松树内生细菌GD2对松材线虫入侵寄主时转录组的影响

为了进一步阐明细菌在松材线虫病中的作用,采用松材线虫(CK)和松材线虫与马尾松内生细菌GD2的混合物(T)分别接种马尾松,对松材线虫进行转录组测序、 Gene Ontology(GO)及KEGG富集分析,并利用Real-time Quantitative PCR(RT-qPCR)验证目标基因表达情况。结果显示,与对照组(空白虫)CK相比,共筛选到143个差异表达基因(differentially expressed genes, DEGs),其中有63个上调基因,80个下调基因。Gene Ontology分析显示,差异表达基因在免疫系统过程、细胞膜、代谢过程、转运活性等功能类富集。KEGG通路在ECM-receptor互作、肾素-血管紧张素、糖酵解、胰岛素信号等通路富集。这些GO功能与KEGG通路涉及机体的免疫调节。选取8个基因进行RT-qPCR验证,表达水平与测序结果一致,证明了测序结果的准确性。表明菌株GD2可以通过提高松材线虫的免疫调节能力来影响松材线虫病的发生。     

松材线虫侵染对马尾松抗氧化系统的影响

为揭示松材线虫病对马尾松抗氧化系统的影响,探讨了松材线虫侵染的马尾松针叶中的脯氨酸含量、抗氧化酶活力及相关基因表达的变化规律.结果显示:松材线虫侵染导致马尾松针叶中的脯氨酸含量显著降低,超氧化物歧化酶、铜锌超氧化物歧化酶和过氧化物酶活力显著下降,同时富含脯氨酸的阿拉伯半乳聚糖蛋白和过氧化物酶的编码基因也下调表达;随着侵染虫量的增加,过氧化物酶基因在马尾松针叶中的表达增强,而在茎干、枝条中的表达减弱,导致抗氧化酶活力下降,马尾松的抗病防御能力减弱.研究结果初步揭示了松材线虫侵染致使马尾松最终枯萎死亡过程中抗氧化系统的变化,为林业生产上制定防控松材线虫病害的相应策略提供理论基础.     

转录组测序法研究草珊瑚叶和根的基因差异表达

【目的】从基因表达的水平,初步分析草珊瑚叶和根之间次生代谢差异的分子机制,为二者之间临床疗效差异形成的分子机制分析提供信息。【方法】以福建省福州市的草珊瑚作为样品,采用Illumina HiSeq TM高通量测序技术测定草珊瑚叶和根的转录组,然后经过滤和Trinity组装,得到的unigenes再通过blast与Nr、Nt、Pfam、KOG、Swiss-Prot、Kegg和GO进行比对注释,并对叶和根的基因差异表达进行分析,尤其是对KEGG代谢通路富集的差异基因进行分析。【结果】转录组测序结果共获得0.4亿多个clean reads,经Trinity组装后共得到508 271个unigenes,其平均长度为740 bp,最大长度为17.3 kb。基于blast分析,共有148 561个unigenes在七大功能注释数据库中得到成功注释,占总基因数的58.80%。在分析基因表达水平差异时,发现草珊瑚叶和根的共同基因有93 127个,叶和根的差异基因分别为36 327个和52 268个;同时还发现在29 732种不同表达的unigenes中,有12 511个上调基因和17 221个下调基因;代谢相关KEGG具有显著差异的通路有淀粉和蔗糖代谢、苯丙烷类生物合成、乙醛酸和二羧酸代谢、光合生物的固碳作用、吞噬体、谷胱甘肽代谢、光合作用、丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢、倍半萜类和三萜类生物合成、卟啉和叶绿素代谢、氮素代谢、昼夜节律-植物、光合作用-天线蛋白、芪类、二芳基庚酸和姜酚生物合成、不饱和脂肪酸生物合成、柠檬烯和蒎烯降解、类胡萝卜素生物合成、二萜类生物合成、类黄酮生物合成、脂肪酸延伸等。其中与药效密切相关的次生代谢通路苯丙烷类、倍半萜类和三萜类、二萜类、类黄酮类生物合成等途径分别有193个、82个、40个、35个差异表达基因,而上调倍半萜合酶、ent-kaur-16-烯合酶、黄酮醇合酶/黄烷酮3-羟化酶等基因和下调8-羟基香叶醇脱氢酶、vinorine合酶、角鲨烯合酶等关键酶基因差异显著。【结论】草珊瑚叶和根中苯丙烷类、倍半萜类和三萜类、二萜类、类黄酮次生代谢途径的相关基因差异最为显著,其中差异显著的关键酶基因可为分析其叶和根之间次生代谢差异的分子机制提供重要信息。     

马尾松响应松材线虫侵染的基因动态表达变化

松材线虫病是一种严重危害马尾松生长的流行性病害,可导致马尾松枯萎死亡。为揭示该过程中基因的表达变化行为,本研究利用荧光定量PCR技术检测了松材线虫侵染不同天数下的马尾松较其对照样本中病原识别、抗逆调节、次生代谢、解毒作用及生长素响应等相关基因的表达变化。结果显示,除了与病原识别相关的CC-NBS-LRR抗性蛋白基因的表达随侵染天数的增加而增强之外,其他基因则在侵染2d的马尾松样本中的表达水平最高,且明显高于未受侵染的对照马尾松样本,随后在侵染3天的马尾松中的表达又低于对照样本。此外,黄酮-3-羟化酶和细胞色素P450基因的表达随着侵染虫量的增加呈先上调后下调的变化方式。通过本研究初步揭示了马尾松响应松材线虫侵染的基因表达变化模式。     

马尾松抗性家系感染松材线虫后酶活性变化研究

采用紫外分光光度计法,测定马尾松枝条木质部过氧化氢酶、苯丙氨酸解氨酶、过氧化物酶、多酚氧化酶活性并对其进行比较分析,从生理生化学角度揭示马尾松抗性家系抗松材线虫病的机制。结果表明:随着松材线虫的侵染,抗病家系的4种防御酶活性变化表现不同。其中,不同家系间过氧化氢酶活性差异均不显著;马尾松枝条接种松材线虫6 h后,组织中苯丙氨酸解氨酶活性达到最高值;过氧化物酶活性不同时间段的差异不显著,不同家系间差异极显著;在相同的时间,各马尾松抗性家系枝条中多酚氧化酶活性明显高于CK,在不同时间段,不同家系间,差异均极显著。因此,多酚氧化酶可作为马尾松抗松材线虫病早期鉴定的重要生理指标。     

α和β-蒎烯胁迫下松材线虫转录组特征

为研究松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)对寄主蒎烯胁迫反应的分子机制,按m(α-蒎烯)∶m(β-蒎烯)=1.0∶0.4配制α和β-蒎烯混合液,并以该混合液处理下的松材线虫为研究对象,通过高通量测序技术平台Illumina HiSeq 2000对其转录组进行测序。结果表明:α和β-蒎烯混合液对松材线虫繁殖率存在显著影响,低质量浓度时抑制松材线虫的繁殖,高质量浓度时促进松材线虫的繁殖。α和β-蒎烯混合液质量浓度为17.16 g L-1时对松材线虫的繁殖抑制效果最明显,从该质量浓度处理下松材线虫的转录组中筛选出差异表达基因146条,其中上调表达116条,下调表达30条,主要包括细胞色素酶P450基因家族、葡萄糖醛酸脱氢酶家族。GO富集生物学过程主要包括氧化还原作用、单体生物代谢过程以及血红素结合等功能分类,KEGG富集的代谢通路主要包括外源物质的P450代谢通路和药物代谢通路。松材线虫在蒎烯胁迫过程中细胞色素酶P450基因家族和葡萄糖醛酸脱氢酶家族可能发挥了关键作用。     

基于转录组测序的金钱蒲类黄酮生物合成基因的表达分析

【目的】高通量测序获取金钱蒲（Acorus gramineus）7个不同组织转录组信息，为不同组织中类黄酮化学成分合成差异提供分子信息，进而在分子水平上研究金钱蒲不同组织内类黄酮化学成分合成差异。【方法】利用高通量测序技术平台完成金钱蒲7个不同部位的转录组测序，对unigenes进行功能注释，借助注释结果挖掘类黄酮生物合成通路，筛选通路中的差异表达基因（Differentially expressed genes,DEGs）并进行表达量分析。【结果】共获得高质量数据39.91～42.97 M，总碱基量为5.98～6.45 Gb,Q30碱基百分比大于94.05%,GC含量为47.81%～50.32%。18 616条unigenes在GO数据库中获得62 506个注释，根据功能划分为细胞组分、分子功能及生物过程三大类，分别对应6、14、21个亚类，大量基因分布在细胞解剖实体、连接、催化活性和细胞过程等亚类中。10 124条unigenes富集在KEGG数据库的5大类19个亚类中，从其中筛选出4条类黄酮生物合成途径，14个关键酶，63个差异表达酶基因。这些基因在金钱蒲7个组织中具有表达差异性...     

意大利蜜蜂6日龄幼虫肠道内球囊菌的差异表达基因分析

为检测蜜蜂球囊菌(Ascosphaera apis)在胁迫意大利蜜蜂(Apis mellifera ligustica,简称意蜂)幼虫后期的基因表达谱,利用RNA-seq技术对纯培养的球囊菌孢子及球囊菌胁迫的意蜂6日龄幼虫肠道进行深度测序。通过比较处理组和对照组得到21 361个差异表达基因(DEGs),包括15 306个上调基因和6 055个下调基因。GO富集分析结果显示,上调基因富集于39个GO条目(term),基因富集数最多的为细胞进程(2 416unigenes)、细胞(2 408 unigenes)和细胞组件(2 408 unigenes);下调基因富集于38个GO term,基因富集数最多的为代谢进程(1 227 unigenes)、细胞进程(1 185 unigenes)和细胞(1 131 unigenes)。KEGG代谢通路富集分析结果显示,上调基因富集在119个通路,其中基因富集数最多的是核糖体(221 unigenes),其次为内质网中蛋白加工(190 unigenes)和内吞作用(177 unigenes);下调基因富集在113个通路上,基因富集数最多的是核糖体(144 unigenes),其次为RNA转运(113 unigenes)和氨基酸生物合成(108 unigenes)。进一步分析发现,富集在MAPK信号通路上的64个基因上调表达,说明该通路在球囊菌胁迫后期被激活。研究结果不仅为揭示球囊菌在胁迫意蜂幼虫后期的病原-宿主互作提供了重要信息,也为阐明球囊菌致病的分子机制奠定了基础。     

马尾松PmHMGS基因的克隆与表达

为探讨3-羟基-3甲基戊二酰辅酶A合酶基因(HMGS)在马尾松萜类生物合成途径中的作用及调控机制，利用RT-PCR技术克隆马尾松PmHMGS基因的cDNA全长序列。序列分析表明，PmHMGS基因的完整开放阅读框(ORF)由1 425 bp组成，编码474个氨基酸，蛋白相对分子质量为52 972.04,理论等电点pI为5.61;保守结构域分析显示，PmHMGS蛋白具有植物HMGS酶的典型结构域和活性中心；系统进化树分析显示，PmHMGS蛋白与裸子植物HMGS聚为一支，与樟子松的HMGS蛋白亲缘关系最近；组织表达分析显示，PmHMGS基因在叶、茎、根有差异表达，茎中表达量最高；诱导表达分析显示，PmHMGS基因均上调表达，表明PmHMGS参与马尾松萜类合成。因此，PmHMGS的表达具有组织特异性，并能响应茉莉酸甲酯和机械损伤处理，推测其可能参与调控马尾松萜类生物合成。     

松材线虫侵染对马尾松茎干内生细菌群落结构的影响

为了弄清松材线虫侵染寄主后,寄主内生细菌群落结构的变化,以2年生马尾松苗为试验材料,采用Illumina MiSeq高通量测序技术分析受松材线虫侵染后的马尾松茎干内生细菌群落结构组成与多样性的变化情况。松材线虫接种后第18天,马尾松茎干内生细菌群落的丰富度显著升高,多样性升高,但接种前后无显著性差异;门水平,马尾松茎干内生细菌组成种类没有发生变化,但丰度发生变化;属水平,马尾松茎干内生细菌组成种类与丰度都发生了明显改变;OTU水平的PCoA分析表明,受松材线虫侵染后,马尾松茎干内生细菌群落结构发生了显著性变化。松材线虫侵染会对马尾松茎干内生细菌产生显著影响。     

青稞转录因子HvnANT1基因的克隆与表达分析

为探究HvnANT1基因在青稞粒色形成过程中的基因表达模式,以紫粒青稞‘涅如姆扎’和白粒青稞‘昆仑10号’为试材,利用简化基因组GBS(Genotyping-by-Sequencing)对青稞紫粒进行基因定位,克隆到HvnANT1基因,对其进行生物信息学分析。结果表明：1）在7H染色体的84.30—86.00cM获得1个MYB类转录因子,命名为HvnANT1。2）该基因长1 033bp,其完整开放阅读框为762bp,编码253个氨基酸。HvnANT1蛋白分子量为27.14kU,是亲水性的不稳定碱性蛋白且不存在跨膜结构,无信号肽。该蛋白的二级结构主要是由无规卷曲、α-螺旋、延伸链和β-转角组成,具有2个SANT结构域（分别位于第13—第63个;第66—第114个氨基酸）。3）同源比对与系统进化分析表明：青稞HvnANT1蛋白与大麦、乌拉尔图小麦、高梁、玉米、二型花、小米、水稻、土瓶草、车轴草和杨梅10种植物的ANT1蛋白序列相似性分别为100.00%、88.85%、54.64%、60.95%、60.82%、58.46%、57.61%、37.76%、36.05%和36.33%;这些序列都具...     

四川省食品动物源大肠杆菌mcr-1与ESBLs基因共转移分析

为了解四川省食品动物源大肠杆菌mcr-1耐药基因流行情况,及其与超广谱β-内酰胺酶基因(ESBLs)共存和共转移的特征,采用微量肉汤稀释法检测菌株对不同抗菌药物的敏感性;采用PCR检测菌株mcr-1,以及mcr-1阳性菌株中ESBLs基因类型;采用质粒接合转移试验分析了mcr-1与ESBLs基因共转移的耐药机制。结果显示:190株大肠杆菌的mcr-1检出率为36.84%,75.71% mcr-1阳性菌株中同时检出ESBLs基因,主要以blaTEM-1、blaCTX-M-55和blaCTX-M-14为优势基因;mcr-1阳性菌对氨曲南(ATM)、头孢噻肟(CTX)和多黏菌素E(COL)耐药率极显著高于mcr-1阴性菌(P<0.01);质粒转移率为47.14%,其中获得mcr-1和ESBLs基因共转移的接合子表现出与供体菌相同的耐药表型及耐药基因。综上,在四川省食品动物源大肠杆菌中,mcr-1与ESBLs基因共存现象广泛存在,且耐药基因易发生水平传播,对菌株多重耐药性的产生具有重要意义。     

苏州近郊4种不同森林群落稳定性研究

稳定性是一个评价群落结构与功能的指标,一直是生态学研究的热点。本文依据林分地上部分指标建立稳定体系,对苏州近郊4种人工林分,应用数学生态学方法,分析冬青针阔混交林、栎树针阔叶混交林、湿地松林和木荷林的林分稳定性。结果表明,多样性并不完全能够代表稳定性;4种林分群落稳定性主要因林分密度不同而异;稳定性依次为湿地松林＞冬青湿地松林＞栎树湿地松林＞木荷林。其中湿地松林可能会发展成为针阔混交林;木荷林中在生长过程中会因竞争产生限制,可能演替形成栎树—木荷混交林;2种针阔混交林在未来演替也可能向落叶阔叶、常绿阔叶混交林发展;该地区木荷林密度过大,稳定性较弱,应采取适当的抚育措施,提高其林分稳定性。     

摘除眼柄与注射眼柄粗提物对凡纳滨对虾性腺发育相关基因表达的影响

利用荧光定量PCR技术,检测了眼柄粗提物对凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)性腺发育相关基因(DMC1、VASA和VTG)表达的影响,探讨性腺抑制激素(GIH)在性腺发育过程中的调控机制,结果表明:DMC1和VASA只在凡纳滨对虾精巢和卵巢中表达;摘除眼柄后,精巢和卵巢中DMC1表达量均显著性降低(P0.05),而注射眼柄粗提物后精巢和卵巢中DMC1表达显著增高(P0.05);相反,摘除眼柄后,精巢和卵巢中VASA以及卵巢中VTG基因表达量显著增高,但注射眼柄粗提物后性腺中的VASA和卵巢中的VTG表达量显著降低。结果表明眼柄粗提物通过影响生殖相关基因的表达影响凡纳滨对虾的性腺发育。     

干旱胁迫下不同品种小麦4种功能基因的表达模式及相关生理指标分析

采用实时荧光定量PCR(Real-time PCR)对干旱胁迫下脂质转移蛋白基因(TaLTP1)、膨胀素基因(TaEXPB23)、水通道蛋白基因(TaAQP7)和果聚糖6-果糖基转移酶基因(Ta6-SFT)在4种小麦叶片中的表达情况进行分析;通过测定相对水分质量分数和果聚糖质量分数来判断小麦生长发育状况。结果显示:干旱胁迫48h内,4种基因在不同抗旱性小麦叶片中的表达模式不同,干旱敏感型小麦中4种基因的相对表达量先上升后下降,恢复到正常水平;干旱耐受型小麦中4种基因的相对表达量先上升后下降,但仍维持较高表达水平;干旱耐受型小麦具有较高的相对水分质量分数和果聚糖累积量。以上结果表明,4种基因参与小麦干旱胁迫应答,4种基因的表达模式可以作为鉴定小麦抗旱的分子指标。本研究可为准确快速地鉴定小麦品种抗旱性提供重要分子依据。     

绣线菊内生真菌的分离及对植物病原菌的抑制作用

采用组织分离法,以PDA培养基为分离培养基,从绣线菊的根、茎和叶中分离获得39株内生真菌。平板对峙结果表明, 21株活性菌株对6种植物病原菌（辣椒疫霉病原菌、番茄枯萎病原菌、苹果腐烂病原菌、苹果炭疽病原菌、葡萄灰霉病原菌、小麦赤霉病原菌）有不同程度的抑制作用,其中菌株XXT10对苹果腐烂病原菌、苹果炭疽病原菌、番茄枯萎病原菌、小麦赤霉病原菌的抑制率分别达到73.2%、72.5%、39.5%和42.7%。通过测得的ITS rDNA 序列与GenBank数据库中已知序列比对后该菌为链格孢属菌。生物学特性试验表明,该菌株在28～32℃时,选择PDA培养基,分别以乳糖和蛋白胨作为碳、氮源,酸碱度中性的条件下,菌落的生长状况最佳。     

乌梅等20种中药对胸膜肺炎放线杆菌的体外抗菌活性研究

【目的】观察乌梅Fructus mume等20种中药的体外抗胸膜肺炎放线杆菌Actinobacillus pleuropneumoniae活性.【方法】通过乙醇回流、水煎煮和超声波等方法对20种中药进行提取,采用二倍稀释法测定其对胸膜肺炎放线杆菌的体外抗菌活性;并研究抗菌活性较强的几味中药的体外联合抑菌活性.【结果和结论】乌梅、黄连Rhizoma coptidis、诃子Terminalia chebula、秦皮Cortex fraxini、地榆Sanguisorbae officinalis、虎杖Polygonum cuspidatum 6种中药提取物对胸膜肺炎放线杆菌的最小抑菌浓度(Minimal inhibitory concentration,MIC)范围是6.25~50.00 mg/mL;大青叶Isatis indigotica、茵陈Artemisia capillaris、甘草Glycyrrhiza uralensis和白鲜皮Dictamnus dasycarpus 4种中药提取物的MIC范围是50.00~100.00 mg/mL;黄柏Phellodendron amurense、杜仲Eucommia ulmoides、金银花Lonicera japonica、柴胡Bupleurum chinense、蒲公英Taraxacum mongolicum、板蓝根Baphicacanthus cusia、栀子Gardenia jasminoides和黄芪Astragalus membranaceus等10种中药提取物的MIC100.00 mg/mL.联合抑菌试验结果表明,乌梅、黄连、诃子和虎杖两两联合抑菌指数(FICI)≤1,乌梅、虎杖分别与秦皮的FICI2.乌梅、黄连、诃子、虎杖、秦皮、地榆对胸膜肺炎放线杆菌均具有较好的体外抗菌活性;乌梅、黄连、诃子和虎杖两两联合为相加、协同作用;秦皮分别与乌梅、虎杖为拮抗作用.     

小立碗藓PpLBD20基因敲除载体的构建及功能研究

LBD(Lateral organ boundaries domain)是植物中特有的基因家族.前期研究发现灰霉菌处理小立碗藓导致配子体中的PpLBD20上调表达,但PpLBD20的功能尚不明确.因此提取小立碗藓DNA,PCR扩增PpLBD20基因的上下游片段,依次插入PTN182载体,利用同源重组原理构建敲除表达载体,酶切和测序验证插入序列的正确性.通过工作浓度为20％的PGE 6000介导小立碗藓原生质体转化,筛选鉴定得到敲除PpLBD20后的突变体植株,观察到敲除后小立碗藓不形成茎叶体结构且配子体成丝状.结果为深入探究PpLBD20在小立碗藓的形态建成调控病原菌侵染的抗性作用奠定基础.     

新疆野生樱桃李PsoRPM2与PsoLFY互作调控植株开花的分子机制

为明确新疆野生樱桃李PsoRPM2基因引起植株的早开花现象，本研究通过形态学、转基因以及酵母双杂等试验对PsoRPM2基因进行了分析。结果显示:新疆野生樱桃李极早花、早花、中花、晚花和极晚花的比率分别为11%、24%、44%、18%和3%。早花类型的花芽分化明显快于晚花类型，早花花芽中的PsoLFY和PsoFT基因表达高于晚花，而PsoFLC基因则在晚花中表达较高。转PsoRPM2基因烟草表现为早花，并且NtLFY基因表达明显升高。在新疆野生樱桃李早花花芽中，PsoRPM2基因表达高于晚花，同一时期的PsoLFY基因表达也较高。酵母双杂试验显示，PsoRPM2与PsoLFY可以互作。综上，新疆野生樱桃李之所以早花是通过PsoRPM2与PsoLFY互作，提高花芽中PsoLFY和PsoFT基因表达，从而加快花芽分化进程，导致植株提前开花。     

细粒棘球蚴重组St-Eg 95-Eg.ferritin疫苗构建及生物学特性检测

构建表达细粒棘球蚴Eg95-Eg.ferritin融合蛋白的重组口服减毒鼠伤寒沙门菌活载体疫苗株并评价其生物学特性。将细粒棘球蚴Eg95-Eg.ferritin融合基因插入到表达载体pYA3341中,构建重组质粒pYA3341-Eg95-Eg.ferritin,将重组质粒分别电转入减毒鼠伤寒沙门菌X3770和X4550,获得重组疫苗菌株St-Eg95-Eg.ferritin,对重组菌的稳定性、生长状态及安全性进行分析。结果表明,经PCR和酶切鉴定成功构建重组质粒pYA3341-Eg95-Eg.ferritin,Western blot检测Eg95-Eg.ferritin蛋白在重组菌中获得表达;生物学特性研究结果表明,重组质粒可稳定存在,且不影响重组菌的生长状态,小鼠口服试验证实,重组菌安全无毒性。成功构建能稳定表达细粒棘球蚴Eg95-Eg.ferritin融合蛋白的口服减毒鼠伤寒沙门菌活载体疫苗株,将为研究包虫病口服基因工程疫苗奠定基础。