番鸭就巢性状相关基因表达的cDNA-AFLP分析

【目的】寻找与番鸭就巢性状相关的表达基因,了解其就巢调控的分子机理。【方法】采用cDNA-AFLP (cDNA-amplified fragment length polymorphism)技术分析遗传背景相近的RF系白羽番鸭就巢个体和非就巢个体脑垂体基因表达差异。【结果】筛选到与就巢行为相关差异表达片段82条,选取其中15条进行测序。将测序结果在GenBank数据库进行BLAST比较和分析,发现 8个片段(53.3%)与已知基因具有较高同源性,涉及与繁殖性能紧密相关的下丘脑-垂体-性腺轴(hypothalamic-pituitary-gonadal,HPG)上的功能基因,如GnRH基因、FSH基因,同时也分离到位于GH／IGF轴上的功能基因,即GH基因;以及在功能上属于信号传导、转录调控、代谢的调节基因,如超氧化物歧化酶基因、角蛋白关联蛋白基因、硫氰酸酶释放硫基转移酶基因等。2个片段与未知功能的基因有同源性,5个与数据库中现有的基因没有明显的相似性。随机选择3个片段进行RT-PCR验证,检测片段的表达模式与cDNA-AFLP结果一致。【结论】揭示番鸭不同就巢性状基因表达调控模式,进一步阐明番鸭就巢的分子机理。     

利用cDNA-AFLP分析大白菜、萝卜及其杂交种差异表达基因

为更好地理解十字花科蔬菜杂种优势的分子机理,对大白菜(Brassica rapa L.ssp.pekinensis)、萝卜(Raphanus sativus L.)及其杂交种的差异表达基因进行了初步研究.利用cDNA-AFLP技术对杂种F1及其双亲进行基因差异表达分析,共得到44个在杂种F1特异表达的差异片段,分属40...     

红叶芥叶色性状的cDNA-AFLP研究

利用cDNA-AFLP技术分析红叶芥叶片变红前后的基因表达差异,共发现60条目标条带,随机选取5条差异片段进行了克隆测序.结果发现其中TDFV1T2（149 bp）属于芥菜叶绿体基因片段,另外4条序列分别与拟南芥中编码二酰基甘油激酶、半胱氨酸肽酶、肽基脯氨酰顺反异构酶亲环型家族蛋白、阿拉伯糖苷酶/木糖苷酶等具有一定的同源性.     

6个小麦抗叶锈病近等基因系的cDNA-AFLP差异表达分析

应用cDNA-AFLP技术对小麦抗叶锈病近等基因系TcLr9、TcLr15、TcLr19、TcLr25、TcLr38、TcLr45和感病亲本Thatcher间的表达差异进行分析,共选用226对引物组合对其进行筛选,检测出7 554条条带,平均每对引物可获得33条扩增条带。筛选出68对引物能够在小麦抗叶锈病近等基因系TcLr9、TcLr15、TcLr19、TcLr25、TcLr38、TcLr45和感病亲本Thatcher之间扩增出特异表达条带,特异表达检出率为30.1%。68对引物共扩增出84条特异表达条带,并根据基因表达与否及表达量划分为9种不同的特异表达类型(I~IX)。其中,I、V和VII型特异表达类型为组成型表达,共49条;II、IV、VI和VIII型特异表达类型表达上调,共21条;III和IX型特异表达类型表达下调,共14条。有5种特异表达类型(IV、V、VI、VII、VIII型)可能与小麦的抗病反应相关,并且这5种特异表达类型又分为两类亚型,第一类亚型是小麦抗叶锈病近等基因系与小麦叶锈菌互作时特异表达(I V型)或者表达量明显增加(VI、VIII型),为诱导性特异表达类型;第二类亚型为组成型特异表达类型(V、VII型)。     

甘蓝型油菜双主茎材料苗期抗旱相关基因的cDNA-AFLP差异显示

在云南本地芥菜型油菜文山大脚黄(母本)与甘蓝型油菜品种花油5号(父本)杂交F1小孢子培养获得的DH群体中分离出双主茎材料,其田间表现具有良好的抗旱性.利用cDNA-AFLP技术分析七叶期甘蓝型油菜双主茎材料在干旱和对照条件下基因差异表达情况.共筛选了512对引物组合,获得56个干旱诱导上调表达的差异片段.对36个大于100 bp的片段克隆测序、同源比对、结果归并为30个非重复的TDFs,对已知功能的18个TDFs功能预测表明这些片段参与了细胞形态建成与降解、代谢、能量、细胞周期、蛋白质合成、蛋白质修饰、蛋白质结合、运输途径等相关过程.本试验获得的差异表达基因对于了解油菜苗期抗旱性形成的调控机制具有一定的参考价值.     

小麦抗叶锈近等基因系TcLr38的cDNA-AFLP分析

 【目的】分析经叶锈菌诱导小麦抗叶锈近等基因系TcLr38的基因表达情况,寻找与抗病基因表达相关的片段。【方法】应用cDNA-AFLP技术从mRNA表达水平研究TcLr38和感病对照Thatcher与小麦叶锈菌05-22-65（THTS）互作时基因表达的差异。【结果】76对引物组合检测到约3 800条条带,平均每一对选择性引物可以获得50条条带,其中28对能够在小麦近等基因系TcLr38和感病对照Thatcher之间扩增出特异性条带。多态性条带划分为8种类型,其中3种类型可能与抗病基因相关。最终得到95条小麦抗叶锈近等基因系TcLr38的特异性表达的转录衍生片段（TDF）,其中19条差异TDFs只在接种叶锈菌的TcLr38中出现,为上调表达,而8条差异TDFs为下调表达。对可能与抗病相关的特异TDFs中的21条片段进行序列测定与分析,经BLASTx比较,17个TDFs所推导的蛋白质序列在数据库中找到其所对应的同源序列,15个TDFs为已知功能的基因。【结论】通过对功能已知的基因分析,推测决定蛋白激酶C、ATP结合蛋白、类受体激酶、信号传导组氨酸激酶（HPK）、肽酶家族M23、Dnak抑制蛋白DksA、甲硫氨酸tRNA合成酶、RanGTP酶激活蛋白1、烯酰辅酶A水合酶的TDFs可能与抗病或防御过程相关。     

萝卜花叶性状的遗传分析及基因定位

为筛选控制萝卜花叶性状的候选基因,以萝卜花叶品种J4和板叶品种WA构建F₂分离群体,在F₂群体中,选择20个花叶和20个板叶单株,分别构成花叶和板叶DNA混合池,分析花叶性状的遗传规律。结果显示:萝卜花叶性状受1对基因控制,且花叶对板叶呈不完全显性;结合集团分离分析（bulked segregant analysis,BSA）与简化基因组测序基因型分析技术（genotyping by sequencing,GBS）,将花叶基因定位在R7染色体0.07～7.97 Mb区间内;通过萝卜全基因组与甘蓝型油菜全基因组的共线性分析发现,萝卜候选区间内0.87～1.32 Mb与油菜A10染色体的16.35～16.80 Mb存在很好的共线性;对共线性区段进行基因功能注释确认Rs390250（899863～901 651 bp）为萝卜花叶的候选基因;该基因编码1个HD-ZipⅠ（the class Ⅰ homeodomain leucine-zipper）转录因子,其位于第二外显子的非同义突变位点T425C会导致LZ（leucine zipper）结构域内保...     

胡萝卜根中特异性表达基因的cDNA-AFLP分析

胡萝卜是一种具有重要保健功能的蔬菜,其块状根系富含胡萝卜素等多种营养物质,可开发作为生物反应器。以转基因胡萝卜根作为生物反应器生产生物活性成分需要应用其根部高效、特异性表达的启动子。本研究应用cDNA-AFLP分析胡萝卜根、叶中基因的差异表达,获得32个在根中高效表达而在叶中不表达的转录衍生片段(TDF)。测序和同源比对分析结果表明,其中有20个TDF在基因库中未发现同源基因,其他12个分别是推定的植物激素抑制蛋白、金属硫因-1蛋白及其他有关基因。     

应用cDNA-AFLP技术分离应答BABA诱导的番茄抗病相关基因

应用cDNA-AFLP技术研究番茄根部组织应答BABA(β-Aminobutyric Acid,β-氨基丁酸)诱导后基因转录谱,得到与植物获得性抗性相关的差异表达片段29条,克隆测序后获得10个上调基因片断.经过生物信息学分析和功能预测,其同源基因都是植物体在抗病、抗逆反应中的表达序列标签.根据功能可将其分为5类:第1类是防御反应基因,为病程相关蛋白基因P69家族成员,具有蛋白水解酶功能;第2类是转运蛋白基因,负责细胞内外离子、水和小分子物质的跨膜运输;第3类是信号传导蛋白,是Ca2 信号传导途径上重要的功能蛋白;第4类是分子伴侣蛋白BIF1,协助蛋白质的复性;第5类属功能未知基因.研究表明:BABA诱导植物根部抗病机制涉及植物多方面生理生化反应,由多个功能不同基因共同参与控制.差异表达片段的获得将有助于下一步全长抗病基因的克隆和BABA诱导植物抗性机制的研究.     

水、旱稻差异表达抗旱候选基因的序列分析

为研究在水、旱稻差异表达的抗旱候选基因、解释旱稻抗旱的分子机理,本研究选取已获得的水、旱稻干旱胁迫处理基因表达谱中在旱稻中高表达的候选基因,对其编码区和启动子区进行测序分析,以期比较可能的抗旱相关基因在水、旱稻基因组水平上的异同.根据水、旱稻差异表达结果,筛选出8个旱稻高表达基因.通过测序分析发现7个基因在水、旱稻间没有差异,只有一个候选基因OsMIP在典型水稻(日本晴、越富)和典型旱稻(IRAT109、毫格劳)启动子区之间存在18个SNP和1个Deletion的序列差异,说明在干旱胁迫下,旱稻高表达基因中只有少数存在序列上的差异.为进一步验证OsMIP的启动子区在水、旱稻问的序列差异,利用国内、外86份水、旱稻材料对该基因的启动子区进行测序分析,所得到的所有启动子序列可分为4种单倍型H1、H2、H3和H4,在单倍型H2中获得与抗旱相关的8个SNP和1个Indel,推测该基因的启动子区域的一个或多个序列差异可能是引起水、旱稻OsMIP基因差异表达的原因.     

香龙血树真菌病害的鉴定

1997-2000年在广州地区的香龙血树[Dracaena fragrans(L.)Ker-Gaw.]种植单位共调查到9种真菌病害，即：可可球二孢茎枯病，顶多毛孢叶斑病，弯孢霉灰斑病，弯孢霉褐斑病，炭疽病，拟盘多毛孢叶斑病，拟茎点霉灰斑病，拟茎点霉叶斑病和球壳孢叶枯病，其病原菌分别被鉴定为：可可球二孢（Botryodiplodia theobromaePat.)、龙血树顶多毛孢（Bartalinia dracaenaeaP.G.Xi,Z.D.JiangetP.K.Chi)，弯孢霉[Gurvularia lunata(Walker)Boedijn]、塞河弯孢霉[Curvularia senegalensis(Speg.)Subram]、围小丛壳[Glomerella cingulata(Stonem)Spauld,etSchrenk]，棒孢拟盘多毛孢[Pestalotiopsis clavispora(Atk)Stey]、龙血树拟茎点霉（phomopsis dracaenae Sahni)，龙血树生拟茎点霉（Phomop-sis dracaenicola Z.D.Jiang,P.G.XietP.K.Chi)，龙血树球壳孢（Sphaeropsis dracaenaeP.G.XietP.K.Chi)，对生产影较大的是由可可球二孢引起的茎枯病和由围小丛壳引起的叶部炭疽病。     

盐、碱条件下水稻剑叶形态相关性状QTL分析

以东农425和耐盐碱的长白10号杂交获得重组自交系(RIL)为作图群体,对亲本重测序,利用差异设计120对Indel引物,在实验室原有102个SSR标记基础上增加113个多态性较好Indel标记,构建遗传连锁图谱,鉴定水稻耐盐、碱性。以浓度6 ds·m-1的Na Cl水溶液,p H 9.0 Na2 CO3水溶液作全生育期处理,正常水灌溉为对照。2016~2017年盐、碱胁迫和自然条件下测定水稻抽穗期对剑叶形态相关性状,并对各性状作QTL定位。结果表明,在两年试验中亲本和RIL群体受碱胁迫影响大于盐胁迫,亲本每个性状在盐、碱两种条件下均表现显著相关性,在盐、碱胁迫条件下共检测到26个与剑叶形态性状相关QTL。q SLl9和q ALl8在两年试验中均被检出,是两个主效QTL。研究结果可为水稻抽穗期耐盐、碱性QTL精细定位和分子辅助育种提供理论依据。     

低氧—复氧胁迫下脊尾白虾鳃组织差异表达基因趋势分析

【目的】探究脊尾白虾（Exopalaemon carinicauda）鳃组织在渐变式低氧—复氧胁迫下的分子调控机制,为今后开展脊尾白虾耐低氧品系（种）的选育提供理论指导。【方法】通过模拟自然低氧环境的形成过程,分别于低氧处理0（对照）、3和6 h及复氧后1和8 h采集脊尾白虾鳃组织,利用Illumina HiSeqTM 4000测序平台进行转录组测序分析,经过滤和Trinity组装获得Unigenes,选取Nr、Swiss-Prot、KEGG和COG/KOG等数据库进行注释分析,在Omicsmart平台上完成差异表达基因筛选及其表达趋势分析,然后进行GO功能注释分析和KEGG信号通路富集分析,并随机选取5个差异表达基因进行实时荧光定量PCR验证。【结果】脊尾白虾鳃组织样本转录组测序数据经过滤后的Cleanreads进行Trinity组装共获得93227条Unigenes,其长度范围在201~35402 bp,平均长度为834 bp,N50长度为1352 bp。通过组间两两比较分析,共鉴定出4750个差异表达基因,其中上调差异表达基因3557个、下调差异表达基因2829个;超过50%的差异表达基因被显著富集到6种基因表达趋势模式中（P<0.01）,具体表现为:Profile 0模式富集到415个基因,Profile 5模式富集到201个基因,Profile 11模式富集到371个基因,Profile 13模式富集到841个基因,Profile 17模式富集到387个基因,Profile 18模式富集到411个基因。6种基因表达趋势模式中的差异表达基因被注释到代谢进程、细胞进程、单一有机体进程、细胞、细胞零件、大分子复合物及催化活性等GO功能条目上;而KEGG信号通路富集分析结果显示,以Profile 13模式中的差异表达基因富集到最多信号通路（86条）,其中呈显著富集的有8条,分别为核糖体、碳代谢、氧化磷酸化、氨基酸生物合成、内质网蛋白质加工、糖酵解/糖异生、谷胱甘肽代谢和蛋白输出。【结论】脊尾白虾鳃组织在受低氧胁迫早期通过合成蛋白质及提高代谢能力来抵御低氧环境,随着低氧胁迫时间的延长,物质合成和能量代谢活动均显著下降;但在复氧后随着复氧时间的延长,其蛋白质合成和能量代谢水平又逐渐升高恢复至常氧水平。     

激素对也门铁叶片愈伤组织的诱导效果

[目的]寻求诱导也门铁叶片愈伤组织的最佳激素配方。[方法]以也门铁无菌苗叶片为外植体,以MS为基本培养基,分别添加不同浓度的2,4-D、BA和NAA,配制成24种激素组合,通过离体组织培养,探讨不同激素配比对也门铁叶片愈伤组织的诱导效果。[结果]当NAA为0 mg/L,2,4-D与BA 2种激素以不同浓度组合,在2,4-D浓度是BA浓度的1.0~1.5倍时,也门铁愈伤组织诱导效率较高,但质量较差。当2,4-D为0 mg/L时,BA与NAA 2种激素组合的诱导率为0。当2,4-D、NAA与BA 3种激素组合且2,4-D与NAA的浓度比值为1时,也门铁愈伤组织的诱导时间短,愈伤组织质量较好。也门铁叶片愈伤组织诱导的最佳培养基配方是MS＋0.5 mg/L2,4-D＋0.5 mg/L NAA＋1.0 mg/L BA,诱导率为44.4%。[结论]该研究为探索高效的也门铁组培快繁新方法提供科学依据。     

番木瓜不同性别基因表达cDNA-AFLP分析

在番木瓜幼苗期,利用cDNA-AFLP技术鉴定植株性别并分析不同植株性别基因表达的差异;通过对差异表达基因进行序列和功能分析,探讨调控番木瓜性别分化的分子机理.结果表明,每次反应扩增获得的稳定条带总数为25～75条,番木瓜3种植株性别基因表达存在明显差异,每种性别植株都有特异性条带,其中雄性株14条、雌性株13条、两性株9条.将获得的部分差异TDFs序列与GenBank数据库中的所有序列进行Blastx和Blastn比对,其中一部分差异片段为未知功能基因序列,另一部分差异片段序列与谷胱甘肽转移酶基因、植物甾醇类激素合成相关基因、分裂原活化蛋白酶基因、与端粒相连的核酸序列、杨树叶中克隆的未知功能基因及拟南芥花和花蕾中克隆的未知功能基因等具有较高的同源性.因此,cDNA-AFLP技术可在幼苗期鉴定番木瓜的植株性别,不同番木瓜植株性别基因的差异表达可能是其植物体一系列功能基因调控植株性别发育及生长发育的综合反应.     

水稻花器性状和柱头外露特性及其相关性

以7个水稻三系不育系和7个水稻两用核不育系为材料,研究水稻不育系的花器性状和柱头外露特性及它们之间的相关性.结果表明,7个两用核不育系的平均颖花长度长于三系不育系的平均颖花长度;平均颖花宽度窄于三系不育系的平均颖花宽度;平均颖花长宽比大于三系不育系的平均颖花长宽比,说明两用核不育系的粒形较三系不育系的细长.相关和通径分析的结果表明,与柱头外露率关系最密切的花器性状有颖花长、颖花长宽比、柱头跨度和子房长度,其中颖花长宽比对柱头外露率的作用最大,说明颖花长度和颖花长宽比的增加有利于提高柱头外露率,因此在高柱头外露率不育系的选育中应加强粒形的选择,细长粒形的不育系其柱头外露率较高.     

干旱胁迫下马铃薯差异表达基因的验证分析

为了深入了解马铃薯的抗旱机制,本研究选择Solexa高通量测序中log2(fold change)≥11倍的22个差异基因,包括6个转录因子、4个脯氨酸代谢、4个抗氧化防御系统、4个类黄酮生物合成和4个植物激素信号转导相关基因,采用qRT-PCR检测20%PEG6000处理0、1、6、12h后马铃薯叶片中22个基因表达的变化.结果表明:被检测的22个基因的结果与Solexa高通量测序的结果一致,并且在不同干旱处理时间下各基因表达各不相同,表现出5种表达模式:上调-上调-上调、下调-下调-下调、上调-下调-上调、上调-下调-下调、上调-上调-下调.马铃薯对不同时间点的干旱可能采取不同的应对策略,对1h和6h干旱可能是减少不必要的能量和物质消耗,12h干旱胁迫下才调动大量抗逆相关物质,抵抗干旱的伤害.     

3个也门铁品种高效离体繁殖体系的建立

以3个也门铁(Dracaena fragrans)品种(金心也门铁、金边也门铁和普通也门铁)茎段为材料,研究了植物生长调节物质、基本培养种类、AgNO3、栽培基质等因素对其离体再生的影响.结果表明:茎段在MS 3.0 mg/L BA 0.3 mg/L IAA 2.0 mg/L AD上,腋芽萌发生长的同时也部分启动腋芽基部周围茎段组织的分化;在MS 3.0 mg/L BA 0.3 mg/L IAA上培养1代,每外植体平均分化出长1 mm以上的不定芽5～6个.不定芽在MS 1.0 mg/L BA 0.1 mg/L IAA 3.0 mg/L AgNO3上的增殖率在390%以上.将高度1.2 cm以上的不定芽转至MS 0.05 mg/L BA 0.05 mg/L IAA 1.0?上壮苗培养1代,芽的高度和粗度增加1.5倍以上,平均株高约3.5 cm.将高度3 cm以上的不定芽转入1/2MS 0.5mg/L IBA上诱导生根,最后将幼苗移至等质量的椰糠、泥炭土、珍珠岩上生长45 d,3个品种苗高分别在15,16,10 cm以上.由此建立的也门铁离体繁殖体系,通过2年多的生产实践检验,其启动率、不定芽分化率、生根率、移栽成活率均能稳定在98%以上.3个品种在启动、不定芽分化、增殖、生根、移栽等过程中表现出相似的规律,尤其以金心也门铁和普通也门铁比较接近,但金边也门铁分化率较高而苗生长势差.避免脱分化形成愈伤组织以及减少或阻止愈伤组织再分化是减少金心也门铁和金边也门铁这类嵌合体品种发生变异的关键之一.     

冷应激引起鸡下丘脑基因表达谱差异分析

为研究冷应激发生机制以及冷应激过程中下丘脑神经内分泌系统基因表达变化,选取28日龄淮南麻黄鸡为研究对象,采用全基因组表达谱芯片技术分析冷应激24 h后下丘脑组织差异表达基因.通过比较淮南麻黄鸡冷应激24 h前后下丘脑组织基因表达谱,表达倍数＞3倍的基因共877个,其中下调基因334个,主要涉及HAAO、CHRNA9及STAM2等信号转导接头分子基因的低表达;上调基因543个,主要为CCK、NPY及其受体基因、CAMK2A、SST及TRH等基因.对差异表达基因参与的生物学过程分析可见,在冷应激24 h过程中,鸡下丘脑首先启动神经受体-配体相互作用,刺激鸡体产生采食欲望,随后启动脂质代谢途径以供应机体能量需求.在此过程中,Jak-STAT、Ca离子信号通路等一系列生物反应途径发生响应,以调节机体对寒冷应激的反应.差异表达基因的生物学通路分析为阐明鸡冷应激机理提供重要信息,差异表达基因分析有助于抗冷应激分子育种候选基因筛选.