CSN1S2和CSN3基因表达量与西农萨能奶山羊产奶性状的关系

【目的】研究酪蛋白中αs2酪蛋白(CSN1S2)基因和K酪蛋白(CSN3)基因在西农萨能奶山羊乳腺组织中的表达量及其与产奶性状的关系。【方法】根据山羊CSN1S2和CSN3的mRNA序列(CSN1S2:AJ289716,CSN3:EF564258)设计实时定量特异性引物,采用实时荧光定量PCR法,对年均产奶量不同的3组西农萨能奶山羊进行mRNA转录水平上的相对定量分析,并测定乳脂和乳蛋白的含量,同时对扩增出的mRNA片段进行克隆测序。【结果】CSN1S2基因在第1组15只西农萨能奶山羊(年均产奶量为(1 100.00±15.00)kg)乳腺组织中的相对表达量是第2组15只奶山羊(年均产奶量为(600.00±12.00)kg)的2.47倍,二者差异极显著(P0.01);CSN3基因在第1组西农萨能奶山羊乳腺组织中的表达量是第2组的3.10倍,二者差异极显著(P0.01);测序后进行序列比对发现,目的mRNA片段与山羊CSN1S2和CSN3基因的同源性均为100%;CSN1S2基因在西农萨能奶山羊乳腺组织中的表达量与乳汁中蛋白质含量相关性不显著,与脂肪含量呈显著负相关;CSN3基因的表达量与乳汁中蛋白质含量呈显著正相关,与脂肪含量相关性不显著。【结论】CSN1S2基因和CSN3基因在西农萨能奶山羊乳腺中的表达量对乳蛋白和产奶量有显著影响(P0.05),可作为西农萨能奶山羊产奶性状选育的候选基因。     

三个不同品种马CSN1S2基因多态性检测及群体遗传结构分析

[目的]研究新吉尔吉斯马、俄罗斯速步马和伊犁马αs2-酪蛋白(CSN1S2)基因P1和P2基因座的多态性,为乳用马新类型的培育工作提供前期基础.[方法]采用DNA测序和PCR-SSCP技术,研究50匹伊犁马、56匹新吉尔吉斯马和32匹俄罗斯速步马CSN1S2基因P1和P2基因座的遗传结构.[结果]CSN1S2-P1基因座在三个马品种中均有多态性,在第1 082碱基处发生了碱基突变T＞C,该突变为同义突变,产生两种基因型:从和AB.CSN1S2-P2基因座不存在多态性.经卡方检验分析,基因型和等位基因分布在三个品种马群体之间差异显著(P＜0.05).[结论]CSN1S2-P1基因座的基因型频率和等位基因频率分布在三个马品种中差异显著,可能是品种间产奶性能的差异造成的,这表明CSN1S2基因可能对马泌乳性能具有重要影响作用.     

中国荷斯坦牛CSN3基因多态性及其与泌乳性状的关联性

【目的】研究中国荷斯坦牛CSN3基因的多态性,并探索其与泌乳性状的关系。【方法】采用DNA测序方法,对565头中国荷斯坦牛CSN3基因进行群体变异分析,将检测到的单核苷酸多态性(SNP)位点与中国荷斯坦牛泌乳性状进行关联性分析,同时分析不同双倍型对中国荷斯坦牛泌乳性状的影响。【结果】从中国荷斯坦牛CSN3基因中共检测到4个SNP位点,分别为g.463AG、g.1012AC、g.2015TA和g.2396AT,除g.2396AT外,其余3个SNPs位点与中国荷斯坦牛泌乳性状紧密关联,其中g.463AG、g.2015TA均可以显著影响乳脂率和乳蛋白率,g.1012AC可以显著影响乳脂率。双倍型关联性分析发现,H14H14的乳脂率显著或极显著高于其他双倍型。【结论】CSN3基因可以作为中国荷斯坦牛泌乳性状的候选基因用于标记辅助选择。     

植物生长调节剂灌根对菠菜氮素代谢的调节效果研究

探讨了胺鲜酯(DA-6)、复硝酚钠(CSN)、萘乙酸(NAA)和吲哚丁酸(IBA)灌根对菠菜氮素代谢系统的作用效果和生理调节机制.研究发现与空白对照相比,DA-6和CSN灌根能够促进菠菜硝酸盐(NO3ˉ)的还原和提高菠菜游离氨基酸(AA)的含量,而NAA和IBA处理则对菠菜NO3-和AA含量无影响;通过分析菠菜叶片硝酸还原酶(NR)、亚硝酸还原酶(NiR)、谷氨酰胺合成酶(GS)和谷氨酸转移酶(GOGAT)的活性,发现DA-6和CSN灌根可提高菠菜NR、GS和GOGAT的活性,而NAA和IBA灌根处理对这4种酶的活性均无提高作用.由此可见,DA-6和CSN灌根对菠菜的氮素代谢具有促进作用,而NAA和IBA灌根对菠菜的氮素代谢无调节作用.     

山羊CSN2基因内含子7靶向的CRISPR-Cas9系统高效切割位点筛选

【目的】使用CRISPR-Cas9系统在山羊CSN2基因座内含子7上筛选出高效的切割位点.【方法】根据"20N+NGG"原则在CSN2内含子7序列中设计了5个sgRNA靶向位点.分别连接具有sgRNA到和Cas9表达框的PX330-P2A-eGFP载体上,通过脂质体转染到实验室保存山羊胎儿成纤维细胞系中,PCR扩增转染阳性的细胞基因组CSN2内含子7序列,连接到Pmd19-T载体中,测序比较不同的sgRNA介导切割产生的突变.【结果】使用5个sgRNA均可以在山羊CSN2基因内含子7上造成有效切割,产生碱基删除或者插入突变.实验设计的5个sgRNA介导的CRISPR-Cas9系统效率均在30.7%以上,效率最高的2号位点(sgRNA2)介导的切割效率达到了61.5%.【结论】研究确定了CRISPR-Cas9系统在山羊CSN2基因内含子7内进行高效切割的sgRNA,为之后在该基因位点进行高效的非同源介导基因敲入奠定了基础.     

河流型与沼泽型水牛CSN3基因密码子使用特征分析

本研究以54头河流型水牛和70头沼泽型水牛为研究对象,并以从NCBI数据库中下载的普通牛、野牦牛、野牛、绵羊、小鼠和人的序列作对照,对乳成分中重要的κ-酪蛋白(kappa casein)编码基因CSN3的密码子使用偏好性及水牛与其他物种间CSN3基因密码子使用的差异和进化关系进行了深入分析。结果表明:两种类型水牛CSN3基因密码子使用特征相似,河流型水牛CSN3基因共有26个偏好使用的密码子,而沼泽型水牛共有27个;其中,两类水牛偏好性较强的密码子均为GUU、UCA、AGU、CCA、AGG、GGU和GGA(RSCU≥2),河流型水牛对Asp的两种密码子GAU、GAC没有使用偏好性,而沼泽型水牛偏好使用GAC;河流型水牛编码Asp和Cys的同义密码子RSCU值为1,而沼泽型水牛只有编码Cys的同义密码子RSCU值为1。研究发现,所有物种CSN3基因均偏好使用以A/U结尾的密码子,但不同物种之间偏好使用密码子种类和数目均有差异。在密码子使用频率上,水牛CSN3基因与其他牛科物种的差异小于与小鼠、人的差异。密码子使用偏好聚类分析表明,河流型与沼泽型水牛亲缘关系最近,聚为一类,然后依次与其他牛、绵羊、小鼠和人等物种相聚。     

烟草CSN4基因的原核表达及纯化

以野生型烟草(Nicotiana tabacum)为试验材料,采用RT-PCR克隆获得CSN复合体亚基CSN4c DNA序列,基因登录号为KC866360。序列分析表明,CSN4基因ORF长为1194 bp,编码398个氨基酸,蛋白分子质量为43.78 k Da。将CSN4构建至原核表达载体,获得重组子pET28a-CSN4/BL21(DE3),通过Ni-IDA亲和层析纯化目的蛋白,SDS-PAGE和Western Blotting检测,结果显示:0.25 mM IPTG,15℃诱导16 h获得浓度为0.476 mg/m L、纯度高达95%的CSN蛋白,为后续CSN4基因功能研究奠定了基础。     

CSN3、CSN1S2和β-1g基因多态与西农萨能奶山羊产羔数的相关性研究

 首次利用PCR-RFLP技术探讨κ酪蛋白(CSN3)、αs 2酪蛋白(CSN1S2)和β-乳球蛋白（β-lg）基因多态与69只西农萨能奶山羊产羔数的相关性。结果表明：CSN3-TaqI位点与产羔数之间存在显著相关(P<0.05或P<0.01)，如TC基因型个体第1胎产羔数高于CC型（P<0.01），CC基因型个体第2胎产羔数高于CC型（P < 0.05）；CSN3-HindIII位点与产羔数之间不存在关联（P>0.05）；CSN1S2-Alw26I位点与产羔数间存在显著的相关性(P<0.05或P<0.01)，如NF基因型个体第1胎产羔高于NN型（P<0.05），NN基因型个体第4胎产羔数高于NF型(P<0.01)；β-lg-smaI位点与产羔数间不存在显著相关（P > 0.05）。结果提示CSN3和CSN1S2基因对奶山羊产羔数有显著影响, 从而推测酪蛋白基因可能与FecB基因连锁。因此，认为CSN3-TaqI和CSN1S2-Alw26I位点可作为奶山羊高产羔数标记辅助选择（MAS）的有效分子标记。     

漏芦对奶山羊乳腺上皮细胞酪蛋白合成相关基因表达的影响

为探讨漏芦对泌乳动物乳腺酪蛋白合成的调节机制,利用细胞活力分析仪检测漏芦乙醇提取物(25、50、100、200、400、600、800μg/mL)对奶山羊乳腺上皮细胞活力和增殖能力的影响,并选择不抑制细胞生长增殖的乙醇提取物剂量,研究其对奶山羊乳腺上皮细胞酪蛋白合成相关基因mRNA表达的影响;采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术检测乳腺上皮细胞αs1-酪蛋白(CSN1S1)、αs2-酪蛋白(CSN1S2)、β-酪蛋白(CSN2)、κ-酪蛋白(CSN3)、信号转导与转录激活因子5(STAT5)、蛋白质酪氨酸激酶2(JAK2)、哺乳动物雷帕霉素蛋白(mTOR)、真核细胞翻译启动因子4E结合蛋白1(4EBP1)及核糖体蛋白S6激酶1(S6K1)基因的mRNA表达水平。结果表明,较高剂量(200～800μg/mL)的漏芦乙醇提取物明显抑制了奶山羊乳腺上皮细胞的活力和增殖能力(P0.05),故后续试验添加25、50、100μg/mL的漏芦乙醇提取物处理乳腺上皮细胞;漏芦乙醇提取物可明显上调细胞酪蛋白基因CSN1S1、CSN1S2、CSN2、CSN3及酪蛋白合成相关基因STAT5、JAK2、mTOR、S6K1的mRNA表达水平(P0.05),但显著下调了4EBP1基因的mRNA表达水平(P0.05)。由此可见,漏芦乙醇提取物能通过调节奶山羊乳腺上皮细胞酪蛋白合成相关基因的表达,进而促进乳腺细胞酪蛋白的合成。     

中国荷斯坦奶牛CSN1S2基因第二外显子SSCP多态性与产奶性状的关系

利用PCR-SSCP分子标记技术,研究了中国荷斯坦奶牛sα2-酪蛋白基因(CSN 1S 2基因)第二外显子的多态性,并分析了其与产奶性状之间的相关性。结果表明,中国荷斯坦奶牛CSN 1S 2基因第二外显子存在A和B2个等位基因,有AA、BB和AB 3种基因型,A和B的等位基因频率分别为36.54%和63.46%,AA、BB、AB基因型的频率分别为19.2%,46.1%和34.6%,群体中多态信息含量为0.356 3,达中度多态性,遗传变异较大;CSN 1S 2基因第二外显子对产奶量和乳脂含量没有明显影响,但AA基因型个体乳蛋白含量显著高于BB和AB基因型个体(P<0.05),表明A基因对中国荷斯坦奶牛乳蛋白含量有明显影响。     

Qualitative characteristics and processing properties of milk from various cow breeds

Kappa-casein gene (CSN3) polymorphism has been established in cows of the Belarus Black Pied breed and Belarus Red breed group. The frequency of genotypes and alleles across gene CSN3 has been calculated. More cheese and curd can be made from milk of cows of the Belarus Red breed group with genotype CSN3 ^BB than from milk of animals with genotype CSN3 ^AB and CSN3 ^AA.     

Role of predicted metalloprotease motif of Jab1/Csn5 in cleavage of Nedd8 from Cul1

COP9 signalosome (CSN) cleaves the ubiquitin-like protein Nedd8 from the Cul1 subunit of SCF ubiquitin ligases. The Jab1/MPN domain metalloenzyme (JAMM) motif in the Jab1/Csn5 subunit was found to underlie CSN's Nedd8 isopeptidase activity. JAMM is found in proteins from archaea, bacteria, and eukaryotes, including the Rpn11 subunit of the 26S proteasome. Metal chelators and point mutations within JAMM abolished CSN-dependent cleavage of Nedd8 from Cul1, yet had little effect on CSN complex assembly. Optimal SCF activity in yeast and both viability and proper photoreceptor cell (R cell) development in Drosophila melanogaster required an intact Csn5 JAMM domain. We propose that JAMM isopeptidases play important roles in a variety of physiological pathways.     

我国抗除草剂基因工程研究进展

综述了我国在抗除草剂基因工程方面的研究进展。从抗除草剂基因工程基本原理的角度,介绍了抗除草剂基因的两主要用途：作为遗传转化的筛选标记基因,用于创造作物雄性不育系和保证作物制种纯度;培育抗除草剂转基因作物。     

肌肉生成抑制素功能调控研究进展

摘要:肌肉生成抑制素(Myostatin,MSTN)作为骨骼肌发育的负调控因子,其调控功能对畜牧生产具有重要的意义。从遗传选育、基因重组、免疫中和、MSTN结合蛋白以及受体结合与信号转导等方面综述了MSTN调控的最新研究进展。     

植酸酶基因工程研究进展

植酸酶在动物、植物和微生物的磷代谢中起着重要作用,近年来随着真菌基因工程和植物基因工程研究的发展,已克隆出10多个真菌的植酸酶基因,并利用构建基因工程菌的方法,大大提高了微生物生产植酸酶的效率。通过转基因方法,目前已经成功地将几种真菌植酸酶基因转到水稻、玉米等作物中,通过特异表达提高了转基因作物自身植酸酶含量。本文从真菌基因工程和植物基因工程2个方面综述了植酸酶研究取得的进展,并比较和分析了植酸酶植物基因工程和真菌基因工程各自的优缺点。     

玉米细胞质雄性不育与恢复基因研究进展

玉米作为我国重要的粮、饲两用作物在保障粮食安全,推动社会经济发展和提供工业能源等方面扮演着关键的角色。细胞质雄性不育是高等植物中普遍存在的生物学现象,玉米细胞质雄性不育可以分为T型、C型与S型3种类型。不育基因来源于线粒体基因重排形成嵌合基因,新形成的嵌合基因对花药中小孢子的发育产生危害导致败育的发生。恢复基因的存在可以消除不育基因的危害,使小孢子正常生长。由于不育基因为线粒体基因,恢复基因为细胞核基因,对细胞质不育与恢复机理的研究同样是探究质-核互作关系的桥梁。同时对雄性不育系的利用是玉米利用杂种优势的一个重要技术手段,玉米生产上利用细胞质雄性不育对于作物杂种优势的利用、杂交种的制种都有重要意义,不但能够解放劳动力降低制种成本,而且提高了制种纯度增加产量。对玉米细胞质雄性不育的分类、特征及近年来发现的玉米细胞质雄性不育基因与育性恢复基因进行概述,并探讨了玉米细胞质雄性不育应用过程中的问题与发展前景,以其为细胞质雄性不育在生产上的推广利用提供参考。