孕酮受体研究进展及其基因序列同源性分析

孕酮发挥生理作用是通过其受体(孕酮受体,progesterone receptor,PGR)介导的.研究动物孕酮受体及其基因对研究动物的生殖生理具有重要意义.论文论述了动物PGR的分布、结构、生物学作用、作用机理等方面的研究进展,并对目前GenBank已公布的人、鼠、主要畜禽孕酮受体基因(PGRgene)的编码区序列进行了同源性比较分析.     

葡萄GA受体基因GID1初探及其在果实GA处理条件下的差异表达

本研究通过分析在其他植物中已经确认的GA受体基因序列,对葡萄全基因组进行BLAST比对,获得了可能编码葡萄GA受体GID1的7个基因片段序列。经过聚类分析,根据其序列特征,分别设计特异性引物,以无核白鸡心葡萄(Vitis viniferaL.cv.Centennial seedless)不同组织器官为试材提取RNA,反转成cDNA-1链后,进行半定量RT-PCR,结果显示这些基因在成叶、幼叶、花序、新梢顶尖和休眠芽中存在差异表达。以30 mg/L的GA3在盛花后12 d处理无核白鸡心果穗,并于处理后1、3和7 d(果实第1次快速生长期),33 d(缓慢生长期),49 d(果实第2次快速生长期)进行采样,提取果实RNA,半定量RT-PCR结果显示除VvGID1-4和VvGID1-5外,果实中这些推测的GID1推测基因的表达水平在GA处理条件下均有上调或下调表达,推测上述研究结果为葡萄GA受体的全基因克隆与功能验证奠定了基础。     

马铃薯GA2ox家族基因响应赤霉素(GA)和低温胁迫表达分析

本研究基于结构域筛选马铃薯(Solanum tuberosum)基因组,获得13个StGA2ox基因家族成员。生物信息学分析结果显示,StGA2ox家族基因分为C19和C20 2个家族,其中C19又分为2个亚族,13个StGA2ox基因不均匀得分布于8条染色体上,其中有5对共线性基因对,7号染色体上有3个基因形成1个串联重复基因簇。此外,StGA2ox启动子区域存在响应低温胁迫、植物激素等多种顺式作用元件。利用实时荧光定量PCR方法分析外源GA₃和低温胁迫处理条件下StGA2ox表达模式,所有StGA2ox基因均能够被外源GA₃诱导表达,其中StGA2ox2、StGA2ox4、StGA2ox8、StGA2ox9和StGA2ox10受低温胁迫诱导表达显著上调,暗示着这5个基因在调节马铃薯低温胁迫耐性中发挥重要功能,可以作为进一步开展马铃薯耐低温研究的候选基因。     

葡萄miR159s靶基因的鉴定及其应答GA在果实不同组织的调控作用

【目的】鉴定葡萄miR159家族成员及其靶基因,明确葡萄miR159家族成员及其靶基因应答外源赤霉素（GA）在无核葡萄果实不同组织发育过程中的作用。【方法】以‘白罗莎里奥’葡萄（Rosario Bianco）为试材,利用miR-RACE和PCR技术克隆鉴定VvmiR159a/b/c的成熟体及前体序列;通过PsRNATarget软件预测VvmiR159s的靶基因,利用生物信息学软件对其进行系统进化及保守结构域分析;通过启动子作用元件分析预测VvmiR159s及其靶基因的潜在功能;采用RLM-RACE和PPM-RACE验证VvmiR159s对靶基因的裂解作用;利用qRT-PCR鉴定其应答外源GA在葡萄果实不同组织发育过程中的时空表达模式。【结果】从‘白罗莎里奥’葡萄果实中克隆获得VvmiR159a/b/c的成熟体序列、前体序列并折叠发夹结构。鉴定到VvmiR159s的四条靶基因（VvGAMYB、VvMYB48、VvAIX15、VvGRAS-l）,其中VvmiR159s与VvGAMYB匹配程度最高,与VvAIX15匹配程度最低。靶基因系统进化及保守结构域分析显示,4条靶基因与其他物种同源基因具有较高同源性。VvmiR159s前体基因及其靶基因启动子的激素响应元件均以赤霉素和水杨酸响应元件为主,表明其可能主要通过应答这两种激素参与调控葡萄的生长发育过程。VvmiR159s在不同组织中的表达具有时空特异性,其中VvmiR159c在果皮和果肉中的表达趋势不同,在果皮中VvmiR159a/b/c与VvAIX15的表达水平呈负相关;而在果肉中,VvmiR159a/b与VvGAMYB和VvAIX15的表达模式相反。此外,在葡萄果皮、果肉中GA处理可显著下调VvmiR159a/c的表达,但却在幼果果肉中上调VvmiR159b的表达。表明葡萄miR159家族成员在果实不同组织中通过不同模式应答GA信号参与果实发育的调控。【结论】葡萄miR159家族含有VvmiR159a/b/c 3个成员;3个成员均可切割VvGAMYB、VvMYB48、VvAIX15及VvGRAS-l 4个靶基因;VvmiR159a/b/c及其4个靶基因可能以不同的GA应答模式参与调控葡萄果皮与果肉的发育。     

柱型与普通型苹果茎尖组织中 GA2ox基因的序列比较及表达量分析

以柱型苹果舞姿和普通型苹果富士茎尖为试材,克隆赤霉素合成代谢途径中的关键酶基因GA2ox,并对二者茎尖组织中GA2ox基因进行序列比较和表达分析。结果表明,两品种中GA2ox基因cDNA序列长度均为1 014bp,编码337个氨基酸。cDNA序列中存在2处单核苷酸差异,其中1处差异会引起编码氨基酸的改变。与已发表的苹果基因组中同源序列的比较分析表明,舞姿和富士cDNA序列上的差异不是造成柱型性状的原因。同时,利用实时荧光定量PCR方法,对两品种及其杂交F1代杂种的检测表明,柱型苹果茎尖中GA2ox基因的表达量明显低于普通型苹果。     

基于GA网络模型的工程造价BIM辅助分析

为了解决工程造价的分析预测问题,提出了一种基于GA(Genetic Algoritlm)网络模型的BIM(Building Information Modeling)辅助分析方法.此方法采用BIM软件获取工程特征向量,借助GA模型进行训练并在网络稳定后输出工程造价预测值.针对恒祥城小区20栋高层住宅展开实验,当B17-B19的GA预测结果和B17-B19的实际工程造价非常接近时, GA达到了稳定.据此,可以预测出B20的工程造价为2 393.51(元/m~2),为B20的施工和市场销售提供了有效的依据.实验结果显示,提出的GA模型结合BIM辅助分析方法,可以准确便捷地完成工程造价的预测.     

兰州熊蜂气味受体家族鉴定及分析

【目的】了解兰州熊蜂(Bombus lantschouensis)基因组中气味受体基因(odorant receptors,Ors)情况,为进一步分析气味受体功能提供信息,从而为研究该基因家族在熊蜂觅食、交尾、通讯等行为中的重要功能打下基础。【方法】提取兰州熊蜂胸部基因组DNA,进行Illumina高通量测序,对测序所得原始序列进行质控并拼接获得基因组序列,然后使用本地blast 2.2.28+对构建兰州熊蜂基因组本地数据库,使用已知的地熊蜂(Bombus terrestris)和意大利蜜蜂(Apis mellifera ligustica)的气味受体蛋白序列作为种子序列搜索数据库获得兰州熊蜂的气味受体序列;使用EMBOSS1.5对气味受体蛋白序列进行基本理化分析,利用GSDS2.0对家族序列的内含子与外显子位置进行分析,然后使用MEME 4.11.2对氨基酸序列进行保守基序分析,最后利用Clusta W 2.1、Trim Al 1.2、Phy ML3.0对兰州熊蜂、地熊蜂和意大利蜜蜂气味受体家族序列进行系统进化分析。【结果】共获得165个兰州熊蜂气味受体基因,包括1个非典型气味受体(olfactory receptor co-receptor,Orco)、5个假基因和159个气味受体。基因结构分析发现,气味受体家族外显子数目从4个到9个不等。其中Or 47—57的序列中外显子数量最少,为4个;Or 128—161中外显子的数量最多,为9个。根据基因结构的不同,将气味受体分为10大类型,每个类型中的序列都有相似的外显子长度与数量。Or 1—38、Or 69—85、Or 128—164这3大类所包含成员数较多(分别为38、17、37),其他7类包含成员个数都约10个,且每个类型中序列在染色体上都呈串联排布,其中Or 1—38中都包含一个较长的第一外显子。保守基序分析发现,在检索的10个保守基序中,除基序5为未知基序外,其他9个基序均包含在其保守结构域(7tm_6 domain)中。Or1—38与Or 39—46多数成员包含全部10个保守基序,基序2、3、4、9广泛存在于该家族成员序列中,这4个基序可能为该家族关键的功能区域。系统发育分析将Ors分为5个亚家族(I—V),其中亚家族II包含2种基因结构类型序列(Bl Or 97—100与Bl Or 69—85),亚家族V包含4种(Bl Or 1—46、47—57、86—95和101—107)。Bl Or 150—155与Am Or 122—139分别聚为两个分支,Bl Or 47—57与Am Or 63—65也发现类似的聚类,这表明在进化中,蜜蜂与熊蜂的Ors出现了特异性的扩张与缺失。在进化树中发现Or 115较早与其他成员分离,位于树的基部,推测该序列可能更接近气味受体家族的祖先序列。【结论】探明了兰州熊蜂的Or基因数量、基因结构及其进化关系;该基因家族在进化过程中部分成员保守基序丢失,这些结果为进一步了解Or基因功能打下了基础。     

籼稻半矮秆品种对GA3,ABA的敏感性及其与过氧化物酶的关系

以高秆籼稻品种南京６号（对照）、含量同半矮秆主基因的籼稻品种南京１１、新泰矮、新桂矮、双矮为材料,研究闻不同半矮秆主基因对ＧＡ３、ＡＢＡ的敏感性与过氧化物酶的关系。半矮秆品种第１叶鞘对ＧＡ３的敏感性明显强于苗高对ＧＡ３的反应,随着处理时间的延长,幼苗对ＧＡ３的反应加强,半矮秆基因在苗期对ＧＡ３的敏感性强弱顺序为：ｓｄ－〉１ｓｄ－ｎ（ｔ）〉ｓｄ－ｔ（ｔ）≈Ｓｄ－１〉ｓｄ－ｇ。ｓｄ－ｇ基因在ｓｄ－１对     

赤霉素诱导紫丁香提早开花试验初报

【目的】用赤霉素（GA）诱导紫丁香提前开花和延长其花期,为丁香的花期调控提供理论依据。【方法】用50、300、1000 mg/L 3个GA处理涂抹露地栽培和设施栽培两种环境下的紫丁香顶位芽,调查GA对紫丁香花芽鳞片脱落期、现蕾期、初花期、盛花期的调控效果。【结果】用GA涂抹紫丁香顶位芽,可使设施栽培紫丁香提前2-3 d进入鳞片脱落期,对露地栽培紫丁香开花影响不明显;与露地栽培相比,设施栽培紫丁香从现蕾期到初花期的时间明显缩短,300 和1000 mg/L处理可使紫丁香花期提前4 d。【结论】GA能有效促进设施栽培紫丁香提前开花,但对延长紫丁香花期的作用不明显。     

遗传同型交配与表型同型交配的信息学性质比较

研究了从相同的随机交配下的平衡群体开始,遗传同型交配群体和表型同型交配群体的基因型频率的变化规律;给出了两种交配群体的基因型信息熵变化的异同,并进行了数学模拟;给出了两种交配群体的配子间互信息变化的异同,并进行了数学模拟。     

基于EMD-SD光谱的玉米叶片叶绿素含量GA-BP模型反演

叶绿素是作物进行光合作用所需的主要色素,BP神经网络（BPNN）是较为新颖的反演叶绿素含量的方法。为研究反演精度更高的叶绿素含量反演模型,将经验模态分解（EMD）与光谱微分（SD）结合来提高输入因子与叶绿素含量的相关性,并使用遗传算法（GA）优化BPNN得到GA BP模型以获得最优初始权值阈值。将光谱数据EMD后进行一阶微分变换得到EMD SD光谱,选择与叶绿素含量相关系数超过06的5个波段处的EMD SD值作为GA BP模型的输入因子,隐含层节点数为7,多次训练取最优个体适应度值最低的GA BP模型来反演玉米叶片叶绿素含量。GA BP模型反演得到的预测值与实测值之间的判定系数（R2）最高,达到0818,均方根误差（RMSE）仅为2442,平均相对误差（e）为5436%。研究表明,EMD SD光谱作为GA BP模型的输入因子,与线性模型MLR和未优化的BP模型相比反演精度最高,验证了基于EMD SD光谱的GA BP模型提高玉米叶片叶绿素含量反演精度的可行性。     

山核桃FLOWERING LOCUST同源基因的克隆与序列分析

根据不同植物FLOWERING LOCUST（FT）同源基因序列的保守区,设计合成1对长度为18bp的PCR简并引物,以山核桃基因组DNA为模板,采用PCR方法扩增出长度为152bp的DNA片段,克隆到pMD19-T载体上。测序及序列分析结果表明,扩增所获得的片段序列为FT基因第四外显子部分序列,不含内含子,推测共编码50个氨基酸;其序列在GenBank中注册号为FJ858260．1,同源性比对结果表明,其氨基酸序列与其他植物FT基因的同源性高达88％～96％。     

巴西橡胶NBS—LRR抗病基因类似物多样性分析

【目的】克隆巴西橡胶抗病基因同源序列,为巴西橡胶抗病R基因的获取奠定基础。【方法】根据已知抗病基因（Resistance gene, R gene）编码的蛋白质NBS-LRR保守结构设计一对简并引物 P1/P2,采集经水杨酸（SA）处理0、12、24、48 h的巴西橡胶叶片,进行cDNA同源序列克隆。【结果】序列分析结果表明,克隆获得的RGAs经系统进化分析分为TIR-NBS-LRR和non-TIR-NBS-LRR 两种类型和9个基因家族;多重比较发现,克隆获得的RGAs具有典型的NBS类抗病基因保守结构域,在与已知植物NBS类序列相似性比较中,与I2c-2基因相似性最高,为46.2%,而巴西橡胶NBS类RGAs之间氨基酸相似性为22.1%～100.0%。进一步研究发现,核苷酸非同义替换和同义替换的比率小于1,有低水平的重组,表明点突变逐步积累是导致纯化选择的主要力量。【结论】通过SA诱导作用和NBS类抗病基因结合得到的巴西橡胶NBS类RGAs具有广泛的遗传多样性,并与已知抗病基因氨基酸序列具高度相似性,这些RGAs候补序列可能与某抗病基因有密切联系。     

赤霉素对万寿菊株高及花期的影响

应用赤霉素不同质量浓度和不同处理频率对万寿菊“安提瓜”品种进行处理。试验结果表明：合适质量浓度的赤霉素喷施具有促进万寿菊株高增加,提早开花及缩短花期的作用。在一定的范国内,赤霉素质量浓度与株高增长呈正相关,与花期持续时间呈负相关。在各个处理组中,每3d喷施1次浓度为375mg／L的赤霉素处理,植株增高明显,株形优化,花期提早,花朵数多,开花整齐一致。     

外源GA_3和IAA对烤烟内源激素调控效应和常规化学成分的影响

为了探究外源GA3和IAA对烟草生长及品质的影响,从激素和基因水平探究外源激素作用机理,探索较优激素浓度配比。采用田间试验,以烤烟品种NC71为实验材料,设置不同浓度配比的外源激素,检测了不同时期烤烟株高、干物质积累、激素含量、相关基因表达量的变化和烟叶品质的变化。结果表明,外源GA3可以显著提高烤烟株高和节距,而外源IAA相对提升较少,烟株的干物质量也随着GA3浓度提高而增大。喷施不同浓度外源GA3和IAA均可提高茎尖GA3和IAA含量并降低ABA含量,其中150 mg/L提升效果最明显,100 mg/L外源GA3和10 mg/L外源IAA次之。外源GA3能够使烟草GAI1基因表达量明显下降,IAA也能降低GAI基因的相对表达量,但效果相对较弱。喷施外源激素的烟叶总糖、还原糖、钾含量都有所增加,而总氮、烟碱、氯含量则有所下降,100 mg/L外源GA3与IAA配合施用的条件下钾氯比和糖碱比最高,品质表现较好,可在移栽后15 d喷施100 mg/L外源GA3和10 mg/L外源IAA。这些结果可以为豫中烟区烤烟喷施外源生长调节剂提供依据。     

GA含量与其合成酶基因在‘长富2号’苹果及其短枝型芽变品种之间的比较分析

【目的】研究苹果枝条节间长度与内源激素赤霉素（GA）水平及GA合成关键酶基因序列和表达之间的关系,为进一步探索苹果短枝型芽变形成机理及选育新的短枝型苹果品种奠定基础。【方法】以‘长富2号’苹果及其短枝型芽变‘龙富短枝’的枝条和叶片为试材,通过对花后4个时期GA含量的测定及GA合成途径中关键基因的克隆及表达,研究枝条生长过程中GA与枝条节间长度的关系。【结果】在花后80 d,GA含量在非短枝型苹果及其短枝型芽变中差异显著,短枝型芽变品种中GA含量低于非短枝型品种。序列分析表明,GA合成关键酶基因GA20-氧化酶（GA20ox）和贝壳杉烯氧化酶（KO）的cDNA序列在‘龙富短枝’和‘长富2号’中完全一致,无碱基的突变、插入或缺失现象发生。实时荧光定量PCR分析表明,在花后20 d和80 d,GA20ox和 KO的相对表达量在‘龙富短枝’和‘长富2号’之间差异显著,短枝型芽变品种中的相对表达量显著低于非短枝型苹果。【结论】GA含量差异和GA合成关键酶基因差异表达与短枝型苹果枝条节间长度相关联,低GA含量和GA合成关键酶基因的下调表达抑制了苹果枝条的伸长。