小檗碱和miRNA-18b对猪IVF胚胎HIF-1α的调控作用

【目的】探明miRNA-18b和HIF-1α之间的关系。【方法】以NCSU-23胚胎培养液为对照组,Ber加入NCSU-23培养液中为Ber组,在对照组的原核胚细胞质中显微注射10pLmiRNA-18b过表达剂(agomir)、低表达剂(antagomir)和阴性片段分别为miRNA-18bagomir组、miRNA-18bantagomir组和阴性片段对照(NC)组。观察IVF胚胎2-、4-、8-细胞和桑椹胚、囊胚发育率;通过qRT-PCR、Western-blot和双荧光素酶报告基因的方法验证miRNA-18b的靶基因HIF-1α。【结果】Ber组和miRNA-18bantagomir组,可极显著提高猪IVF囊胚发育率(P0.01)。Ber组和miRNA-18bantagomir组能上调猪IVF胚胎中HIF-1α表达水平,miRNA-18b agomir组能下调HIF-1α表达水平;HIF-1α的表达水平随着胚胎发育呈上升趋势,4-～8-细胞阶段更为明显;在HIF-1α的3’UTR wt、mut重建载体转染产生的双萤光素酶活性上,miRNA-18b与NC组均无差异(P0.05)。【结论】Ber和抑制miRNA-18b的表达能够促进4-、8-细胞和桑椹胚时期HIF-1α的表达从而促进猪IVF胚胎体外发育,其中4-～8-细胞时期作用更为明显。     

干扰隐花色素Cry1a与Cry1b基因的表达对水稻若干农艺性状的影响

利用已公布的水稻Cry1a与Cry1b基因序列设计引物,PCR扩增基因部分片段,构建了一个包含2个隐花色素基因片段的ihpRNA表达载体pSC1301-347-Cry1aCry1b,并通过农杆菌介导转化水稻,以期同时导致这2个基因功能缺失.根据转基因植株主要农艺性状的表现,初步分析了Cry1a与Cry1b对水稻重要农艺性状的影响.结果表明,转基因水稻开花期推迟16 d,株高增加明显,粒型显著变长,而其他所观察的性状无明显改变.     

鸡miR-133a靶向调控BIRC5基因的表达

【目的】研究miR-133a在鸡不同组织中的表达情况,对baculoviral IAP repeat containing 5（BIRC5）进行靶基因的试验验证,探讨鸡miR-133a对BIRC5的靶向调控作用。【方法】采用生物信息学方法对miR-133a靶基因进行预测,并用双荧光素酶报告系统及点突变试验对BIRC5进行靶基因验证,同时运用实时荧光定量PCR检测miR-133a在鸡不同组织中的表达量。【结果】在鸡3′UTR数据库的11 891个基因中预测到287个miR-133a的靶基因;miR-133a在鸡的组织表达谱中显示其在肌肉中的表达量较高,尤其是在骨骼肌中表达量最高;报告基因试验显示BIRC5是miR-133a的靶基因,点突变试验证实了miR-133a在BIRC5上结合的靶位点。【结论】miR-133a是与鸡骨骼肌发育高度相关的miRNA,且鸡BIRC5基因是miR-133a的靶基因。     

猪Sar1b基因真核表达载体构建及鉴定

根据已发表的猪Sar1b基因序列设计合成1对带有BamHⅠ和XhoⅠ酶切位点的引物,用RT-PCR方法从猪肝脏组织总RNA中扩增出Sar1b基因cDNA序列,纯化后,经BamHⅠ/XhoⅠ双酶切,克隆至真核表达载体pcDNA3.1( ),获得pcDNA3.1( )-Sar1b重组载体.通过菌液PCR、双酶切及DNA直接测序分析,证实重组表达载体pcDNA3.1( )-Sar1b构建成功.     

石蒜捕光叶绿素a/b结合蛋白基因的克隆和序列分析

根据捕光叶绿素a/b结合蛋白基因(Cab)家族中的保守序列设计PCR引物,扩增出的约350bp cDNA小片段为分子杂交探针,对构建的石蒜全长cDNA文库进行杂交筛选,并结合PCR分析对阳性克隆进行测序分析验证,克隆了石蒜中1个Cab基因全长cDNA,命名为LrCab(GenBank 登记号:GU362887).LrCab长为1073 bp,从第50 bp开始至847bp含有1个开放阅读框和1个终止密码子,编码 265个氨基酸.LrCab编码的蛋白质预测的等电点和分子量分别为5.14和28 010.00 u.通过比较分析,LrCab DNA序列(GU362887)和编码的氨基酸序列与其他种属的Cab基因编码氨基酸序列相似性很高,表明Cab家族基因在进化过程中保守性高.     

中国水仙叶绿素a/b结合蛋白基因Ntcab1的克隆与序列分析

以多效唑诱导中国水仙的抑制差减杂交文库(SSH)获得的cDNA片段为基础,采用RACE及RT-PCR技术,分离克隆到1个叶绿素a/b结合蛋白基因Ntcab1。此基因包含有1个798bp完整阅读框架(ORF),编码265个氨基酸,分子量为28.155kD,理论等电点为5.48。聚类分析表明:其氨基酸序列与拟南芥LHCb1.1聚为一类,推测其属于LHCb1类蛋白,与麦冬和石蒜的Cab亲缘关系最近。半定量RT-PCR分析结果表明:喷雾多效唑后,Ntcab1在抽葶期和始花期的表达量比喷雾清水稍高。     

部分新疆小麦材料Lr34/Yr18及矮秆基因分布规律研究

【目的】明确新疆小麦材料中慢锈基因Lr34/Yr18、矮秆基因Rht-B1b、Rht-D1b及Rht8基因的等位变异组成和分布,以帮助小麦育种者进行慢病性品种选育和株高改良奠定基础。【方法】使用csLV34、NHBF.2与WR1.2、NH-BF.2与MR1、DF与MR2、Xgwm261标记,对新疆小麦材料中慢锈基因Lr34/Yr18和矮秆基因Rht-B1b、Rht-D1b和Rht8的分布情况进行分子标记鉴定。【结果】在鉴定335个品种(系)中,含Lr34/Yr18的材料占总数的9.25%,可见含Lr34/Yr18慢病基因在新疆小麦育种材料中比较匮乏;有129个材料携带Rht-B1b基因,占总数的38.51%。221份携带Rht-D1b基因,占总数的65.97%;检测Rht8基因,有61份材料扩增出192 bp片段,占总数的18.21%。对于矮杆基团,同时扩出Rht-B1b/Rht-D1b/Rht8基因的材料有11份,占3.28%,扩出Rht-B1b/Rht-D1b基因的有70份,占20.9%,扩出Rht-B1b/Rht8基因的材料有8份,占2.39%。扩出Rht-D1b/Rht8基因的材料有22份,占6.57%。新疆育种材料中以Rht-B1b/Rht-D1b基因占主导地位。【结论】csLV34、NH-BF.2与WR1.2、NH-BF.2与MR1、DF与MR2、Xgwm261标记可以方便、快速、准确地检测Lr34/Yr18、Rht-B1b、Rht-D1b与Rht8基因,能作为小麦材料慢锈基因与矮秆基因鉴定的有效工具,直接利用此标记进行标记辅助选择。     

稀土LaCl3对大豆叶绿素含量及a/b值的影响

通过4个不同浓度稀土LaCl3对叶绿体进行处理,研究稀土元素对大豆叶绿体中叶绿素含量及a/b值的影响,结果表明,高浓度LaCl3明显抑制叶绿素的合成,叶绿素a/b值随光照时间增加而降低.     

猪RYR1基因对繁殖性能的影响

用ＰＣＲ－ＲＦＬＰ法检测了大约克和大长（大约克×长白）母猪的ＲＹＲ１基因。它具有ＮＮ、Ｎｎ、ｎｎ３种基因型,其频率分别为０．７９、０．１６和０．０５;Ｎ和ｎ的基因频率分别为０．８８和０．１２。该基因处于非遗传平衡状态。携ｎ等位基因可降低母猪的产仔数和仔猪成活率,对繁殖性能有不良的遗传效应,有必要从母猪群中清除该等位基因。     

利用酵母双杂交系统筛选猪Calsarcin-1基因相互作用蛋白

 【目的】利用酵母双杂交系统研究与猪Calsarcin-1相互作用的蛋白,了解Calsarcin-1在猪骨骼肌纤维类型形成和信号通路的调控功能。【方法】首先用长白猪Calsarcin-1基因构建既无自激活性又无毒性的pGBKT7-CS1诱饵载体;然后从猪的骨骼肌组织样中提取mRNA,利用SMART技术合成并纯化双链cDNA;最后通过酵母双杂交系统的共转化法筛选与Calsarcin-1相互作用的蛋白,在GenBank中比对分析相互作用基因,分析Calsarcin-1在骨骼肌中的功能。【结果】构建了pGBKT7-CS1诱饵载体,获得具有完整3′端的猪骨骼肌单链cDNA,并合成双链cDNA。筛选出4个与Calsarcin-1相互作用的蛋白,经与人的基因比较分析,发现Calsarcin-1与α-1肌动蛋白和α-3辅肌动蛋白互作,与骨骼肌Z线附近结构形成有关;与肌集钙蛋白-1和肌钙蛋白T3互作,影响钙离子的调控。【结论】分析所筛选出的蛋白功能,推测Calsarcin-1通过结合这些蛋白,维持细胞结构的稳定,影响相关蛋白的钙离子结合能力,从而参与钙离子调控;而钙离子浓度的变化将影响到其它控制肌纤维分化的因子,或其它调控通路,共同调节快慢肌纤维的形成与转化。     

巴什拜羊不同发育阶段骨骼肌中miR-486靶基因的研究

[目的]为了深入挖掘巴什拜羊不同发育阶段骨骼肌中miR-486的靶基因,为最终阐明巴什拜羊优良肉质性状形成的分子调控机制奠定基础,同时为巴什拜羊的持续选育提供理论依据.[方法]分别采集了巴什拜羊胎儿期40,50,60,80,100和120 d,以及出生当天,出生后30,60和90 d共计10个不同发育阶段的骨骼肌组织,...     

TPM1基因在猪背最长肌生长发育过程中的动态表达

【目的】探究原肌球蛋白（tropomyosin,TM）是否在猪背最长肌生长发育过程中发挥生物学功能。【方法】采用SYBR® Green II 荧光法进行荧光定量PCR分析TPM1基因在通城猪和长白猪中的组织表达谱,以及出生前和出生后背最长肌发育中（28个发育点）的表达变化。【结果】TPM1基因在两种猪中背肌和心肌中都有丰富地表达,在背最长肌发育过程中的表达趋势相似,即TPM1基因的表达量先增加后减少,但出现峰值的时间不同（通城猪中,TPM1基因在胚胎期75 d的表达量显著高于其它时间点,P＜0.05;长白猪中,TPM1基因在胚胎期90 d的表达量显著高于其它时间点,P＜0.05）。【结论】TPM1基因的表达与猪背最长肌生长发育及品种间肌肉表型差异有关。     

亚麻籽木脂素对雄性大鼠肌肉生长的促进作用及机制探讨

 【目的】以大豆黄酮为对照,研究亚麻籽木脂素对雄性大鼠骨骼肌生长的影响并探讨其作用机制。【方法】在SD雄性大鼠基础日粮中分别添加大豆黄酮（5 mg?kg-1）和亚麻籽木脂素（50 mg?kg -1）,利用高压液相色谱、放射免疫分析、RT-PCR等方法,分析大鼠血清中亚麻籽木脂素及两种主要代谢产物（肠内酯、肠二醇）浓度、睾酮及生长激素含量、比目鱼肌和下丘脑中ERβmRNA的相对表达量。【结果】亚麻籽木脂素与大豆黄酮均能显著提高雄性大鼠饲料利用率,促进大腿肌肉增重,提高腿肌中RNA/DNA的比值,促进下丘脑和比目鱼肌中ERβ mRNA表达量显著上升,使大鼠血清中睾酮含量增加,极显著性降低血清中尿素氮含量。【结论】亚麻籽木脂素可能通过与ERβ结合,作用于下丘脑-垂体-性腺轴,调节大鼠血清中睾酮水平,抑制蛋白质分解,促进骨骼肌卫星细胞与肌细胞的融合,从而促进骨骼肌生长。     

牛蒡子与牛蒡子苷对小鼠骨骼肌cAMP及其磷酸二酯酶活性和生长性能的影响

 【目的】观察中药牛蒡子及其主要成分牛蒡子苷对小鼠骨骼肌cAMP磷酸二酯酶(cAMP PDE)活性和cAMP含量、血浆cAMP含量与生长性能的影响,探讨促进动物生长的作用及机理。【方法】断奶ICR小鼠分别灌服不同剂量的牛蒡子煎剂：1.00、0.50、0.25 g/只,牛蒡子苷溶液：1.50、0.75、0.38 mg/只和阳性对照茶碱溶液：0.75、0.38、0.19 mg/只。记录体重和采食量,采用HPLC和ELISA法分别测定骨骼肌组织cAMP PDE活性和血浆cAMP含量。【结果】1.00 g和0.50 g的牛蒡子煎剂和3个剂量的牛蒡子苷显著或极显著降低采食量;除0.38 mg的牛蒡子苷外,各剂量给药组都显著或极显著促进增重;各剂量的牛蒡子、牛蒡子苷和茶碱都极显著提高饲料转化率(P＜0.05,P＜0.01,或P＜0.001)。各剂量的牛蒡子、牛蒡子苷和茶碱都显著或极显著抑制cAMP PDE活性;除1.5 mg的牛蒡子苷外,都显著或极显著提高骨骼肌组织cAMP含量,除0.75 mg茶碱外,都显著或极显著提高血浆cAMP含量(P＜0.05,P＜0.01,或P＜0.001)。骨骼肌cAMP含量与cAMP PDE活性呈极显著负相关,r = -0.402(P＜0.001),血浆cAMP含量与骨骼肌cAMP含量呈极显著正相关性,r =0.553(P＜0.001),与cAMP PDE活性呈负相关,r =-0.436(P＞0.05)。【结论】牛蒡子和牛蒡子苷通过抑制骨骼肌cAMP PDE活性,提高骨骼肌和血浆cAMP水平,提高动物生长性能。     

牛LncRNA-133a对骨骼肌卫星细胞增殖分化的影响

【目的】 探讨长链非编码RNA LncRNA-133a对牛骨骼肌卫星细胞增殖分化过程的影响。【方法】 利用测序样品3、6、9月龄胎牛及24月龄成年和牛骨骼肌肌肉组织,qRT-PCR法检测LncRNA-133a的组织时序表达谱。构建牛骨骼肌卫星细胞的体外成肌诱导分化模型,模拟牛骨骼肌的生长发育过程,qRT-PCR法检测LncRNA-133a和肌细胞分化标记因子MyoG、MHC的细胞时序表达谱。利用过表达LncRNA-133载体（pCDNA3.1-EGFP-LncRNA-133a） 或LncRNA-133a抑制物（si-LncRNA 133a） 转染牛骨骼肌卫星细胞,qRT-PCR法检测转染效率以及各转染处理组LncRNA-133a、MyoD、MyoG及MHC基因mRNA的表达水平,Western blotting检测MHC 基因的蛋白表达水平;同时,通过EdU细胞增殖检测、免疫荧光蛋白染色技术检测牛骨骼肌卫星细胞增殖阶段的细胞增殖量和分化阶段的肌管融合程度。【结果】 组织表达谱分析发现LncRNA-133a在3月龄胎牛肌肉组织中表达量最高,6月龄胎牛肌肉组织中次之,9月龄胎牛及成年牛肌肉组织中表达量最低,时序表达呈下降趋势;利用成功构建的牛骨骼肌卫星细胞体外诱导分化模型,进行LncRNA-133a、MyoG、MHC的细胞时序表达谱分析,结果发现在牛骨骼肌卫星细胞分化过程中（D0-D3）,肌分化标记因子MyoG、MHC的表达水平逐渐升高,LncRNA-133a的表达在分化阶段呈上升趋势,且分化48 h时（D2）表达量最高;成功构建的过表达LncRNA-133a或抑制LncRNA-133a的牛骨骼肌卫星细胞模型,在增殖期（D0）：与对照组相比,过表达LncRNA-133a处理组EdU增殖染色检测得到EdU阳性细胞数显著增加（P<0.01）,而LncRNA-133a抑制处理组EdU阳性细胞数显著减少（P<0.01）;在分化48 h时（D2）：与对照组相比,LncRNA-133a过表达处理组肌细胞分化标记因子MyoD、MyoG及MHC的mRNA表达水平显著升高（P<0.05）,Western blotting检测MHC蛋白表达量显著增加（P<0.01）,且MHC蛋白的免疫荧光蛋白染色检测观察到融合肌管的体积占比更大;而LncRNA-133a抑制处理组MyoD、MyoG及MHC的mRNA表达水平均降低,其中MyoG显著降低（P<0.05）, MHC蛋白表达量显著减少（P<0.01）,同时MHC蛋白融合肌管的体积占比也降低。【结论】 研究证实LncRNA-133a具有促进牛骨骼肌卫星细胞增殖及分化的作用,为进一步挖掘LncRNA-133a调节牛骨骼肌卫星细胞增殖分化调控网络机制奠定了基础。     

基于CRISPR/Cas9技术构建猪miR-136基因编辑载体

为了阐明microRNA对猪产仔数的调节机制,采用CRISPR/Cas9技术构建针对猪miR-136的基因编辑表达载体。通过实验,在miR-136基因成熟区及其下游设计两个单链引导RNA(sgRNA),合成4条磷酸化的单链DNA寡核苷酸,复性后形成两条带粘性末端的双链寡核苷酸片段,插入线性化的载体pX462的BpiI酶切位点处,转化感受态大肠杆菌DH5α,经测序确认,得到两个编辑表达载体pX462-miR-136-1和pX462-miR-136-2。构建了两个编辑miR-136基因的表达载体,为猪繁殖力的调控研究奠定了技术基础。     

基于全转录组测序的绵羊胚胎不同发育阶段 骨骼肌circRNA的分析与鉴定

【目的】肉用性状是家养动物的重要性状,尤其是产肉性能与骨骼肌的发育密切相关,对多数动物而言,骨骼肌的生长取决于肌纤维的早期发育。本研究将揭示绵羊（Ovis aries）胚胎期骨骼肌组织发育重要节点、肌纤维的形成及转换机制,探究骨骼肌在动物胚胎期的生长对后续发育潜力的影响。【方法】在前期绵羊胚胎期组织结构试验的基础上,选择肌纤维发育及类型转换的3个重要时间节点：胎龄85 d（D85）、105 d（D105）、135 d（D135）,并对处于这些节点期的中国美利奴绵羊胚胎背最长肌进行全转录组测序。通过生物信息学分析和功能预测筛选出差异表达显著的circRNA,采用实时荧光定量 PCR（qRT-PCR）对其进行验证。【结果】通过条件筛选（|log2| ≥1且P≤0.05）获得差异表达circRNA 1 126个。将3组进行比较,在各时间节点都发现较多的特异性表达circRNA。在D85 vs D135比较组中,特异性差异表达数量最多：共发现差异表达circRNA 374个,上调表达201个,下调表达173个,其中具有4倍以上差异的基因167个,占差异基因的44.7%。对这些差异性表达的circRNA进行GO和KEGG功能分析和靶向预测,富集到与肌肉分化和肌纤维发育相关的能量代谢和信号转导通路,包括MAPK、PI3K-Akt、Ras、Regulation of actin cytoskeleton等。结果表明：在D85至D105期间富集到的差异circRNA多与肌细胞发育调控、细胞增殖和存活、细胞周期等相关,而在D105至D135期间富集到的通路则主要与能量转换、物质运输、RNA转运和DNA修复有关。靶向预测结果通过Cytoscape软件绘制出可视化共表达网络,筛选到circRNA8239、circRNA19073,circRNA2765、circRNA1616等核心调控转录物,并在D105找到调节快慢肌类型转换的关键因子circRNA7527,其靶向作用于bta-miR-135a、bta-miR-615、chi-miR-133a-5p进而调控MEF2C基因。通过3个时间节点的差异表达情况和功能预测描述选取了与肌肉发育相关的4个核心circRNA和其靶向的4个miRNA进行qRT-PCR分析,其基因表达趋势与测序数据一致。【结论】本试验在转录水平上验证了绵羊胚胎发育D85至D105是肌纤维数量的稳定发生期,而D105至D135则是肌纤维的肥大期,由此推断D105可能是绵羊胚胎发育的关键时间窗口。本研究首次基于全转录组测序构建了绵羊胚胎期骨骼肌发育的circRNA图谱,揭示了不同发育阶段的转录组差异,并对绵羊胚胎骨骼肌发育期间重要的调控因子进行挖掘和验证,发现了以MEF2C为靶基因的多个circRNA和miRNA参与MAPK信号通路,为绵羊肌纤维发育分子机制以及其它家畜非编码RNA的研究提供了参考。