白菜型冬油菜抗坏血酸过氧化物酶(APX)基因的克隆、表达及其活性分析

抗坏血酸过氧化物酶(APX)是一种在逆境条件下清除细胞内氧自由基、增强植物抗逆性的关键酶。本研究根据已发表植物抗坏血酸过氧化物酶基因APX的同源保守序列设计引物, 采用RT-PCR扩增超强抗寒白菜型冬油菜陇油7号的DNA, 获得APX基因开放阅读框, 长度为753 bp, 编码250个氨基酸残基, 推导的氨基酸序列具有APX蛋白的典型特征。生物信息学分析显示, 与已报道的大白菜的APX氨基酸序列同源性达到99%, 该酶蛋白具有高度的进化保守性, 其保守序列属于植物的POD超家族, APX相对分子质量和理论等电点依次为27.7 kD和5.58;APX基因无信号肽, 是一个亲水性蛋白, 可推测其定位于细胞质中;二级结构预测表明陇油7号的APX是由不规则卷曲和α-螺旋组成的稳定蛋白。实时荧光定量PCR和酶活性分析显示, 该基因表达和酶活性受低温胁迫诱导, 表明该基因在白菜型冬油菜陇油7号适应低温胁迫过程中发挥重要作用。     

桑树花青素合酶基因的克隆与信息学分析

花青素合酶ANS是花青素合成过程中的一个关键限速酶。本文利用同源克隆、RT-PCR从桑椹中克隆出花青素合酶(MaANS)基因, 并进行生物信息学分析和组织特异性表达分析。通过染色体步移法获得的MaANS基因的5′端和3′端, 获得基因全长1 535 bp, 由2个外显子和1个内含子组成,包含完整CDS区域为1 077 bp, 编码358个氨基酸, 与来源于草莓、甘薯、苹果、沙梨的ANS基因同源性均达到80%以上。MaANS编码的蛋白质属于2-酮戊二酸双加氧酶家族。MaANS在进化树中的位置与草莓最近,与苹果、沙梨次之。组织表达分析表明, MaANS基因在幼叶和成熟果实中高水平表达,表明该基因的表达具有组织特异性,为研究桑树果色的形成原因和表达调控奠定了基础。     

陆地棉抗坏血酸过氧化物酶基因家族全基因组生物信息学分析

【目的】抗坏血酸过氧化物酶(Ascorbate peroxidase,APX)是过氧化物酶家族中的1类成员,可以清除活性氧。APX家族的生物信息学分析有助于更好地了解该家族基因。【方法】利用生物信息学方法,从中国农业科学院棉花研究所提供的陆地棉序列中鉴定出14条APX基因家族序列,并对这14个成员的染色体定位、亚细胞定位、进化关系、理化性质、信号肽、保守基序以及其编码蛋白的结构特征进行了预测分析,并初步分析了部分基因的表达。【结果】APX基因分布广泛,分散在不同的染色体上;且大部分APX蛋白定位在细胞质,是亲水性脂溶蛋白;有3个保守基序,保守性较强;基因起源和进化比较复杂;二级结构的主要元件为α-螺旋和无规则卷曲。根据表达分析推测,第1亚组和第2亚组的基因在棉纤维发育的不同时期起作用。【结论】这些结果有望为APX家族成员的结构与功能挖掘提供参考。     

甘蓝型油菜BnAPX1基因的克隆与生物信息学分析

抗坏血酸过氧化物酶(APX)是一种利用抗坏血酸作为电子供体的H₂O₂清除剂,在植物抵御逆境胁迫中起到重要作用。为进一步探究甘蓝型油菜APX1基因的功能,本研究通过RT-PCR法从甘蓝型油菜中克隆得到一条长度为753 bp的APX1 CDS序列,将其命名为BnAPX1。生物信息学分析表明,BnAPX1基因共编码250个氨基酸,相对分子量为27.546 14 kD,等电点为5.49,不稳定系数为36.73,属于稳定性蛋白;该蛋白的二级结构中无规则卷曲为42.00%,α-螺旋为39.20%,延伸链为10.40%,β-转角为8.40%;亚细胞定位预测结果显示该基因编码的蛋白位于过氧化物酶体中,其编码的蛋白没有跨膜结构,没有信号肽,属于非分泌蛋白。BnAPX1蛋白含有K+binding site、Substrate binding site、Heme binding site结合位点,属于植物过氧化物酶类似家族。     

斑地锦肉桂酸4-羟基化酶基因及启动子的克隆与分析

槲皮素属于黄酮类化合物,是斑地锦主要药效成分之一,在槲皮素生物合成过程中,肉桂酸4-羟基化酶(C4H)是一个关键酶。为了阐明斑地锦中槲皮素生物合成机制,应用同源克隆结合RACE技术、Tail-PCR,获得C4H基因编码区及其启动子序列,RT-qPCR技术检测基因在不同生长期不同组织中的表达模式,并对启动子进行生物信息学分析。结果显示,斑地锦C4H基因编码区为1 518 bp,编码505个氨基酸,与麻疯树C4H氨基酸序列的相似性高达93.1%。RT-qPCR实验表明,斑地锦中C4H基因在苗期根中表达水平最高。克隆到的C4H基因启动子长约为1 440 bp,内含TAAT-box、CAAT-box等序列。此结果丰富了C4H基因资源,也为进一步研究斑地锦C4H基因功能及表达调控提供基础。     

小麦抗坏血酸过氧化物酶TaAPX基因克隆与表达分析

为了研究非生物胁迫处理下小麦抗坏血酸过氧化物酶(APX)的作用,以小麦百农207为试验材料,根据小麦APX基因序列,采用RT-PCR技术对小麦APX基因进行克隆、生物信息学分析及组织表达模式分析;对小麦进行非生物胁迫处理,分析小麦APX基因在环境胁迫条件下的表达特征。结果表明,TaAPX基因包含876 bp的开放阅读框,编码1个291个氨基酸组成的蛋白质,分子质量为31.73 ku,等电点为7.74,分子式C₁₄₁₇H₂₂₄₆N₃₉₄O₄₂₃S₅,TaAPX可能是两性蛋白,无信号肽,为非分泌蛋白。蛋白质序列比对和进化树分析表明,小麦与大麦的APX编码蛋白的氨基酸全长序列相似性最高达到97.25%,亲缘关系最近。实时荧光定量PCR分析表明,TaAPX在小麦幼根、茎、茎节、幼叶、叶鞘、雌蕊和雄蕊中均有表达,其中在幼叶中表达量最高,其次是茎、茎节,在幼根、叶鞘中表达量较低,在雌、雄蕊中表达量最低。在非生物胁迫条件下该基因受干旱、低温胁迫表达增强,而在NaCl胁迫和渗透胁迫下表达降低。...     

牦牛MITF-M基因序列分析及其在皮肤组织中表达水平

研究牦牛MITF-M基因编码区序列及其编码蛋白的结构,以及其在皮肤组织中mRNA的表达水平,探讨MITF-M基因与牦牛毛色形成相关性,以期为揭示牦牛毛色形成分子机理奠定基础。采用RT-PCR技术扩增,成功获得了牦牛MITF-M基因编码区序列。采用生物信息学方法,预测分析MITF-M基因及其编码蛋白的基本理化性质、二级结构等;采用半定量PCR检测技术,检测出MITF-M基因mRNA在牦牛各组织器官中表达水平;通过荧光定量PCR技术检测出在牦牛不同颜色皮肤组织中MITF-M基因mRNA表达水平。结果表明,扩增得到的MITF-M基因的编码区是一条长为1 460 bp的DNA序列。将牦牛的MITF-M基因序列命名为YAK MITF-M,并且在NCBI数据库中注册该基因的登录号为KM985448。牦牛MITF-M序列基因含有一个长度为1 242 bp的开放性阅读框,编码413个氨基酸,二级结构主要以α螺旋和无规则卷曲为主,β折叠和延伸链较少。MITF-M基因编码产物氨基酸邻接系统树表明,牦牛MITF-M与黄牛、绵羊等物种的MITF-M氨基酸具有高度相似性。在牦牛各组织器官中,MITF-M基因mRNA仅在皮肤组织中特异性表达,且在不同毛色牦牛皮肤组织中,MITF-M在黑色被毛皮肤组织中mRNA表达量显著高于白色被毛皮肤组织(P0.01)。     

杂交小麦抗坏血酸过氧化物酶基因克隆及其在种子老化中的潜在功能分析

以BS型二系杂交小麦BS1453/11GF5135及其BS1453(母本)、11GF5135(父本)的种子为材料,在BS1453/11GF5135中通过同源克隆获得抗坏血酸过氧化物酶基因TaAPX。该基因包含一个832 bp的ORF,共编码277个氨基酸。通过进一步生信分析预测miRNA与TaAPX基因的互作关系,发现TaAPX基因可能受miR396等抗逆及种子活力相关miRNAs的调控。另外通过蛋白互作预测分析,发现APX蛋白主要与氧化还原相关的酶互作反应。通过对不同老化时间的父母本及杂交种的胚进行qPCR及酶活性分析,发现TaAPX基因在杂交种及亲本中的表达趋势是先被诱导上调表达,后下调表达,但杂交种子内TaAPX基因的表达量在第7天才开始下降,而亲本种子内TaAPX基因的表达量在第5天开始下降,且miR396与TaAPX互为拮抗作用。随着老化时间的延长,亲本种子内APX酶活性表现为下降趋势,杂交种子内APX酶活性在第3天呈短暂下降趋势,随后上升,第9天开始下降,表明在老化条件下杂交种子内APX酶清除体内过氧化物的能力高于亲本,即杂交种抗老化能力高于其父母本,且TaAPX基因对种子...     

香灰菌杂合B型血红素过氧化物酶(As.APx-CcP)基因的克隆及原核表达

本研究基于JGI数据库中香灰菌的同源序列设计兼并引物扩增基因保守区,随后通过FPNI-PCR分别扩增保守区两侧侧翼序列,得到基因全长。该基因全长1 845 bp,由四个外显子和三个内含子组成,编码区1 596 bp,编码531个氨基酸,其中前21个为信号肽。通过RedOxiBase数据库比对,认为该基因属于I型过氧化物酶中的Ascorbate-cytochrome c peroxidase (APx-CcP)亚家族,与炭团菌EC38和CO27-5亲缘关系最近,序列一致率达到77%～82.5%。通过大肠杆菌表达系统,成功在体外表达了As.APx-CcP重组蛋白,优化了表达条件,表达出大小为63 kD的重组蛋白,对超声后上清蛋白和复性后蛋白测量了抗坏血酸过氧化物酶(ascorbate peroxidase, APx)以及过氧化物酶(peroxidases, PODs)活性,均未显示出吸光度变化,即没有显示出APx和PODs活性。本研究成功克隆As.APx-CcP基因、初步探索了重组蛋白的酶学性质,从序列角度分析了蛋白失活的可能原因,为今后挖掘As.APx-CcP的功能,探究As.APx-C...     

甘薯S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因克隆与表达

从实验室建立的甘薯冷胁迫抑制消减文库中分离出一cDNA片段,经NCBI比对后发现该片段与其它植物的S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因具有90%的同源性,根据相关物种S-腺苷甲硫氨酸合成酶基因cDNA序列设计引物,以甘薯总RNA为模板,经RT-PCR扩增首次获得全长1182bp的甘薯SAMS完全编码区,NCBI比对分析结果表明：该片段与不同种属植物sams基因的编码区序列的核苷酸相似性达85.48%, 所推导的氨基酸序列相似性达93.6%。根据核苷酸序列和氨基酸序列分别构建了SAMS系统进化树,从分子水平阐明了植物种属间的亲缘进化关系,为其种质资源利用提供理论依据。利用该序列与原核表达载体pET32a连接构建融合表达载体pET-SAMS,酶切鉴定后转入大肠杆菌BL21,在不同温度下诱导3h后均表达出一63KDa大小融合蛋白。     

间作用大豆亲本的相关性、主成分及聚类分析

针对间作用大豆选育需兼顾高产优质和短生育期、少分枝、株高适中耐遮荫等性状的特点,本研究对38个待选配大豆亲本的8个农艺性状及2个品质性状进行遗传分析,并利用变异系数、相关性、主成分、系统聚类等分析法对杂交亲本进行综合评价。结果表明,38个大豆亲本的性状差异较大,变异丰富,变异系数为7.52%～35.25%,其中,农艺性状以分枝数的变异系数最大,主茎节数的变异系数最小。通过农艺性状的相关性分析发现,产量和分枝数、百粒重之间,百粒重与株粒数之间存在负相关;蛋白质、脂肪含量与大部分性状都存在负相关。通过主成分分析发现,前5个主成分累计贡献率为85.24%,筛选出综合得分较高的12个亲本供选配。通过对产量及其构成农艺性状聚类分析发现,38个大豆杂交亲本可聚成四大类群,第Ⅱ类群各性状表现集中,株高低,可作为矮杆基因源选配,第Ⅲ、Ⅳ类群做亲本选配高产杂交后代的潜力较大。通过对品质性状聚类分析发现,38个大豆杂交亲本可聚成四大类群,第Ⅱ类群为高脂肪类群,第Ⅲ、Ⅳ类群为高蛋白类群。由此可将间作用大豆品种选育亲本选配分为产量兼顾目标性状的亲本选配和品质兼顾目标性状的亲本选配两种方案,可根据产量目标或品质...     

基于对应分析的产业扶贫关联度分析——以四川省为例

为探索产业精准扶贫方法、更好推进四川产业精准扶贫,首次运用多重对应分析法进行了产业精准扶贫关联度分析,发现四川贫困县的地理位置、产业、技术需求环节、技术需求对象之间存在关联。川西、川南的企业对中药材加工技术需求意愿更强,川南、川东的专合组织对经济作物技术需求意愿更强,川西的政府部门对林业、特色水果、畜禽的种植或养殖技术需求意愿更强。提出了产业精准扶贫的任务是"产业定位精确、科技着力精准、技术服务精细",可通过"立足需求、对口支援、项目引导、企业带动"的路径实现,但要处理好生产与市场、政府与市场、创新与服务的关系。     

Dynamic Shift-Share Analysis

Most applications of shift-share analysis to regional employment change have used a study period of several years and have examined conditions only at the beginning and end years. This comparative static approach does not take into account the continuous changes in both industrial mix and size of total employment of the region over the study period. Calculating the national growth effect, the industrial mix effect, and the competitive effect on an annual basis and then summing the results over the study period provides a more accurate allocation of job changes among the three shift-share effects. This approach, which we term dynamic shift-share analysis, also allows unusual years and years of economic transition to he identified. We illustrate the use of dynamic shift-share by presenting results of an analysis of New England employment growth from 1939 to 1984, using U.S. Bureau of Labor Statistics data. The use of the dynamic form of shift-share is important when the study period is characterized by either large changes in regional industrial mix or major differences between regional and national growth rates.     

三种不同核酸分析系统的效率比较分析

以4种转基因玉米基因组DNA为研究对象,使用转基因事件特异性引物进行普通PCR及多重PCR扩增,并分别应用普通琼脂糖电泳以及ABI 3730XL、岛津MultiNA、QIAGEN QIAxcel这3种核酸分析仪进行分析,比较了各种检测方法的优缺点。研究结果对不同检测需求的核酸片段大小分析方法提供了重要参考。     

基于秩相关和聚类分析的小麦品质分析

探讨小麦品质之间的差异,以期为培育小麦品质和小麦加工提供理论支持。以23个小麦品种为实验材料,用相关分析、聚类分析等对小麦品质进行分析,测得小麦质量、蛋白质含量、稳定时间等8项品质指标,研究8个品质指标之间的相互关系,并且对23个品种进行聚类分析。结果表明,面团稳定时间变异系数最大,其值为60%;通过秩相关处理后进行相关分析,更能够反映参数之间的相关性,蛋白质含量与湿面筋相关系数为0.8,拉伸阻力与稳定时间的相关系数为0.85,延展性与湿面筋相关系数为0.68,稳定时间与沉降值相关系数为0.67;小麦品种聚类后分为5类,品种15为第1类,品种14为第2类,品种1、9、16、10为第3类,品种2、8、5、21、17、18为第4类,其他品种为第5类。     

基于文献计量的水稻基因组学研究趋势以及热点分析

为了探究国际水稻基因组学研究的发展现状和趋势,以及目前的研究热点,给相关科研人员和决策者提供一定的数据参考。基于Web of Science 数据库,利用文献计量学统计分析方法,对发文量排名前10 位的国家、研究机构、作者、载文期刊、学科以及高被引文献进行统计分析;利用文献题录信息统计分析工具SATI 对高频关键词及核心作者构建可视化知识图谱。结果显示,共检索了68 个国家于1995—2014 年间发表的文献1537 篇,文献数量呈现稳定增长趋势,尤其以中国发文量增长最为明显。发文量排名前5 位的国家分别是美国、中国、日本、印度、法国;其中美国、中国、日本的文献总被引频次也位居全球前三甲。中国科学院、日本国家农业生物科学研究所、加利福尼亚大学戴维斯分校、康奈尔大学、华中农业大学是全球范围内该领域发文量大且文献被引频次较高的研究机构。核心作者统计结果显示,美国、日本、中国的高产活跃作者最多。高被引文献美国有8 篇,中国1 篇。综合结果表明,美国、以及亚洲的中国、日本在水稻基因组学研究领域处于优势地位;研究热点是功能基因组学、比较基因组学。     

Progressive Collapse Analysis of RC Frame Using Vertical Nonlinear Dynamic Analysis

Progressive Collapse Analysis (PCA) is the base of quantitative assessment of progressive collapse-resisting capacity and progressive collapse-resisting design. There has been heightened interest among researchers of civil engineering in PCA. PCA of planar RC frame is carried on by vertical nonlinear dynamic analysis based on alternate load path method. According to responses of damage structure, progressive collapse-resisting capacity of remaining structure is evaluated. Two cases of removal of elements are analyzed, removal of columns at different stories on the same axes one by one and removal of all columns on the same axes at the same time. According to analysis of the effect of failure duration on structural progressive collapse, it is showed that the response of remaining structure is highly sensitive to failure duration of elements. The results indicate that vertical nonlinear dynamic analysis is an efficient method of progressive collapse-resisting design and progressive collapse-resisting capacity analysis.     

玉米四交群体穗部性状的相关及通径分析

为了研究玉米穗部性状的分离特征,采用玉米杂交种‘先玉335’的双亲‘PH6WC’、‘PH4CV’和‘郑单958’的双亲‘郑58’、‘昌7-2’杂交组配了四交F₂分离群体,对11个穗部性状进行了表型鉴定,并对其进行了相关分析和通径分析。结果显示：穗部各性状变异系数较大,变异系数为7.68%~96.27%,尤其秃尖长变异系数达到了96.27%;穗粒重与穗长、穗粗、穗行数、行粒数、粒长、粒厚、轴粗、百粒重呈极显著或显著正相关;行粒数、百粒重、穗行数、穗长和粒厚对穗粒重的直接通径系数为较大正效应,而粒宽和秃尖长为较大负效应。本研究可为玉米穗部性状的改良提供参考。     

宁夏稻米品质性状的主成分及聚类分析

运用主成分及聚表分析法分析了宁夏近25年来审定的47个水稻品种的6项稻米品质性状,结果表明:稻米品质性状间存在复杂的相关性,呈极显著或显著相关关系;通过6×6阶相关矩阵主成分分析,得到了5个具有不同意义的主成分值,前5个特征根的累计贡献率高达96.04%;而且47个品种通过聚类分为7类,其中以第1类的品质性状表现最好,第2、3类次之,第4、7、5、6类的依次降低.     

基于时频分析的裂纹转子碰摩故障特征研究

为研究转子系统耦合故障特性,采用有限元方法建立了含有横向裂纹、转静碰摩的非线性转子动力学模型。首先研究了不同转速下裂纹、碰摩单一故障下转子系统的振动响应,其次研究了两种故障耦合情况下系统的振动响应特征。采用波形图、FFT谱图、瞬时频率和Hilbert-Huang时频谱(HHS)相结合的方法对故障转子振动信号进行了分析。分析结果表明:运用多种时频分析相结合的方法可以较为全面地了解转子的故障特征,裂纹转子在1/5、1/3临界转速时会发生较为明显的5X、3X谐波,且裂纹的产生会导致响应幅值增大,从而引起更为严重的碰摩。 