极端粒形水稻品种GS5基因的序列及效应分析

为明确粒型控制基因GS5在2种极端粒型水稻中的序列差异和作用,本研究利用极端大粒型水稻品种TD70和小粒型水稻品种Kasalath对粒宽控制基因GS5进行了克隆和序列分析,根据序列比对结果设计分子标记,用来区分不同来源的GS5基因,并结合重组自交系的粒型信息分析该基因对粒型的调节作用。结果显示,该基因包含10个外显子和9个内含子,与TD70的GS5基因相比,Kasalath的GS5基因第1外显子上编码的第31位氨基酸由甘氨酸变成丙氨酸,同时在第36、37位缺失2个甘氨酸。以这2个氨基酸的缺失为基础,设计简单重复序列(SSR)分子标记并在2个品种及其重组自交系(RIL)中进行了验证。利用该标记可以在含有GS5-T的品种中扩增出216 bp的片段,在含有GS5-K的品种中扩增出210 bp的片段。对重组自交系的检测结果显示,含有GS5-T基因的株系有122个,含有GS5-K基因的株系有118个。含GS5-T基因的株系平均粒宽比含GS5-K基因的株系平均粒宽高出0.47 mm,千粒质量高出2.87 g,说明GS5是水稻粒宽性状的主效调控基因。     

水稻粒型基因GW2和GS3遗传效应分析

以大粒品种TD70和小粒品种Kasalath为背景材料,分别对其中的GW2和GS3基因进行了反义和超表达载体的构建和转化。结果表明,Kasalath来源的GW2(GW2~K)和GS3(GS3~K)转化TD70的超表达材料籽粒质量均降低,且GW2~K的贡献大于GS3~K;GW2~K和GS3~K转化Kasalath的反义表达材料籽粒质量均增加,GW2~K的贡献大于GS3~K;TD70来源的GW2(GW2~T)转化Kasalath的超表达材料千粒质量显著增加,而TD70来源的GS3(GS3~T)转化Kasalath的超表达材料粒型和籽粒质量没有显著变化,说明不同遗传背景中GW2和GS3的基因效应有差异,但同一背景下GW2对籽粒质量的贡献大于GS3。     

利用高密度Bin图谱定位水稻抽穗期剑叶叶绿素含量QTL

[目的]挖掘新的控制水稻叶绿素含量的相关位点和基因,为水稻叶绿素含量的遗传机制研究提供理论基础.[方法]利用剑叶叶色存在明显差异的粳稻TD70和籼稻Kasalath杂交构建的包含186个株系的重组自交系群体为供试材料,通过对两亲本及RIL群体重测序,构建了包含12 328个Bin标记的高密度遗传图谱.RIL群体及亲本分...     

水稻粒长基因GS3的功能基因标记鉴定

为了研究水稻粒长基因GS3的功能基因标记,建立水稻分子标记辅助育种技术体系,利用GS3特异引物对13个水稻长粒品种和9个短粒品种进行多态性扩增,回收特异性产物并测序,通过分子生物学比对分析寻找控制水稻长、短粒的功能基因标记。结果表明:在26对GS3特异性引物中,有4对引物扩增出多态性条带,分别是HGS3F3R3、HGS3F7R7、HGS3F10R10和HGS3F15R15,共产生10条多态性带,其中多态比率分别为33.3%、83.3%、50.0%和66.7%。通过NCBI Blast序列比对,确认了GS3功能基因的标记。     

水稻RIL群体高密度遗传图谱构建及粒型QTL定位

【目的】水稻粒型是与产量直接相关的重要农艺性状,影响稻米的外观品质和商品价值。挖掘新的水稻粒型相关基因,对揭示水稻粒型调控的遗传机理研究有重要意义,同时可为水稻粒型分子育种提供新的基因资源。【方法】以极端粒型差异的粳稻TD70和籼稻Kasalath,以及杂交构建的186个家系的重组自交系群体为研究材料,利用高通量测序技术对亲本和RIL株系进行深度测序。统计186个RIL基因型数据,利用滑动窗法(SNP/InDel数目为15),将窗口内SNP/InDel信息转换成窗口的基因型,预测染色体上的重组断点构建RIL群体的BinMap遗传图谱,结合2年的粒长、粒宽、粒厚和千粒重的表型数据,运用QTL IciMapping软件,采用复合区间作图法对RIL群体的4个性状进行QTL定位。【结果】构建了一张包含12 328个Bin标记的高密度遗传图谱,该图谱各染色体Bin标记数为763—1 367个,标记间平均物理距离为30.26 kb。粒长、粒宽、粒厚和千粒重4个性状在RIL群体中呈近正态连续分布,且2年间的变化趋势相似,符合QTL作图要求。2018年对粒长、粒宽、粒厚及千粒重进行QTL分析,共检测到...     

利用籼粳交RILs群体的水稻粒形QTLs定位

为了深入剖析水稻粒形性状的遗传调控机理,以典型籼稻品种七山占(Qishanzhan)和典型粳稻品种秋光(Akihikari)为亲本构建的重组自交系群体为材料,于2011~2013年分别对各株系的粒长、粒宽和粒厚3个粒形性状进行表型测定,并基于完备区间作图法(ICIM)进行粒形性状基因定位研究。试验结果表明:共检测到27个控制粒形性状的QTLs,包括3个粒长QTLs,11个粒宽QTLs和13个粒厚QTLs,它们分布于第1,2,3,4,5,11和12号染色体上,可分别解释14.45%~38.48%,28.98%~52.36%和38.77%~44.23%的表型变异;进一步分析发现,在第3,5和12号染色体上检测到的粒形性状QTL位点较多,且呈簇分布;此外,检测到q GL12a,q GL12b,q GW1,q GW5a,q GT11a和q GT12b等6个较新的QTLs位点,其中控制粒宽的q GW5a连续3年表达稳定,是一个重演性极好的QTL位点。以上结果将为水稻粒形性状的QTL克隆和遗传改良奠定基础。     

水稻重组自交系分子遗传图谱构建及分蘖角的QTL检测

利用株型差异显著的特大粒粳稻品系TD70和籼稻小粒品种Kasalath为亲本配制组合,以单粒传方法构建含240个株系的重组自交系(RIL)群体。选用838对SSR引物进行亲本多态性筛选,共检测到302对具有多态性的引物,频率为36.04%。从中选择带型清晰且在基因组中均匀分布的141个SSR标记对RIL群体进行基因型分析,结果表明:群体中父母本基因频率分别为53%和47%,群体结构平衡性好。构建的水稻分子连锁图谱共包含141个标记座位,总图距约1 832.47 cM,标记间平均图距为12.7 cM,标记间图距范围为0.43～36.11 cM,符合QTL作图的基本要求。除第1、第8染色体个别标记位置外,其他染色体上标记顺序和位置与已公布的日本晴遗传图谱序列基本一致。以该群体为材料,对分蘖角度进行了QTL检测,共检测到控制分蘖角度的3个QTL位点,分别是qTA8、qTA9和qTA11,贡献率分别为4.10%、26.08%和4.35%,其中qTA9包含控制水稻分蘖角度基因TAC1。该图谱的构建为研究籼粳交后代各种性状的遗传规律及QTL定位打下了基础。     

水稻重组自交系分子遗传图谱构建及分蘖角的QTL检测(英文)

利用株型差异显著的特大粒粳稻品系TD70和籼稻小粒品种Kasalath为亲本配制组合,以单粒传方法构建含240个株系的重组自交系(RIL)群体选用838对SSR引物进行亲本多态性筛选,共检测到302对具有多态性的引物,频率为36.04%从中选择带型清晰且在基因组中均匀分布的141个SSR标记对RIL群体进行基因型分析,结果表明:群体中父母本基因频率分别为53%和47%,群体结构平衡性好构建的水稻分子连锁图谱共包含141个标记座位,总图距约1832.47cM,标记间平均图距为12.7cM,标记间图距范围为0.43～36.11cM,符合QTL作图的基本要求除第1、第8染色体个别标记位置外,其他染色体上标记顺序和位置与已公布的日本晴遗传图谱序列基本一致以该群体为材料,对分蘖角度进行了QTL检测,共检测到控制分蘖角度的3个QTL位点,分别是qTA8、qTA9和qTA11,贡献率分别为4.10%、26.08%和4.35%,其中qTA9包含控制水稻分蘖角度基因TAC1。该图谱的构建为研究籼粳交后代各种性状的遗传规律及QTL定位打下了基础。     

TD70/Kasalath RIL群体定位水稻花药基部开裂长度QTL（英文）

利用花药基部开裂长度存在明显差异的粳稻品种TD70和籼稻品种Kasalath的重组自交系(包含240个系)为作图群体,对控制水稻花药基部开裂长度的QTL进行鉴定,并对水稻花药基部开裂长度和其他农艺性状进行相关性分析。利用Ici Mappingv3.4软件,运用复合区间作图法,以均匀分布于12条染色体的141个SSR标记进行花药基部开裂长度的QTL检测,共检测到2个QTL位点。位于第6染色体RM3和RM3628之间的q LDBT6,LOD值3.23,贡献率6.18%,加性效应17.74%。q LDBT8位于第8染色体RM1376和RM4085之间,LOD值2.95,贡献率8.00%,加性效应20.09%,推测该区域与小穗不育有重要关系。RIL群体的花药基部开裂长度与剑叶宽、千粒质量、粒长、粒宽、粒厚间存在极显著正相关,与抽穗期、株高、分蘖数、剑叶长、总粒数、结实率和抽穗当天最高温度、抽穗期平均温度、抽穗期最高温度以及芒长之间不相关。     

北方粳型超级稻中籼粳杂交优势贡献的分子基础

在“理想株型与优势利用相结合”育种理论指导下,亚种间杂交为中国北方粳型超级稻增产做出了巨大贡献.以中国北方栽培粳稻品种为试材,利用籼粳特异性标记Indel与SSILP分析了不同年代与地区北方粳稻品种的籼型血缘的相对含量,结果表明,20世纪90年代以后育成品种籼型基因型频率显著增加.相关分析表明,籼稻血缘含量与每穗粒数存在显著的正相关性,与有效穗数存在显著的负相关性.进一步对籼粳杂交育成品种的8个产量与品质相关基因进行检测发现,育种家通过“选择”将控制穗粒数与粒重的籼稻增产基因GN1a、GS3部分固定于北方粳稻基因组中,淘汰了适口性差的籼稻高直链淀粉基因Waxy以及不符合北方农民收获习惯的籼稻落粒基因qSH1,同时保留了北方粳稻原有的理想株型基因DEP1,宽粒基因qSW5.本研究进一步明确了“籼粳杂交优势利用理论”的分子基础.     

杨树14-3-3基因家族的分子进化及表达模式研究

14-3-3蛋白在植物细胞信号传导中发挥重要的作用,探索木本植物14-3-3蛋白家族的进化模式对深入理解该基因家族的功能有重要的指导意义。本文采用生物信息学的方法,在基因组水平上搜索和鉴定了12个杨树14-3-3蛋白基因,其中ε类有7个,非ε类有5个。通过对杨树14-3-3基因家族的系统进化、序列相似性、基因结构和染色体位置分析,发现杨树14-3-3基因的扩张主要是通过最近的一次全基因组加倍事件产生的。在全基因组加倍事件中共产生5对重复基因对,Ka/Ks分析显示这5对重复基因对处于较强的净化选择压力。RT-PCR分析显示在杨树12个14-3-3基因中有8个在不同组织中均表达,另外4个基因的表达部位发生了变异。因此,杨树14-3-3基因家族的分子进化及表达模式的研究结果预示着基因重复后其功能发生了分化。     

甘蔗14-3-3基因真核表达载体构建及分析

该实验拟构建甘蔗14-3-3基因的真核表达载体,为体外研究该蛋白功能和高级构象特征奠定基础。用RT—PCR技术从甘蔗茎中扩增出编码14-3-3蛋白的全长基因,并连入pGEM—T载体中,双酶切和测序用于序列正确性的鉴定。结果表明,该基因的最大开放阅读框为771bp,编码6256个氨基酸。后将所得cDNA片段亚克隆至真核表达载体pPIC9K,经电转后在酵母细胞中表达,表达产物经Westernblot鉴定分子量约为28kD。表明已成功构建了甘蔗14—3—3蛋白真核表达载体,并获得了表达产物。     

信号传导与转录活化因子3在肝细胞癌组织中的表达及意义

目的 研究信号传导与转录活化因子3(STAT3)在肝细胞癌组织中的表达及其意义.方法 分别应用逆转录聚合酶链式反应(RT-PCR)和免疫组织化学法检测肝癌组织、癌旁组织和良性病变肝组织中STAT3 mRNA和蛋白的表达,应用免疫组织化学法检测Bcl-xL的蛋白表达情况.结果 肝癌组织、癌旁组织中STAT3 mRNA的相对表达量和蛋白阳性率均高于良性病变肝组织(P均<0.01或0.05).肝癌组织及癌旁组织中Bcl-xL蛋白表达率明显高于良性病变肝组织(P<0.05).肝癌组织中STAT3蛋白与Bcl-xL蛋白表达有密切关系(P<0.01).结论 STAT3高表达可能是肝癌发病机制中的早期事件;在癌旁肝组织中,那些STAT3蛋白阳性的肝细胞可能是潜在的癌前细胞.STAT3基因可能通过直接或间接促进Bcl-xL的表达,抑制细胞的凋亡,从而在肿瘤的发生发展过程中发生重要作用.     

甜瓜14-3-3基因家族全基因组鉴定与进化分析

以拟南芥的14-3-3蛋白保守结构域为探针序列,对甜瓜全基因组的蛋白质数据库进行搜索,获得9个14-3-3蛋白序列,其中ε类5个、非ε类4个。对甜瓜14-3-3基因家族进行了系统发生分析、内含子数量分析、序列相似性比对,通过对所有甜瓜的14-3-3蛋白相匹配的Unigene分析后发现,部分基因在多种组织中均有表达,部分基因在甜瓜果实以及花中高丰度特异表达,而且不同成员之间的表达模式存在较大差异。甜瓜14-3-3基因家族成员的分子进化及表达模式的研究结果表明基因重复后发生功能分化。     

人骨形成蛋白3基因cDNA部分序列的RT-PCR克隆

针对人骨形成蛋白 3基因的 c DNA序列设计引物 ,通过反转录 PCR技术 ,从人骨纤维肉瘤组织中扩增出目的片段。从胶中回收目的片段 ,将其与 p MD18- T载体连接 ,转化大肠杆菌 DH 5α后 ,经 H ind 酶切鉴定 ,进行测序。结果显示所得到的片段大小为 84 5 bp,与所设计的序列同源性为 10 0 % ,说明已经成功地扩增、克隆了人骨形成蛋白 3(h BMP- 3)基因 c DNA的大部分序列。     

人F3-Restin基因的克隆与表达

目的:克隆人F3-Restin基因,表达有生物学活性的新型融合蛋白F3-Restin。方法:采用亚克隆技术构建融合表达载体PET32a(+)-F3-Restin,原核诱导表达,经Ni2+-NTA琼脂糖树脂亲和层析纯化,透析去盐。结果:在20℃、10h的条件下IPTG原核诱导表达、纯化,得到分子量约为40kD的高纯度的可溶性蛋白F3-Restin。结论:成功地克隆了人F3-Restin基因,构建融合表达载体PET32a(+)-F3-Restin,并表达出新型融合蛋白F3-Restin,为进一步研究F3-Restin蛋白抗肿瘤血管生长的活性及作用机理奠定了良好的基础。     

山羊TGFB3基因的多态性及生物学信息分析

为了解山羊TGFB3基因的多态性,并为优秀山羊品种的选育提供理论依据,选择牛TGFB3基因组序列(NM_001101183)设计1对特异性引物,采用DNA池PCR直接测序法快速检测黔北麻羊、内蒙古白绒山羊和关中奶山羊3个山羊品种的TGFB3基因的多态性.结果表明,只在黔北麻羊TGFB3基因第1外显子212 bp处发现1...     

红鳍东方鲀去乙酰化酶SIRT3基因的克隆及原核表达

从红鳍东方鲀(Takifugu rubripes)肝脏组织中提取总RNA,通过RT–PCR扩增,获得SIRT3基因的编码阅读框(ORF),用原核表达载体p ET32a(+)构建p ET32a/SIRT3重组质粒,用异丙基–β–D–硫代半乳糖苷(IPTG)将重组质粒p ET32a/STRT3在大肠杆菌Rosetta(DE3)进行诱导表达,并用镍柱纯化融合表达蛋白。结果显示,红鳍东方鲀SIRT3基因(tr SIRT3)ORF区大小为1 263 bp大小,编码420个氨基酸。经IPTG诱导表达后,获得1个带组氨酸(His)标签的融合蛋白,目的蛋白主要存在于上清溶液中,为可溶性表达。用镍离子亲和层析柱对重组蛋白进行纯化,获得了相对分子质量约66 000的重组蛋白。     

水稻脂氧合酶-3基因启动子的特性分析

从栽培水稻品种越光中克隆了水稻脂氧合酶-3基因(Lox-3)的启动子,长度为1343bp,其序列与日本晴对应的序列完全相同。生物信息学分析表明,该启动子序列中包含受信号诱导的元件(G-box)、温度响应元件(CCGAAA)和水分胁迫响应元件(CACATG)等顺式作用元件;进一步构建了Lox-3基因启动子与gus和gfp基因的融合表达载体并获得转基因植株,发现报告基因在转基因植株的根、茎、叶、花药、种胚及种皮中均有表达,在萌发种子的胚和胚芽中也有表达,但在胚乳中不表达。此外,经ABA、NaCl及人工陈化处理后对报告基因的表达进行了定量分析,发现这些非生物胁迫可能通过诱导启动子顺式元件致使报告基因表达活性增强。     

转OsDREB3基因大豆外源基因拷贝数的确定及标准分子的构建

为建立抗逆转OsDREB3基因大豆快速稳定的品系特异性检测方法,本试验通过实时Real-time PCR方法,以大豆凝集素基因(lectin)作为内源参照基因,确定了外源基因OsDREB3在转OsDREB3基因大豆基因组中的拷贝数为单拷贝,为建立快速、有效的品系特异性检测方法奠定基础.同时,在原有构建的含4种转基因大豆品系特异性序列的标准分子载体上又增加了转OsDREB3基因大豆品系特异性序列,新构建了含有5种转基因大豆品系特异性序列的标准分子及大豆内参照基因(lectin),已完全满足对现有国内覆盖面最大的5种转基因大豆同时、快速筛查检测工作的需要.