高羊茅春化基因FaVRN1亚细胞定位与差异表达分析

高羊茅在生长季出现生殖枝,抑制新枝形成,不利于草坪质量及其持久性生长。研究春化基因的分子特征,探索抑制生殖生长的分子育种新途径,对坪用型高羊茅品种改良具有重要意义。本研究在克隆高羊茅春化基因FaVRN1的基础上,构建高羊茅春化基因FaVRN1与绿色荧光蛋白基因GFP融合的植物表达载体p-FaVRN1-hGFP,利用基因枪转化法转入洋葱表皮细胞,荧光显微镜检测融合基因的瞬时表达,并运用实时荧光定量PCR分析春化基因FaVRN1在春化与非春化条件下的表达差异。研究结果表明,FaVRN1基因编码的蛋白产物位于细胞核,符合它作为转录因子特性;春化条件下,FaVRN1基因的表达随处理时间延长逐渐增加。非春化条件下,FaVRN1基因的表达随处理时间延长而降低。FaVRN1基因在春化条件下的表达水平远高于非春化条件,FaVRN1基因的表达受春化条件正调控。     

高羊茅FeTOC1基因的克隆、差异表达及亚细胞定位分析

拟南芥TOC1基因是中央振荡器的重要组成部分,其编码的蛋白质TOC1通过光周期途径调控拟南芥对光照的响应.为了揭示高羊茅FeTOC1基因的生物学功能,本研究通过同源克隆获得该基因全长cDNA序列,对其在不同光照水平下的表达模式进行分析,并对其编码的蛋白质进行亚细胞定位.结果显示,高羊茅FeTOC1基因的全长cDNA序列...     

PGC-1α基因在两个品种鸡两种表型肌肉中的差异表达

过氧化物酶体增殖物激活受体γ辅激活因子1 (peroxisome proliferator-activated receptor-γ coactivator-1 alpha,PGC-1α)是调控肌纤维类型转换的关键因子,已成为研究畜禽肌肉品质的一个热点基因.为探讨生长速度不同的两个品种鸡(Gallus gallus)生长发育早期两种表型肌肉中PGC-1α的表达情况,本研究利用qRT-PCR和Western blot分别检测PGC-1α mRNA和蛋白在慢生型清远麻鸡和速生型隐性白羽鸡的比目鱼肌(主要含慢肌纤维)和趾长伸肌(主要含快肌纤维)中的发育性(0,1,3,5,7和9周龄)表达变化.结果显示,同一种肌肉组织中PGC-1α mRNA均是0周龄时表达水平最高,显著高于其他各周龄(P＜0.05);肌肉组织中PGC-1α mRNA和蛋白表达趋势虽然均不相同,但其表达均与肌肉表型和品种相关,即相同周龄时,两个品种鸡的比目鱼肌中PGC-1α mRNA和蛋白表达均高于其趾长伸肌,两种表型肌肉中PGC-1α mRNA和蛋白表达均是清远麻鸡高于隐性白羽鸡,且在0周龄时,mRNA表达差异均极显著(P＜0.01).结果提示,鸡骨骼肌PGC-1α表达可能与慢肌纤维含量密切相关,并与鸡肉品质存在关联.研究结果有助于了解PGC-1α在鸡骨骼肌中的作用,并为改良鸡肉品质提供理论依据.     

干旱处理下不同烤烟品系的生理差异研究

为培育抗性优良的烤烟品种,探究烤烟的耐旱特性及机理,以烤烟品系LY1306、中烟100和红花大金元为试验材料,研究在聚乙二醇6000(PEG-6000)模拟干旱胁迫和水分控制的干旱处理下,各烤烟品系叶片抗氧化酶类活性,丙二醛(MDA)和脯氨酸含量变化,以及光合生理特性和叶片细胞超微结构的差异。结果表明,25%PEG-6000胁迫下,LY1306能保持较好的生理状态,具有较高的SOD活性和较强的脯氨酸渗透调节能力;中烟100的个别叶片出现萎蔫,SOD活性较LY1306低,较对照组POD和CAT活性显著降低,MDA含量较高;红花大金元叶片出现严重萎蔫,CAT活性降低幅度最大,脯氨酸积累量较高。在反复缺水干旱条件下,LY1306能够维持较高的CAT活性,MDA积累量少,水分利用率较高,蒸腾速率较低,细胞中叶绿体数量和叶绿体形态维持正常。红花大金元的POD活性增长明显,脯氨酸含量显著增长,但MDA积累量较大,叶绿体变形且数量明显减少。中烟100的POD活性较高,脯氨酸积累量较大,叶绿体结构较完整。综上,LY1306在干旱胁迫下具有较强的清除活性氧和脯氨酸渗透调节能力,综合抗旱能力较好。本研究结果为培育抗旱烤烟品种提供了理论依据。     

不同品系鸡Tmem9B基因的克隆与表达分析

跨膜蛋白9B(transmembrane protein 9 domain family member B,TMEM9B)是近年来被发现的一种多功能糖蛋白,研究表明TMEM9B蛋白在多条信号通路中发挥关键调控作用。而目前,关于该基因的表达和功能特性研究报道较少。本研究选择海兰褐鸡(Gallus gallus)、爱拔益加肉鸡(arbor acres plus broiler,AA+肉鸡)和三黄鸡为研究对象,通过克隆不同品系鸡Tmem9B基因的全长编码序列并对比分析,同时利用实时荧光定量PCR(quantitative real time polymerase chain reaction,qRT-PCR)技术定量鉴定Tmem9B基因在3个品系(AA+肉鸡、三黄鸡和海兰褐鸡)正常雏鸡和大肠杆菌(Escherichia coli)脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)诱导的炎症模型雏鸡(AA+肉鸡和海兰褐鸡)的表达变化,研究Tmem9B基因在不同品系雏鸡间的表达活性与功能特性。实验结果表明,三黄鸡Tmem9B基因编码序列存在1个SNP位点,该基因在不同品系鸡间高度保守。组织表达谱分析显示Tmem9B基因在AA~+肉鸡、三黄鸡和海兰褐雏鸡的多种组织中均有表达,但是不同品系雏鸡间略有差异。有趣的是,Tmem9B基因在3个品系雏鸡的脑组织中均具有高转录活性。在LPS诱导的炎症模型雏鸡中,Tmem9B基因在免疫相关组织中的转录活性均显著上调。本研究表明,鸡Tmem9B可能是在鸡的生长发育和炎症反应等生物学过程中具有重要作用的一个多功能基因。本研究结果为进一步探索Tmem9B基因的功能与特性提供了理论依据。     

高羊茅FaGI基因在拟南芥中异源表达及蛋白互作分析

为探究高羊茅FaGI基因的生物学功能,本研究利用酵母双杂交、双分子荧光互补和免疫共沉淀探究与FaGI互作的蛋白;通过农杆菌介导法将过表达载体p1300-FaGI遗传转化拟南芥,获得转FaGI基因拟南芥株系,以拟南芥野生型Col-0、过表达FaGI基因株系和gi突变体为材料进行转录组学测序并观察其开花表型。结果表明,利用酵母双杂交方法筛选出与FaGI互作的FaCO蛋白,并通过双分子荧光互补和免疫共沉淀证明了FaGI和FaCO在体内和体外存在互作关系;过表达FaGI基因拟南芥植株的开花时间比野生型Col-0提前约1.24 d;将FaGI-OE、gi与野生型比对,分别筛选出1 963和92个差异表达基因（DEGs）,与野生型植株相比,过表达FaGI基因株系的差异基因富集在与生长发育、光周期途径、激素合成和信号传导、碳代谢等相关生物过程和代谢通路。综上,FaGI影响光周期途径相关基因的表达,在长日照条件下过表达FaGI基因促进了拟南芥开花,同时该基因的功能具有多样性与复杂性,可作为高羊茅调控分子育种的目标基因。本研究结果为揭示FaGI基因的功能及其调控网络奠定了基础。     

高羊茅CBF转录激活因子基因片段的克隆

根据拟南芥CBF基因序列的保守区设计 1对特异引物 ,采用PCR方法从高羊茅基因组中扩增出 1个DNA片段并克隆到pUCm T载体中。经序列测定和分析 ,该片段长 60 8bp ,与 3个拟南芥CBF基因的核苷酸及其推导氨基酸序列分别具有 81～ 84%和 75～ 79%的同源性 ,而且推导氨基酸序列中包含有同源性更高的AP2DNA结合域以及CBF蛋白的两段特征序列PKK RPAGRxKFxETRHP和DSAWR。这些结果表明 ,本研究克隆的片段为高羊茅CBF基因片段     

猪不同生长阶段脂肪酸合成酶基因的表达差异

动物的体脂沉积所需要的脂肪酸大多是由脂肪酸合成酶(FAS)催化乙酰辅酶A和丙二酸单酰辅酶A合成脂肪酸。熊文中等(2001)研究发现,猪脂肪组织中脂肪酸合成酶与胴体脂肪量、胴体的脂肪率呈极显著正相关。FAS基因的表达直接影响着脂肪酸合成酶多寡。Kameda和Goodrige(1991)和Matthe     

高羊茅硝态氮转运蛋白基因NRT1.1的克隆及表达模式分析

为探究高羊茅(Festuca arundinacea)硝态氮转运蛋白基因(NRT1.1)的表达模式,本研究以黔草1号高羊茅为试验材料,采用RACE和RT-qPCR技术对高羊茅NRT1.1基因的cDNA全长序列进行扩增,并对其不同胁迫处理下的表达情况进行分析。生物信息学分析发现,高羊茅NRT1.1的理论等电点为4.81,平均亲小性为0.919,含有约32.63%α-螺旋、7.63%β-转角和53.73%不规则卷曲。结果表明,NRT1.1基因的cDNA序列全长为2 328 bp,编码606个氨基酸,预测蛋白质分子量为193.9 kDa,且高羊茅NRT1.1与黑麦草NRT1.1氨基酸序列的相似性最高。RT-qPCR表达分析发现,高羊茅叶片NRT1.1受低氮处理0.5～1 h时表达量达到峰值,显著(P<0.05)高于对照组;在干旱和热处理下,NRT1.1表达量分别在6 h和12 h时达到峰值,且显著(P<0.05)高于对照组;在盐处理下,仅在6 h时NRT1.1表达量高于对照组,其余时间均受显著(P<0.05)抑制。本研究结果为解析高羊茅NRT1.1基因的表达模式提供了分子生...     

不同杂交水稻籽粒灌浆期叶片蛋白的差异表达分析

为明确超级杂交水稻高产形成的分子机理, 以超级杂交水稻“Ⅱ优航2 号”为试验材料, 杂交水稻“汕优63”为对照, 运用双向电泳结合质谱技术, 比较分析了籽粒灌浆过程中两种不同“源”类型杂交水稻叶片蛋白的差异表达情况。结果显示, 两种不同类型水稻叶片蛋白中共有22 个蛋白点出现显著差异表达, 其中有20 个蛋白功能得到鉴定。通过对差异蛋白功能及表达丰度的分析, 相对于“汕优63”,“Ⅱ优航2 号”在灌浆期光合代谢、抗逆反应、基因转录表达、细胞生长、能量代谢等生理活动过程中表现出较大优势,是其叶片在籽粒灌浆期“源”优势的主要体现。本研究从差异蛋白水平明确了航天超级杂交稻高产形成的“源”特征,丰富了籽粒灌浆的“源、库、流”理论, 为超级杂交水稻育种提供理论依据。     

高羊茅春化基因FaVRN1的克隆与分析

以高羊茅茎基部组织的mRNA为模板,引用基于多年生黑麦草VRN1基因序列设计的引物,进行RT-PCR分析,同时结合3’RACE和5’RACE方法从高羊茅中扩增出VRN1基因的全长cDNA序列,命名为FaVRN1。该序列cDNA全长1222bp,具有完整的开放阅读框（ORF,152~889bp）,编码蛋白为245个氨基酸,具有典型的MADS-盒和K-盒结构域,有许多磷酸化位点。与其他禾本科植物的春化基因蛋白产物比较,具有高度的保守性,氨基酸序列的同源性都在90%以上。     

两个玉米品种灌浆期叶片氮转移效率差异的分子机制

【目的】 提高玉米氮效率是实现农业高产高效的重要措施,而花后叶片的衰老和玉米的氮效率密切相关。为此,在田间条件下研究了叶片衰老过程与氮转移效率的关系,尤其是不同玉米品种氮转移效率差异的分子机制。 【方法】 田间试验选择中度绿熟玉米品种先玉335 (XY335) 和持绿玉米品种NE9为供试作物,设施N 45,120和240 kg/hm2三个水平。测定了玉米吐丝期以及吐丝后7 d、14 d、21 d、28 d、35 d、42 d和成熟期茎、叶、籽粒氮含量和花后绿叶面积,吐丝期及吐丝后14 d、28 d、42 d和成熟期叶片氮浓度,以及吐丝期和灌浆期叶片中SPAD、可溶性蛋白浓度、游离氨基酸浓度和ZmSee2β (玉米叶片中协同衰老的蛋白酶–豆荚蛋白的基因) 基因表达的变化,计算了叶片氮转移效率。 【结果】 品种XY335具有比品种NE9更高的产量,随施氮量的增加品种XY335的籽粒产量较品种NE9增加更加显著。虽然两个品种的收获指数没有差异,但是品种XY335的氮素收获指数高于品种NE9,并且品种XY335营养器官的氮转移效率高于品种NE9,整体高8.28个百分点 (P < 0.05)。品种XY335叶片氮转移效率比品种NE9高出12.89个百分点,而二者茎的氮转移效率没有差异。品种XY335花后叶片中氮浓度开始降低的时间早于品种NE9,在低氮条件下尤为明显。成熟期时,三个氮水平处理下品种XY335叶片中的氮含量均低于品种NE9。从吐丝期到灌浆期,品种XY335叶片中可溶性蛋白的降解率高于品种NE9,其中N45处理下高16.5个百分点,N120处理下高6.2个百分点。从吐丝期到灌浆期叶片中游离氨基酸的浓度不断增加,而品种XY335叶片中的增加幅度大于品种NE9。从吐丝期到灌浆期叶片中 ZmSee2β基因表达量增加,而随施氮量减少品种XY335叶片中表达量高于品种NE9,表明品种XY335叶片中蛋白降解得更加迅速。 【结论】 相对于绿熟品种NE9,品种XY335具有籽粒产量高和籽粒氮素积累强的特点。这不仅由于吐丝后品种XY335具有较强的氮素吸收能力,而且因为品种XY335有更高的叶片氮转移效率。品种XY335叶片氮转移效率高可能是因为控制蛋白质降解的ZmSee2β基因表达能力强,提高了叶片中蛋白质的降解速度。      

两种施氮水平下不同基因型冬小麦叶片光合特性与形态差异的研究

田间试验研究不施N和施N(90kg/hm2)条件下“NR9405”、“9430”、“偃师9号”、“小偃6号”、“陕229”、“西农2208”、“矮丰3号”和“商188”等8种不同基因型冬小麦中后期生理特性及其叶片形态的差异结果表明,抽穗期倒二叶和灌浆期旗叶的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率及瞬时水分利用效率在不同基因型间存在显著差异,施N仅能显著降低抽穗期倒二叶的蒸腾速率,而对功能叶的其他生理指标无明显影响。小麦成熟期旗叶和倒二叶的长度、宽度及叶面积在不同基因型间也存在极显著差异,施N对这些叶片形态指标有极显著地促进作用,基因型和N肥同时影响灌浆期旗叶的SPAD值,而叶片衰老指数主要受基因型调控。总体上看,冬小麦叶片形态指标同时受施N和基因型影响,而生理指标主要受基因型影响,N肥的影响相对较小。     

生物技术在高羊茅育种研究中的应用

高羊茅(Festuca arundinaceaSchreb.)是一种重要的牧草和草坪兼用型草种,在农牧业和草坪业中均占据重要地位。本文对高羊茅的育种历史和现状作了概述,综述了高羊茅分子生物学研究和利用生物技术创新种质的进展,旨在为开展高羊茅生物技术育种提供参考。     

高羊茅DREB类转录因子基因的分离及鉴定分析

DREB转录因子是植物中特有的与低温、高盐和干旱胁迫相关的反式作用因子。为了分离和鉴定高羊茅(Festuca arundinaceaSchreb.)DREB转录因子基因,我们构建了冷诱导(4℃)的高羊茅cDNA文库,用拟南芥DREB1A基因作探针筛选该文库得到一个DREB类基因FaDREB1。序列分析表明,FaDREB1具有一个651bp的开放阅读框和229bp的3’非编码区,推测的氨基酸序列中含有一个高度保守的EREBP/AP2结构域。酵母单杂交结果表明FaDREB1蛋白能在体外特异结合DRE元件,并具有转录激活功能。Northern杂交结果发现FaDREB1基因受低温的诱导表达,对高盐、干旱和ABA没有反应,说明FaDREB1基因在高羊茅植株对低温的应答反应中起重要作用。     

绵羊口蹄疫病毒整联蛋白受体αv亚基基因不同组织表达差异

为了建立检测绵羊口蹄疫病毒(Foot andmouth disease virus,FMDV)整联蛋白受体αv亚基基因mRNA相对表达量的荧光定量RT-PCR方法,本研究根据报道的绵羊FMDV整联蛋白受体αv亚基(integrin,alphaV,ITGAV)基因序列设计实时定量PCR引物,以β-αctin为内参基因,采用相对荧光定量RT-PCR方法,检测分析αv基因在绵羊体内不同组织器官中的mRNA表达谱.结果显示αv基因在绵羊19种组织中均有不同程度的转录表达,在乳腺组织中表达量最高,蹄组织次之,肌肉组织最少,卵巢、瘤胃、气管、小肠、肺等组织上也有不同程度的表达.本研究成功建立了检测FMDV整联蛋白受体αv亚基基因在绵羊不同器官组织中mRNA表达水平的相对荧光定量RT-PCR方法,并明确了αv基因在不同组织间的表达差异,为FMDV组织嗜性研究及分子生物学检测方法的建立提供了资料.     

巴什拜羊骨骼肌不同发育阶段差异表达miRNA研究

miRNA在绵羊(Ovis aries)骨骼肌生长发育过程中发挥着重要的调控作用。为了挖掘巴什拜羊骨骼肌不同发育阶段差异表达miRNA,为深入解析miRNA与巴什拜羊优良肉质性状的关联性提供基础数据,本研究应用Solexa测序技术对巴什拜羊胎儿期(40,50,60,80,100和120 d)及出生当天和出生后(30,60和90 d)骨骼肌组织混合样品的miRNA表达情况及差异表达miRNA进行了研究。胎儿期和出生后骨骼肌组织中分别测得11.82 M和11.51 M的clean reads,及0.31和0.28 M的unique sequences,其中miRNA序列分别占Unique sequences的20%和17%。通过与miRBase(V21.0)收录的miRNA序列比对,胎儿期和出生后分别获得537个和496个物种间保守miRNA,分别有102个和115个与绵羊miRNA相匹配。剩余序列比对至绵羊表达序列标签(expressed sequence tags,ESTs)数据库,结合Mfold和Mi Pred程序预测miRNA,分别预测到486个和510个新的miRNA。胎儿期和出生后共得到385个差异表达的miRNA(表达量变化2倍以上),其中上调203个,下调182个。采用Target Scan、Pictar和miRanda软件对上调和下调前10位共计20个miRNA的靶基因进行预测,并选择至少出现在两个软件预测结果中的靶基因参与后续分析,共预测3 852个靶基因。进一步分析表明,预测到的靶基因参与促分裂素原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinases,MAPK)、WNT(wingless type MMTV integration site family members)和黏附连接(adherens junction)等重要的信号通路。本研究结果丰富了绵羊骨骼肌中miRNA表达的相关数据,为进一步阐明miRNA在绵羊骨骼肌发育中的调控机制提供了依据。     

不同沟灌方式下玉米叶片气孔阻力差异

气孔调节在作物适应不同水分环境中起着重要作用,为了阐明作物在不同沟灌措施下的气孔活动规律,在大田分区试验中研究了交替非充分供水与常规沟灌下玉米叶片气孔阻力差异及气孔对水汽传导的贡献。结果表明,在叶片尺度上,玉米叶片气孔阻力自叶基至叶尖处梯度递减;在群体上,叶片气孔阻力自冠层上层向下层呈垂直递增趋势;群体上层叶片气孔阻力相对较小。玉米叶片正面气孔对CO2和水汽的传导贡献大于反面;除玉米苗期外,气孔对CO2和水汽传导贡献的80%以上来自于冠层上、中部叶片。在玉米营养生长阶段,不同叶序的叶片气孔阻力随叶龄的增大而增大,交替非充分供水加大了不同叶龄叶片之间的气孔阻力差异。在玉米生殖生长阶段,较为成熟的玉米叶片气孔阻力受叶龄的影响不明显。与常规沟灌比较,交替非充分供水增大了叶片反面气孔收缩程度,对水分亏缺反应更为敏感,冠层由顶叶至底叶的叶片气孔阻力呈垂直梯度递增,引起气孔导度快速衰减,从而提高了群体上层气孔对水汽的传导贡献。因此,玉米气孔阻力大小受到沟灌方式和土壤水分状况的调控,还与叶龄、叶面积指数等环境因素及气孔自身特性有关,其研究对控制灌溉及土壤—植物—大气连续体(Soil—plant—atmosphere continuum,SPAC)水汽循环研究具有理论意义。     

高、低脂系肉鸡肝脏脂肪合成代谢相关基因的表达差异分析

为探讨高、低脂肉鸡肝脏脂肪合成代谢的差异,本研究以东北农业大学肉鸡高、低腹脂双向选择品系第14世代鸡群为实验材料,利用实时荧光定量PCR方法,比较了乙酰辅酶A羧化酶(ACC)、脂肪酸合成酶(FAS)、固醇调控元件结合蛋白1(SREBP1)、肝X受体(LXR)、甘油磷酸酰基转移酶(GPAT)、载脂蛋白A-1(ApoA-1)、葡萄糖转运蛋白2(GLUT2)和载脂蛋白B(ApoB)8个与脂肪合成代谢相关的基因在1～12周龄高、低脂系肉鸡肝脏中的表达模式和表达差异.结果显示,从总体上看,ACC、FAS、SREBP1、LXR、GPAT和ApoA-1基因在高脂系鸡肝脏中的表达量高于低脂系鸡的表达,其中,ACC、FAS和SREBP1基因在第10周龄高脂系鸡中的表达量均极显著高于低脂系鸡(P＜0.01); LXR基因在第9和10周龄高脂系鸡中的表达量极显著高于低脂系鸡(P＜0.01); ApoA-1基因在第6、8和10周龄高脂系鸡中的表达量极显著高于低脂系鸡(P＜0.01),在第11周龄高脂系鸡中的表达量显著高于低脂系鸡(P＜0.05);同时,研究发现,GLUT2基因在第5、8周龄低脂系鸡的表达量显著高于高脂系鸡(P＜0.05),并且ApoB基因在7周龄低脂系鸡肝脏的表达量也显著性的高于高脂系鸡(P＜0.05).本研究表明,高、低脂系肉鸡肝脏脂肪合成相关基因的表达存在着明显的差异,高脂系肉鸡肝脏具有更强的脂肪合成能力.本研究结果为进一步揭示肉鸡脂肪性状形成的分子机制提供了基础研究资料.