绵羊KAP1.1基因多态性与毛纤维直径的相关性分析

以768只中国美利奴羊(新疆军垦型)为材料,采用测序和PCR技术分析KAP1.1(B2A)基因单核苷酸多态性及其与羊毛纤维直径的相关性。结果表明:中国美利奴羊(新疆军垦型)KAP1.1基因存在30个碱基的插入/缺失和6种基因型,分别为(341 bp)AA基因型、(311 bp)BB基因型、(281 bp)CC基因型、(341 bp/311 bp)AB基因型、(341 bp/281 bp)AC基因型和(311 bp/281 bp)BC基因型。AA、BC、AC、AB和CC基因型间的毛卷曲度、细度离散、毛长、污毛重、净毛率和密度差异不显著(P>0.05),而BB基因型羊只的平均纤维直径显著小于AA、BC、AC、AB和CC基因型羊只的平均纤维直径(P<0.05)。以上结果表明,KAP1.1基因可作为绵羊毛纤维直径的主要候选基因之一,BB基因型可作为分子标记用于预测绵羊毛纤维直径。     

牦牛lncFAM200B的克隆鉴定、表达及生物信息学分析

旨在克隆鉴定牦牛lncFAM200B,为探索其在牦牛肌肉和脂肪发育过程中的调控作用奠定基础。以臀肌cDNA为模板,设计特异性引物扩增lncFAM200B全长序列,用在线软件CPC、CPAT对该lncRNA的编码能力进行预测,进一步通过原核表达试验鉴定其编码能力;采用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)对lncFAM200B进行组织表达分析,通过TargetScan 7.1和miRanda预测与lncFAM200B具有潜在相互作用miRNA的靶基因,利用DAVID在线软件对靶基因进行GO和KEGG分析。结果显示,牦牛lncFAM200B长度为531 bp;相较于普通牛多59 bp,编码潜能为-1.287 4,且原核表达试验验证该lncRNA不具备蛋白编码能力,表明牦牛lncFAM200B确为lncRNA;组织表达谱研究表明,lncFAM200B在牦牛肺脏组织中表达量较高。与lncFAM200B具有潜在相互作用miRNA的靶基因,如Sirt1、SCD5、KLF9、PTEN和MYPN等,与肌肉和脂肪发育相关。为进一步探讨牦牛lncFAM200B在肌肉和脂肪发育中的生物学功能提供参考依据。     

牦牛MSTN基因分子克隆及序列分析

设计特定引物对牦牛MSTN基因PCR分段扩增并克隆和测序,利用分子生物学软件进行序列拼接,获得牦牛MSTN基因序列(GenBank登录号EU926670).该基因由3个外显子和2个内含子组成,CDS序列全长为1 128 bp(GenBank登录号EU926671),由375个氨基酸组成.外显子大小分别为373,374,381 bp,内含子大小分别为1 843,2 028 bp.牦牛与普通牛的MSTN基因编码区中,在417位发生一次碱基转换(C→T),但未造成氨基酸改变.不同物种间在该基因编码区核苷酸序列和氨基酸序列上有较高的相似性,牦牛与普通牛、绵羊、猪、人、狗、小鼠、马、兔子、鸡、猩猩各物种间核苷酸相似性大小分别为99.9％,96.5％,94.3％,89.1％,91.9％,91.3％,93.6％,91.7％,82.0％,92.0％.牦牛与普通牛MSTN氨基酸序列相似性最高,为100％;而与绵羊、猪、小鼠、人、狗、马、兔子、鸡、猩猩各物种间相似性大小分别为93.3％,95.5％,92.5％,94.1％,93.3％,94.9％,94.4％,88.0％,94.4％.生物信息学软件分析发现:牦牛MSTN基因编码蛋白的理论分子量约为42.6 kDa,PI值为6.14,Leu的含量最高(9.9％),其次是Lys(7.2％).牦牛MSTN基因编码蛋白二级结构以β折叠为主,属于跨膜蛋白,跨膜区位于AA6-AA23之间;具有一个分泌信号肽结构,其氨基酸序列MQKLQICVYIYLFMLIVA具有TGF-β家族的特征.     

牦牛 Agouti 基因的克隆及编码区多态性研究

以Agouti基因作为牦牛毛色调控的候选基因,探索Agouti基因编码区序列多态性,以期为阐明Agouti与毛色形成的相关性及毛色形成机理奠定基础。根据GenBank已发表序列（ NM_206843）设计1对引物,以天祝白牦牛和黑色被毛甘南牦牛皮肤总RNA为模板,采用RT-PCR技术扩增,成功获得了牦牛Agouti基因编码区序列。采用生物信息学方法预测分析Agouti基因及其编码蛋白的基本理化性质、信号肽、疏水性、二级结构等;采用DNA混合池测序法和直接测序法,检测牦牛Agouti基因编码区的序列变异。结果表明,扩增得到的Agouti基因的编码区是一条长为593 bp的DNA序列。黑色甘南牦牛和天祝白牦牛皮肤的Agouti基因序列相同,并与黄牛基本一致。将牦牛的Agouti基因序列命名为YAK ASIP,并且在NCBI数据库中注册该基因的登录号为KJ630463。该基因含有一个长度为402 bp的开放性阅读框,编码133个氨基酸。 Agouti基因编码蛋白属于亲水性蛋白,有一个明显的信号肽,含有多个磷酸化位点。其二级结构主要以α螺旋和无规则卷曲为主。 Agouti基因编码产物氨基酸邻接系统树表明,牦牛Agouti与黄牛、绵羊等物种的Agouti氨基酸具有高度相似性,并且牦牛Agouti基因编码区中无多态性位点。     

DEP1与NRT1.1B基因的遗传互作对水稻氮素利用的影响

提高氮素利用效率一直是水稻遗传改良攻关的重点方向。直立穗等位基因dep1及籼稻等位基因nrt1.1b均有利于提高水稻氮素利用效率,因此,阐明DEP1与NRT1.1B基因的互作关系对水稻氮素利用的影响对培育氮高效水稻品种具有重要指导意义。以携带不同DEP1与NRT1.1B基因型组合的重组自交系为供试材料,在低、中及高氮条件下（分别记为LN、MN和HN）,分析了DEP1与NRT1.1B基因间不同的遗传互作方式对水稻氮素利用、产量及其构成因素的影响。结果表明,不同氮素条件下,基因型组合dep1/nrt1.1b具有最大的氮素收获指数;LN条件下,nrt1.1b基因有利于提高氮素利用效率,在MN和HN条件下dep1基因有利于提高氮素利用效率;携带dep1基因株系有效穗数和穗粒数显著提升,其产量均值显著高于其他株系,而NRT1.1B基因对产量无显著影响。     

新疆巴州牦牛Lfcin基因的克隆与分子特征

利用PCR技术首次从新疆巴州牦牛基因组DNA中扩增获得了乳铁蛋白(Lactoferrin,LF)基因exon 2编码区,其中含有乳铁蛋白素(Lactoferricin,Lfcin)基因编码区序列;利用在线生物软件对Lfcin蛋白的结构进行预测.结果表明:克隆获得了含新疆巴州牦牛LF基因exon 2的DNA序列(GenBank:EU547256),共778 bp,其中LF基因exon 2编码区长165 bp,Lfcin基因编码区长75 bp;序列分析显示,克隆获得的牦牛DNA序列与奶牛该序列存在11个碱基的变异;牦牛和奶牛的Lfcin蛋白质序列完全相同,各物种Lfcin蛋白具有较高的同源性;各物种的Lfcin蛋白进化树符合物种进化规律;同源建模预测的Lfcin 3D模型显示,Lfcin为一段由α-螺旋和β-折叠组成的"U型"结构.首次从新疆巴州牦牛品种中克隆获得Lfcin基因编码区全长序列并揭示了其分子特征,为牦牛Lfcin蛋白基因工程和蛋白质功能方面的研究奠定了重要基础.     

绒山羊和绵羊KAP1.4基因cDNA序列的克隆及其编码蛋白的结构分析

对绒山羊和绵羊KAP1.4基因的编码区进行克隆与分析,在此基础上预测了KAP1.4蛋白的分子结构,为研究毛(绒)用性状的分子基础提供资料。结果表明,克隆测序获得绒山羊、绵羊KAP1.4基因编码区序列长度为579bp和549 bp,分别编码192个氨基酸和182个氨基酸。生物信息学分析表明,绒山羊和绵羊KAP1.4蛋白的基本理化特性方面无明显差异,属于非跨膜蛋白,信号肽的长度和裂解点相同,都具有1个蛋白激酶C磷酸化位点、3个酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点和6个N端酰基化位点;蛋白的二级结构由β折叠、β转角和无规则卷曲构成。三级结构预测显示,绒山羊与绵羊KAP1.4蛋白在空间三维结构上存在显著差异,将会进一步影响其功能的发挥并成为调控产毛(绒)性状的影响因子。     

甘蓝型油菜BnFAD2基因的克隆、表达及功能分析

高油酸油具备较高的营养价值,在甘蓝型油菜中,脂肪酸去饱和酶基因(FAD2)是控制油酸含量的关键基因。本研究克隆了甘蓝型油菜A5、C5、A1连锁群上3个BnFAD2基因的全长cDNA序列,分别命名为BnFAD2-A5、BnFAD2-C5和BnFAD2-A1,各自编码384、384、136个氨基酸。分别使用TMHMM、Clust X软件分析FAD2基因的跨膜结构域和酶活中心表明,BnFAD2-A1不具备脱氢酶活性。采用酵母功能互补实验对4个基因(含已发表的BnFAD2-C1)进行功能验证,发现BnFAD2-A5和BnFAD2-C5基因去饱和能力接近,均大于BnFAD2-C1基因。采用qRT-PCR分析4个基因在甘蓝型油菜不同组织中的表达规律及血凝素标签法分析BnFAD2-C1、BnFAD2-A5和BnFAD2-C5的蛋白稳定性,表明BnFAD2-A5和BnFAD2-C5是影响油菜种子油酸积累的主效基因。     

牦牛脂肪型脂肪酸结合蛋白基因(A-FABP)多态性分析

脂肪型脂肪酸结合蛋白(A-FABP)属脂肪酸结合蛋白家族(FABPs)成员,参与调节哺乳动物细胞内脂肪浓度,进而影响肌肉内脂肪含量(IMF),因此A-FABP可作为影响IMF的候选基因。本研究采用PCR-SSCP技术检测甘南牦牛、青海牦牛、天祝白牦牛(Bos grunniens)A-FABP基因部分第3内含子、第4外显子及部分3’-UTR区单核苷酸多态性(SNPs),分析检测区域分子遗传特征。结果表明,3类群牦牛引物扩增区域发现5种等位基因A-E;同普通牛A-FABP基因序列比对发现6处SNPs,其中第4外显子区存在c.4222A>G的同义突变;3’-UTR区c.*94T>A只存在于牦牛群体,是其区别于普通牛的遗传特征之一。各等位基因在群体间分布差异较大,其中天祝白牦牛只发现3种等位基因,而青海牦牛发现4种等位基因,这可能与牦牛类群的地域分布及选育程度有关。3类群牦牛A-FABP基因检测位点表现为中度多态(PIC为0.29～0.36),有效等位基因数较高,可作为潜在的牦牛肉质性状分子标记位点。     

牦牛和普通牛DRB1* Intron 1-exon2序列变异分析

为揭示牦牛抗逆性及抗病育种积累更多的分子遗传学资料,通过检测DRB1基因在牦牛和普通牛群体中的变异,分析该基因检测区域遗传参数。以甘南牦牛、青海牦牛、天祝白牦牛、大通牦牛和普通牛为研究对象。应用PCR-SSCP方法检测BoLA-DRB1基因第1内含子及第2外显子部分序列多态性。DRB1基因第1内含子区检测到4处SNPs及1处插入/缺失突变,第2外显子区检测到17处SNPs,两区域均表现为高度多态;单倍型连锁分析发现21种intron 1-exon 2单倍型组型且存在单倍型连锁不平衡现象,A-A1、A-B1、B-A1和B-B1单倍型在牦牛和普通牛中频率较高;聚类分析表明,牦牛DRB1基因第2外显子区碱基序列与普通牛及山羊的同源性最高,系统进化情况与它们亲缘关系远近一致。牦牛和普通牛BoLA-DRB1基因第1内含子及第2外显子多态性丰富,可作为牦牛和普通牛BoLADRB1的遗传标记。     

苏云金杆菌vip1A/vip2A基因的鉴定及其与cry1基因的联系

利用PCR方法检测vip1A/vip2A基因在野生型Bt菌株中的分布,进行基因片段的克隆和序列分析.结合cry1基因的PCR-RFLP基因型鉴定体系,分析与vip1A/vip2A基因有联系的cry1类基因.结果表明,分离保存的171株野生型Bt菌株中,有20株菌株含有vip1A/vip2A基因,分布率为11.69%.成功克隆了菌株Bt16的vip1A/vip2A基因片段,命名为vip1A/vip2A-16,GenBank 登录号为EU594327.cry1基因的PCR-RFLP鉴定结果表明,该20株菌株均含有cry1Fa基因,说明vip1A/vip2A基因与cry1Fa可能具有某种联系.     

五个绵羊群体KAP11-1基因核苷酸序列变异分析

为了分析绵羊KAP11-1基因的核苷酸序列变异,采用PCR-SSCP方法和DNA测序技术检测了欧拉羊、甘肃高山细毛羊、滩羊、湖羊和青海细毛羊5个群体(749只个体)KAP11-1基因的单核苷酸多态性,同时分析了等位基因频率、遗传杂合度、有效等位基因数和多态信息含量等群体遗传特征。结果表明,5个绵羊群体的KAP11-1基因中共检测到c.93C/T、c.240G/A、c.285C/G/A和c.331A/G 4个单核苷酸多态位点,且c.331A/G为非同义突变。等位基因A在5个群体中出现的频率最高(87.70%),为优势等位基因,其次为等位基因B(基因频率为11.03%),等位基因C和D的频率最低(分别为0.53%和0.74%)。群体遗传学分析结果表明,滩羊KAP11-1基因的遗传杂合度、有效等位基因数和多态信息含量均高于其余4个群体。KAP11-1基因作为羊毛经济性状的主要候选基因之一,其核苷酸序列的变异导致KAP11-1中相应氨基酸的改变,最终可能会影响羊毛纤维的结构和羊毛主要经济性状。     

水浸胁迫对超表达Sub1A油菜(Brassica napus)抗氧化能力的影响

环境中水分含量变化对于生长期油菜的产量和品质影响极大。国内外研究表明,异源表达Sub1A基因具有提高水涝条件下植物的抗逆性和恢复生长的潜能。本研究以组成型表达Sub1A基因的甘蓝型油菜作为实验材料,测试了其在水浸胁迫30 d内的生长速度和抗氧化水平。结果表明,超表达株系在地上部分和地下部分的生物量积累速率均显著高于野生型油菜,在胁迫早期尤为明显,表现出响应水浸胁迫的优良表型。同时,抗氧化酶(SOD,POD,CAT和GPX)活性和胁迫响应基因的表达变化也基本一致,呈现出胁迫早期强,随着处理时间增加呈逐渐降低的趋势。以上结果说明超表达Sub1A基因可能通过提高细胞的抗氧化酶活性、提高胁迫响应基因的表达水平提升抗水浸胁迫能力。本研究将为深入研究外源表达Sub1A基因提高油菜抗水浸胁迫提供依据,并为抗涝油菜新品种的开发提供前期基础。     

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)。     

小麦Ta-SKP2A克隆及其酵母双杂交诱饵载体的构建

SKP2A是调控细胞周期转录因子降解的F-box蛋白。为研究该蛋白在小麦-叶锈菌互作过程的作用,首先克隆获得中国春小麦Ta-SKP2A全长序列,然后将其与pGBKT7载体连接,转入酵母Y187感受态细胞中,构建酵母诱饵表达载体,并检测其表达产物对酵母细胞有无毒性和自激活效应。结果表明,Ta-SKP2A编码区序列长度为1 146 bp,其ORF区编码一条由382个氨基酸组成的多肽。在ORF区两侧连接酶切位点(EcoRⅠ和Bam HⅠ),并将其与载体pGBKT7连接,成功构建了包含目的基因的诱饵载体pGBKT7-Ta-SKP2A,且含重组诱饵质粒的酵母菌株在SD/-Trp营养缺陷平板上生长良好,其过夜培养物OD6000.8,表明重组诱饵质粒表达产物对酵母细胞无毒性。含重组诱饵质粒的酵母菌株在二缺、三缺及四缺营养缺陷平板上不能生长,表明诱饵质粒的表达产物不能自激活报告基因。成功构建了一个包含Ta-SKP2A的重组诱饵质粒,为深入筛选与其互作的靶蛋白,研究其在小麦-叶锈菌互作体系中的作用机制奠定了基础。     

猪圆环病毒1型ORF2基因的克隆与序列分析

根据GenBank中猪圆环病毒1型(PCV1)ORF2基因序列,设计一对引物,应用PCR方法从PK-15细胞和疑似患断奶仔猪多系统衰竭综合症(PMWS)的仔猪组织病料中分别扩增出PCV1ORF2全基因(702bp)。将此基因片段克隆入pMD18-T载体,筛选获得重组质粒pMD-PCV1-ORF2并对其测序,结果表明:所克隆的PK-15来源和组织病料来源的ORF2基因的同源性为99.4%,二者与Genbank上发表的PCV1ORF2基因的同源性介于97.3%～99.9%,与PCV2-ORF2基因同源性介于67.9%～68.4%,二者编码的蛋白在几个功能区域比较保守;抗原表位预测表明PCV1ORF2编码的蛋白具有良好的免疫原性。     

毛尖紫萼藓类泛素蛋白基因的克隆与表达分析

为研究类泛素蛋白基因在苔藓植物中的生物学功能,从毛尖紫萼藓干旱cDNA文库中获得了类泛素蛋白基因cDNA全长序列,命名为Gp-UBL5。该基因cDNA全长471 bp,包含1个222 bp的完整开放阅读框,编码73个氨基酸组成的蛋白。生物信息学分析表明,Gp-UBL5基因编码蛋白分子质量为8.525 kDa,等电点为7.84,为稳定型蛋白。进化分析显示,该编码蛋白与二穗短柄草、大麦等类泛素蛋白具有较高一致性,达96%~99%。实时荧光定量PCR结果表明,Gp-UBL5基因在复水和快速干旱的各个时期均有表达,推测该基因可能在毛尖紫萼藓的抗旱机制中发挥作用。