香蕉根系转录组SSR位点信息分析

分析香蕉根系转录组中的SSR位点信息,并设计SSR引物,为开发新的分子标记奠定基础。利用MISA工具对香蕉根系转录组unigene序列进行SSR检索。从25158条unigene中共发现4663个SSR,分布在3820条unigene序列中,出现频率为18.53%,平均每7.77 kb含有1个SSR位点,共有58种重复基元。香蕉根系转录组中,二、三核苷酸重复基元所占比例最大,分别为40.50%和40.63%;二者分别以AG/CT和AGG/CCT重复基元为主,分别占该重复基元的88.03%和30.83%。SSR重复次数以5~9次为主,基序长度主要分布于12~20 bp,平均长度为18.80 bp。香蕉根系转录组SSR位点频率、密度较高,类型多样,在香蕉遗传多样性研究及分子标记辅助育种中有较大应用潜能。     

水生植物芡实的转录组SSR位点信息分析

为了研究水生植物芡实的遗传多样性,本研究利用转录组测序技术开发芡实EST-SSR标记,转录组测序共获取86 829条Unigene,运用MISA软件发掘芡实转录组数据中的SSR位点,并获取了9 640个,其出现频率为11.10%,平均分布距离为7.65 kb。二核苷酸和三核苷酸重复为芡实转录组中的主要重复类型,分别占SSR总数的61.88%和21.55%。出现重复序列的基序共有226种,优势重复基元为A/T、AG/CT和AAG/CTT,出现频率分别为11.25%、50.87%和6.51%。SSR基序长度主要集中在12～20 bp,长度超过20 bp的共有717个,占7.44%。设计并筛选出了11对SSR引物。通过对芡实转录组序列SSR信息的分析,发现芡实SSR位点出现频率高、重复类型多,可为进一步开发芡实SSR标记、遗传多样性提供有效的理论依据。     

珊瑚菜转录组的SSR位点信息分析

珊瑚菜(Glehnia littoralis)又名北沙参,是一种常用药食同源植物。现珊瑚菜野生种群十分稀缺,是国家二级保护植物之一。本研究通过MISA软件对珊瑚菜转录组78 828条Unigenes中简单重复序列(simple sequence repeats, SSR)位点信息进行挖掘与分析,共鉴定出14 421个SSR位点,SSR发生频率为15.43%。珊瑚菜转录组SSR位点的种类从单碱基到六碱基重复均有分布,主要重复类型是单核苷酸和双核苷酸,分别占SSR总数的39.98%和40.98%。SSR位点的最小重复次数分布为5次,最大重复次数分布为24次,6和10次是SSR位点数量最多的重复次数,分别有3 102和2 672个,分别占总SSR数目的 21.51%和18.53%。利用引物设计软件Primer 6.0软件,共设计出2 894对引物。随机筛选出20对引物进行扩增验证,有12对引物扩增出片段。本研究结果表明珊瑚菜转录组SSR位点出现频率与密度较高且重复类型丰富,可为珊瑚菜遗传图谱的建立、遗传多样性的分析、物种的鉴定和育种等研究提供技术依据。     

槟榔转录组SSR位点信息分析

采用生物信息学方法对槟榔(Areca catechu L.)果实转录组中的SSR位点信息进行分析,以期为槟榔SSR标记开发提供依据。利用MISA工具对槟榔转录组测序获得的Unigene序列进行SSR检索、位点信息分析和SSR引物设计。从94 562条Unigene中共检索到51 245个SSR位点,分布在31 482条Unigene序列中,平均分布距离为1/2.12 kb,发生频率为54.19%。单核苷酸是主要重复类型,所占比例为30.14%。优势重复基元是A/T、AG/TC、GA/CT和TA/AT,分别占单核苷酸的80%、二核苷酸的27%、26%和25%。重复次数以3～11次重复为主,所占比例为69.37%。大部分基序长度集中在12～20 bp之间,所占比例为92.77%。设计获得34 983对SSR引物。研究结果表明槟榔SSR位点分布频率较高、类型丰富、具有较高的多态性潜能和可用性,可为槟榔SSR标记开发、种质资源鉴定、遗传多样性分析、分子标记辅助育种等方面提供的理论基础。     

光皮树基因组SSR特征分析

光皮树是重要的木本油料树种,为了探究光皮树的遗传背景,本研究利用高通量测序技术对光皮树基因组进行了测序,并利用MISA软件开展SSR位点信息搜索和分析,共检索到重复单元长度为2～6个核苷酸的SSR位点200 558个,SSR的发生频率为15.27%,平均分布距离为1/4.47 kb。二核苷酸重复类型SSR数量最多,所占比例为67.74%,SSR中优势重复基元富含A/T核苷酸。4次重复的SSR数量最多,占总数的21.40%,重复次数在4～10次的SSR数量占总数的82.49%。SSR基序长度在12～90 bp之间,其中12 bp的SSR数量最多,占总数的32.46%,基序长度在12～20 bp的SSR数量占总数的70.58%。研究结果表明,光皮树基因组SSR数量及类型较丰富,为光皮树SSR分子标记的开发、种质资源遗传评价、分子标记辅助育种等提供基础。     

蓝莓花粉转录组SSR位点信息分析

基于‘灿烂’、‘顶峰’、‘蒂芙蓝’、‘杰兔’和‘园蓝’5个兔眼蓝莓花粉转录组数据,开展SSR信息分析及引物设计,为开展蓝莓的基因定位及花粉直感效应形成的分子机制等研究提供理论依据。本研究采用MIcroSAtellite (MISA)和Blast2GO对无冗余Unigene进行SSR筛选、识别及富集分析,采用Primer 3进行SSR引物设计。在58 985个Unigene中有15 407个Unigene含有20 812个SSR位点,发生频率为35.28%。SSR的主要重复类型为单核苷酸(54.24%)和二核苷酸(33.78%),两者分别以A/T (53.91%)和AG/CT (28.37%)基元占绝对优势。基因GO功能分类表明,含有SSR位点的15 407个Unigene被富集到3个Ontology类别的50个GO Term中,其中涉及代谢、细胞和单机体的生物过程的GO Term最多。成功设计16 854对SSR序列引物,成功率为80.98%。从蓝莓花粉转录组基因序列中成功筛选了具有良好多态性潜能的SSR位点并开发了引物,可为蓝莓的分子标记辅助育种、遗传多样性及花粉直感效应形成的分子机制等研究提供分子标记基础。     

白掌SSR引物筛选及12份种质资源亲缘关系分析

本研究比较分析了白掌Spathiphyllum‘Parrish’转录组和叶绿体基因组中SSR标记的类型与分布,结果发现转录组中共有SSR标记7 184个,其中,二核苷酸重复数量最多,为3 454个;叶绿体基因组共有SSR标记281个,其中,单核苷酸重复数量最多,为223个。分别从转录组和叶绿体基因组的SSR标记中随机挑选32和18个,设计引物,PCR扩增后琼脂糖电泳结果显示,来自转录组的24对引物扩增条带清晰,多态性好;来自叶绿体基因组16对引物扩增条带清晰,多态性差。因此,选择来自转录组的24对引物合成M13标记的荧光引物,PCR扩增后毛细管电泳结果显示,19对引物共扩增出60个等位位点。利用60个等位位点构建了12份种质资源的系统进化树,UPGMA聚类分析将12份种质分为3组。19对引物中DN9090、24-DN9534、27-DN9108和DN10117 4对引物多态性较好,分别扩增出4、6、4和6个等位位点,可完全区分12份种质。本研究将为白掌种质资源鉴评提供可靠的SSR荧光标记引物。     

基于白木香转录组的SSR序列特征分析

为探究白木香的简单重复序列特征,开发SSR分子标记用于白木香种质资源的遗传分化和分子鉴定,本研究鉴定了白木香转录组unigene序列的SSR位点,对其SSR的分布及序列特征进行统计分析,进而设计SSR引物,并验证其SSR引物的多态性。结果表明,在128 712条unigene中共鉴定到9 362个SSR位点,分布频率为7.27%。SSR序列中双碱基重复序列最多,占总SSR的54.90%;白木香双碱基重复序列以AG/CT、AC/GT为主,占34.22%。SSR位点重复次数主要集中在5～11次,占总SSR位点数的96.56%,其中三碱基重复5次的SSR位点数最多,共有1 925个。设计并合成50对引物,其中35对引物可扩增出预期大小条带,扩增效率达到70%。以24个不同白木香个体对35对引物进行扩增,采用8%非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳检测SSR引物多态性,表明SSR引物具有多态性。研究表明,白木香转录组SSR重复基元类型丰富,分布密度高,多态性高,可用于白木香资源的遗传多样性评价、遗传分化、种质鉴定和分子育种等后续研究。     

枇杷花转录组SSR位点信息分析

通过对枇杷花转录组数据的分析,开发新的枇杷分子标记,为研究枇杷的遗传多样性、分子标记辅助育种提供科学依据。本研究采用MIcroSAtellite (MISA)和Blast2GO对无冗余Unigene进行SSR搜索、筛选、识别及富集分析,并采用Primer 3进行SSR引物设计。搜索发现44 622个SSR位点分布于28 617个Unigene中,SSR位点出现的频率为47.51%,平均分布距离为4.87 kb。单核苷酸和二核苷酸重复是枇杷花转录组中SSR的主要重复类型,分别占总SSR的52.09%和32.83%;优势重复基元为A/T和AG/CT,分别占单核苷酸的50.94%和二核苷酸的26.70%,65.79%的基序长度集中在12～20 bp。基因GO功能分类表明,含有SSR位点的28 617个枇杷花转录组基因被富集到3个Ontology类别的51个GO Term中,Biological process涉及的GO Term最多,有21个。成功设计34 301对SSR序列引物,成功率为76.87%。通过分析表明,枇杷花转录组SSR位点出现频率高、分布密度大,具有良好的多态性潜能,能提供丰富的重复类型,可为研究枇杷的数量性状基因座定位、分子标记辅助育种、基因组进化、遗传多样性研究等提供科学依据。     

赤霉素(GA3)处理羊草种子转录组SSR序列特征分析

为探究羊草种子休眠特性,对赤霉素处理后的羊草种子进行转录组测序,共检测到了37 208条Unigene,序列总长为40 055 874 bp,并使用MISA软件对所有的Unigene进行SSR搜索,共检测到3 771个SSR位点,每10.6 kb就会出现一个SSR位点。重复基元类型从单核苷酸至六核苷酸类型均有出现,重复基元以三核苷酸为主,占比56.91%,其次为二核苷酸,占比24.71%。在155种重复基元中,重复基元数量以CCG/CGG类型最多,占比为18.38%,其次为AG/CT,占比14.35%。SSR重复次数主要集中在4～8次,数量为3 076个,占比81.57%。SSR长度范围为12～259 bp,主要集中在12～24 bp,其中SSR长度≥20 bp的高多态性SSR数量为1 017个,占比26.97%。本研究有助于羊草的遗传多样性及分子育种研究。     

杨树PeNHLd基因的克隆与表达模式分析

含有NHL结构域的基因在人类、动物和微生物的生长发育过程中扮演着重要角色,但是在植物中关于该类基因的研究还未曾有过报道。为了探究该类基因在植物中的表达模式,本研究以"南林895"杨为材料,采用RACE技术克隆得到了PeNHLd基因,并通过RT-PCR对预测的ORF框进行了验证。杨树PeNHLd基因包含7个外显子和6个内含子,其c DNA全长为1 971 bp,包括1个1 449 bp的开放阅读框,可编码482个氨基酸,预测其蛋白质分子质量为53.9 kD,理论等电点7.24;该蛋白含有3个跨膜螺旋和2个保守的NHL结构域。实时定量PCR结果显示,Pe NHLd基因在干旱、高盐、激素、病原菌侵染等胁迫下有着明显的动态表达模式,对这些胁迫做出了迅速而强烈的响应;同时该基因在杨树根、茎、叶等不同组织器官中存在显著的表达差异,有着明显的组织特异性。本研究为探究PeNHLd基因在植物中的表达模式提供理论依据。     

柳杉维管形成层及木质部区转录组序列及基因表达分析

柳杉是中国南方重要的针叶用材树种,具有树形高大,纹理直等特点,已广泛用于板材和建筑生产中,研究柳杉木材形成过程中维管形成层及木质部区转录组特征,为木材形成主要过程的分子机理,木材形成有关基因调控,培育优良材质的林木提供理论参考。本研究以柳杉形成层组织为材料,通过Illumina Hiseq测序平台对4个不同发育阶段的柳杉维管形成层进行转录组测序;对Unigene进行了蛋白功能注释、分类及KEGG代谢通路分析等。测序数据参照无参转录组测序流程进行分析,一共产生105.9 Gb的数据,过滤后Clean reads均达到90%以上。Clean reads经Trinity软件进行组装,一共产生64 969个Unigene,对Unigene进行拼接,拼接后的Contigs序列有29 381条、Singletons有35 588条,总长度为83 003 836 bp。将Unigen与七大功能数据库(NR, NT, GO, COG, KEGG, Swissprot, Interpro)进行比对,共有42 836个Unigene得到注释,占总Unigene的66.05%。GO注释共有89 644个转录本得到注释。对GO注释转录本进行分类,其中有38 432个转录本(42.87%)注释为生物过程,有32 749个转录本(36.53%)注释为细胞组分,有18 463个转录本(20.6%)注释为分子功能。KEGG注释有31 580个Unigene得到注释。分为6大类为:细胞代谢过程、环境信息处理、遗传信息处理、人类疾病、代谢作用、生物体系统。其中代谢作用涉及的Unigene最多达18 580个,占KEGG总注释Unigene的58.83%。另有37 762个Unigene得到COG注释,被分为25类,其中注释数目最多的类型是仅预测一般功能的Unigene,占总数的16.9%;其次是转录,比例为8.8%;再次是复制、重组及修复,占总数的7.8%。本研究最后分析了可能参与木材形成重要功能基因,为探讨木材发育的分子机制及进行重要功能基因的挖掘提供了提供了依据。     

毛白杨叶片疮痂病原菌分离与鉴定

在江苏南京市毛白杨叶片上发现一种新型叶斑病害。本研究,使用组织分离法,先后获得5个形态相似的真菌分离株,进而分别单孢分离纯化,编号E1到E5并提交中国林业微生物菌种保藏管理中心保存。通过克隆测序获得5个菌株的ITS、LSU、RBP2和TEF1-α基因片段,序列比对发现所有菌株的ITS序列完全一致,但LSU、RBP2和TEF1-α序列存在着不同程度的差异。结合形态学观察和公共数据库比对的分类鉴定,表明该病原菌属于痂囊腔菌属(Elsino觕),是首次报道的新种,我们将之命名为Elsino觕tomentosae。接种杨树组培苗叶片的致病性检测发现5个菌株均能侵染毛白杨和山新杨,但不能侵染杂种山杨和欧美杨,表明E. tomentosae可能在白杨派树种中具有一定的专化性。     

长筒石蒜类胡萝卜素裂解双加氧酶基因LlCCD4的克隆与表达

长筒石蒜(Lycoris longituba)是石蒜属植物,为中国特有的观赏花卉,具有极高的观赏价值也是石蒜属少有的香花品种,然而目前尚未有关于其花香方面的报道。故本研究以长筒石蒜花瓣为材料,在长筒石蒜中开展了花香基因CCD4的研究。利用课题组已获得的长筒石蒜花瓣转录组数据库,我们筛选到1个与拟南芥CCD4基因同源性最高的序列,并克隆得到了其完整的编码区,命名为LlCCD4。该基因编码区全长为1 815 bp,编码604 aa,蛋白质分子量约为66.20 kD,理论等电点为6.43,属于酸性不稳定的疏水性蛋白,且具有CCD4基因共有的保守结构域。进化分析进一步表明该基因为CCDs基因家族中的CCD4成员,与单子叶植物番红花中的CCD4基因具有较高的同源性。实时荧光定量分析证实该基因在长筒石蒜的盛花期即长筒石蒜花瓣最香的时期表达量最高。本研究将有助于揭示长筒石蒜花香形成的分子机理,并为石蒜属植物花香改良提供基因资源。     

牛大力漆酶基因CsLAC17的克隆与载体构建

为研究漆酶在牛大力生长发育过程中的生物学功能,本实验以牛大力叶片为材料,从反转录PCR获得的cDNA中扩增出漆酶基因CsLAC17全长。序列分析表明,CsLAC17 c DNA全长为2 010 bp,开放阅读框大小为1 755 bp,编码一个由584个氨基酸组成的蛋白质。结构域分析表明,Cs LAC17蛋白的保守结构域具有漆酶典型结构域的特征——铜离子结合域(Cu-oxidase和Cu-oxidase-2)。同源序列分析表明,Cs LAC17蛋白序列与绿豆(Vigna radiata var. radiata)和野生大豆(Glycine soja)同源性为88%、藜豆(Mucuna pruriens)87%、蒺藜苜蓿(Medicago truncatula) 85%。组织特异性表达分析显示,CsLAC17在茎中表达量最高,叶中表达量次之,根中较少。此外,进一步构建了pBI121-CsLAC17过表达载体并转入农杆菌。本研究为日后CsLAC17基因的功能验证以及为牛大力开展分子生物学研究提供帮助。     

纳米SiO2改性PVDC涂膜材料的制备及其对鸡蛋保鲜效果的研究

通过不同量的纳米SiO_2改性PVDC涂膜材料,以期提高PVDC涂膜材料对清洁鸡蛋的涂膜保鲜效果,延长鸡蛋货架期。结果表明,纳米SiO_2可以稳定地填充于PVDC涂膜材料的分子空隙中,提高PVDC成膜致密度;表现为显著降低PVDC涂膜液的黏度及提高其成膜阻湿性和成膜机械性能(P<0.05);另外,当纳米SiO_2添加量为0.10%时,对PVDC材料有最适的改性效果,并且可以显著抑制清洁鸡蛋在贮藏过程中质量损失及微生物的生长(P<0.05),保持鸡蛋的新鲜度。综上所述,纳米SiO_2改性PVDC涂膜材料是一种良好的清洁鸡蛋涂膜保鲜包装新材料,可延长清洁鸡蛋保质期至7周。     

菠萝AcSAP转录因子对非生物胁迫和生物胁迫的应答响应

STERILE APETALA (SAP)是调节花序、花和胚珠发育,调控分生组织细胞的增殖和器官大小的多功能基因。本研究利用生物信息学的方法对菠萝SAP转录因子进行序列分析,并通过qRT-PCR技术研究了非生物胁迫和生物胁迫对菠萝SAP基因表达的影响。结果表明,菠萝SAP蛋白为稳定疏水酸性蛋白且含有3个WD40重复区域,蛋白质二级结构显示,菠萝SAP蛋白主要结构元件为延伸链和无规则卷曲;qRT-PCR分析显示,逆境胁迫下,AcSAP的表达量与对照差异显著。在H2O2、NaCl、SA、ABA、Eth、低温(4℃)和病菌侵染胁迫下,AcSAP的表达量显著升高。研究表明,逆境胁迫能使AcSAP基因的表达受到影响,进而直接或间接影响植物生长发育,为今后菠萝的抗逆研究和分子育种提供了理论依据。     

AFP2基因调控拟南芥茉莉酸合成与开花时间的分析

拟南芥AFPs (ABI five interaction proteins)是一类与植物激素脱落酸(ABA)信号途径中转录因子ABI5互作的蛋白,以前报道它们可以通过促进ABI5的降解来调控种子萌发,但是AFPs的新功能鲜有报道。我们发现过表达AFPs家族成员之一AFP2可以促进拟南芥小苗茉莉酸(JA)的合成并延迟开花,反之,拟南芥突变体afp2表现为较低的茉莉酸积累与较早的开花时间。突变茉莉酸合成酶LOX2或受体COI1都可以部分缓解AFP2-ox的晚花表型,同时过表达AFP2增强了AFP2类转录因子TOE1结合到成花素FT启动子区域的能力,并抑制FT的转录导致晚花。以上结果揭示了AFP2参与ABA与JA信号调控开花时间的新功能。     

沙棘果实发育阶段苹果酸代谢关键基因的表达分析

为探讨沙棘果实苹果酸积累与相关基因表达间的关系,以偏低酸品种‘橙色’和偏高酸品种‘芬兰’不同发育期(D1～D5期)的果实为试材,测定可溶性固形物和苹果酸含量,采用实时荧光定量PCR分析苹果酸代谢关键基因的表达模式。结果表明,第一,可溶性固形物含量在果实发育过程中呈上升趋势,成熟时(D5期)最高,‘橙色’比‘芬兰’高;苹果酸含量的变化与之相反,果实发育阶段呈下降趋势,成熟时最低,‘橙色’比‘芬兰’低。第二,果实发育过程中,与苹果酸合成相关的PEPC基因表达水平呈下降趋势,且在成熟期(D4～D5期)‘橙色’比‘芬兰’下降迅速;cytMDH基因在‘芬兰’果实的表达整体上呈先升后降趋势,转色期(D3期)为转折点,在‘橙色’各时期的表达水平变化较小。第三,NADP-ME基因在整个果实发育阶段的表达呈上升趋势,‘橙色’比‘芬兰’明显;PEPCK基因的表达在两个品种间存在显著差异,在‘芬兰’中的表达水平变化较小;在‘橙色’中呈现升-降-升-降的趋势,转色期后迅速表达至峰值,与NADP-ME共同作用促进苹果酸在成熟期含量迅速降低,可溶性固形物含量迅速提高。本研究结果为进一步深入探讨沙棘苹果酸代谢调控基因的功能及表达提供科学依据。     

应用型本科院校“食品添加剂”课程教学改革探讨

"食品添加剂"课程是食品科学与工程专业开设的最重要专业课之一,具有极强的应用性和实践性,因此学好该课程对学生就业具有重要的现实意义。为了提高"食品添加剂"课程的整体教学质量,分析了"食品添加剂"课程在传统教学中存在的一些实际问题,并根据存在的问题从教学内容、教学方法、教学实践和考核方式4个方面进行全面具体的改革。实践证明,良好的教学改革不仅能够调动学生主动学习的积极性,提高学习效率,并培养出专业学生分析问题和解决问题的实际能力,还能够提高食品添加剂学科的教学质量,提升教师的整体教学水平。