实表面蕴含丰富的酵母菌资源,分离得到163株酵母菌菌株,经鉴定属于13属20种;在分离得到的菌株中,子囊菌占优势,共分离到95株子囊菌酵母,属于6属10种,占酵母总数的58.3%;共分离得到53株担子菌酵母,属于6属9种,占酵母总数的32.5%;其余15株酵母为普鲁兰短梗霉(Aureobasidium pullulans)等,占酵母总数的9.2%。由研究结果得出,红富士果实表面酵母菌的优势属为毕赤酵母属(Pichia)(3种)、假丝酵母属(Candida)(3种)、隐球酵母属(Cryptococcus)(3种),占总酵母种数的45%。     

川渝地区地方和育成大豆品种SSR标记多样性分析?

利用基本均匀分布于大豆20条染色体的135对SSR标记，对232份包括6个地方品种地域亚群和1个育成品种亚群进行全基因组扫描。结果表明：所有的标记都有多态性，所有检测到的位点都是纯合基因型，说明所选用品种高度纯合，每个标记存在2～4个等位变异，平均2.66个。亚群多态信息含量变异范围0.2751-0.3165，整个群体为0.3208；亚群内Nei遗传距离变异范围0.325 8～0.359 4，整个群体为0.3711，说明川渝地区大豆遗传变异较小。亚群间的遗传一致度（GI ≥ 0.8862）较高，亚群间遗传距离（GD ≤ 0.1208）较小，地方品种亚群间遗传差异更小，育成品种亚群与自然地域亚群的遗传差异相对较大。亚群间基因分化系数（Fst）平均为 0.0722，基因流（Nm）平均为 3.214，说明不同亚群之间存在一定的基因交流。主坐标分析表明第一、二和三主成分分别解释总变异的4.97%、3.54%和3.33%。来自同一区域的品种资源基本聚集在同一亚群，聚类分析同样表明同一自然地域亚群品种资源虽不能完全聚集到同一个遗传类群中，但具有一定的聚集效应，说明川渝大豆品种资源遗传变异与地理位置有一定的关系。分子方差分析表明亚群内变异占总变异的97%，亚群间变异仅占总变异的3%。Mantel收敛分析表明地方品种自然地域亚群的遗传距离与所处的地理位置距离（纬度和海拔）呈显著的正相关关系（R2=0.723）。川渝地区大豆种质资源群体遗传丰富度不高，当前的育成品种未蕴含本地区所有遗传变异。     

垂叶榕瘿花发育特性的初步研究

研究榕属植物瘿花发育特性是理解榕树/榕小蜂协同进化内在机制的重要内容。本文解析了垂叶榕隐头花序伴随瘿花发育的 5 个发育时期，采用同工酶电泳的方法比较了瘿花与正常雌花同工酶（包括过氧化物酶、过氧化氢酶、淀粉酶和酯酶）谱带的差异，采用扫描电镜对比了瘿花壁与授粉后雌花子房壁的差异。结果表明，瘿花被榕小蜂产卵以后，至少启动了一个与消除过氧化物有关的酶；而且，瘿花子房壁结构疏松，内含物小而少，雌花子房壁结构致密且内含物多而大，说明瘿花发育所消耗的营养物质大于正常雌花发育的消耗。研究结果支持造瘿生物汇集营养与植物防御行为的互利假说。     

猪Delta冠状病毒的流行病学调查及M基因序列分析

为了解猪Delta冠状病毒(Porcine deltacoronavirus,PDCoV)在发生腹泻疫情猪群中的感染情况,根据PDCoV M基因的保守序列设计了一对检测引物,建立了猪Delta冠状病毒的的检测方法,其最低核酸检测限量为3.92×10~3 copies/μL,特异性和灵敏度均较好。利用该方法对2015—2017年上海周边猪场的518份猪腹泻粪便样品进行检测,检测出25份PDCoV阳性样品,阳性感染率达4.8%。在所检出的阳性样本中,PDCoV与猪嵴病毒(Porcine kobuvirus,PKV)和猪星状病毒(Porcine astrovirus,PAstV)的混合感染率较高,分别为40%和48%;PDCoV与猪流行性腹泻病毒(Porcine epidemic diarrhea virus,PEDV)混合感染率为8.0%,未检测到PDCoV与猪传染性胃肠炎病毒(Transmissible gastroenteritis virus,TEGV)混合感染的样本。随机选取10份PDCoV阳性样本,对扩增的M基因片段同源性进行分析,结果发现,10份样品中核苷酸同源性达95.0%—99.6%,与GenBank登录的PDCoV毒株的同源性为96.1%—100%,说明目前流行的PDCoV毒株的遗传差异不大,该研究可为了解PDCoV流行情况提供参考依据。     

5种蔷薇科树种多酚氧化酶比较基因组学分析

蔷薇科植物中有多种具有重要价值的水果,如苹果、梨、桃、草莓和黑树莓等。这些水果普遍容易发生由多酚氧化酶(PPO)介导的酶促褐变而导致重大经济损失,从全基因组角度分析比较PPO基因家族,有助于加深对PPO基因家族和功能的认识。采用比较基因组学的方法,对这5种植物的PPO基因家族进行了基因鉴定、染色体定位、编码蛋白的亚细胞定位、内含子统计分析、基因系统进化、基因倍增与丢失等特征分析。从这5种植物中,共计鉴定出了42个PPO基因,其中6个基因被认定是假基因;绝大多数基因编码的蛋白定位于叶绿体,2个定位于线粒体,3个是分泌型蛋白;PPO基因在染色体上有串联重复和散布两种形式;9个基因具有内含子,聚类结果显示可以将它们分为6个类型,每个基因类型在进化过程中都发生过基因倍增和丢失;同型基因内含子的位置和大小具有相似性。这些结果揭示蔷薇科植物PPO基因内含子是伴随着基因倍增产生的,基因倍增也是推动PPO基因多样化的重要动力,PPO基因倍增和丢失差异导致PPO基因数量在不同物种之间产生差异。