鲁西黄牛和渤海黑牛MRF家族基因编码区DNA多态性分析

由鲁西黄牛和渤海黑牛主要产区随机采集牛颈静脉血样,采用酚-氯仿法提取基因组DNA,用覆盖基因序列全长的15对引物扩增MRF家族4个基因MyoD、MyoG、Myf5和Myf6并测序,应用相关分子生物学软件对测序结果进行分析,以揭示其DNA多态性.通过对1 54条序列测序、比对,共发现36个核苷酸突变位点,其中7个位点与已...     

卵形鲳鲹生长抑素家族基因的全基因组鉴定及组织表达特征分析

【目的】明确卵形鲳鲹生长抑素（SST）家族基因的种类及其组织表达特征,为进一步揭示SST家族基因在其生长发育过程中的作用机制打下基础。【方法】采用HMMER 3.1对卵形鲳鲹全基因组数据进行搜索,然后通过Pfam、SMART及NCBI CDD等数据库确认搜索获得的基因是否属于SST家族基因;采用ProtParam和PSORT等在线软件进行生物信息学分析,并以实时荧光定量PCR检测SST家族基因在卵形鲳鲹不同组织中的表达情况。【结果】从卵形鲳鲹全基因组中共鉴定出4个SST家族基因（SST1、SST3、SST5和SST6）,分别编码122、127、106和110个氨基酸残基,对应的编码蛋白分子量介于12249.3~14316.1Da,理论等电点（pI）介于6.51~7.43,均定位于细胞外。4个卵形鲳鲹SST基因结构较简单且相似,均包含2个外显子和1个内含子;SST1和SST3基因位于7号染色体上,SST6和SST5基因则分别位于8号和23号染色体上;4个卵形鲳鲹SST氨基酸序列相似性的平均值为33.42%,以SST5氨基酸序列与SST6氨基酸序列的相似性最高（39.78%）,SST3氨基酸序列与SST5氨基酸序列的相似性最低（28.16%）。SST家族基因在卵形鲳鲹脑、胃、性腺和肌肉等组织中均有不同程度的表达,SST1、SST3和SST6基因在脑组织中显著高表达（P<0.05,下同）,而SST5基因在性腺和肌肉组织中显著高表达;此外,SST3、SST5和SST6基因在卵形鲳鲹卵巢中的相对表达量均显著高于在精巢中的相对表达量。【结论】从卵形鲳鲹基因组中鉴定出4个SST家族基因（SST1、SST3、SST5和SST6）,其表达分布存在组织特异性和种属特异性,可能介导卵形鲳鲹的神经调节、性腺发育及性二型性等多种生理功能,且不同物种的SST基因功能可能存在差异。     

卵形鲳鲹基因组调研及其SSR分子标记的开发应用

[目的]通过高通量测序技术调研卵形鲳鲹基因组数据并开发SSR分子标记,为卵形鲳鲹全基因组测序与组装、种质资源保护利用及良种选育提供技术支撑.[方法]通过Illumina Hiseq 2500测序平台对卵形鲳鲹基因组进行调研,采用K-mer方法对基因组大小、杂合率、G+C含量及序列重复性等进行分析,从调研数据中分析SSR的分布特征,筛选出多态性SSR位点,并对卵形鲳鲹养殖群体进行遗传多样性分析.[结果]卵形鲳鲹基因组大小为642.68 Mb,杂合率为0.31%,重复序列比例为30.19%,G+C含量为41.45%,提示卵形鲳鲹基因组为简单基因组.基因组初步组装结果显示,Contig总长度为627.23 Mb,N50、N90分别为8.21和1.71 Mb;Scalffold总长度为628.19 Mb,N50、N90分别为10.19和2.04 Mb.从卵形鲳鲹基因组调研数据中共检测出190121条SSR序列,SSR序列分布密度为295.8条/Mb.在所有SSR序列中,以二核苷酸重复基元最多(115557条),占60.78%;其次是三核苷酸重复基元(54839条),占28.84%;六核苷酸重复基元最少(1172条),占0.62%.在二核苷酸重复基元中以TG和AC的重复数较多,分别占二核苷酸重复基元总数的22.99%和21.76%.从合成的50对SSR引物中筛选获得29对多态性SSR引物,采用这29对SSR引物对卵形鲳鲹群体进行遗传多样性分析,结果发现29个SSR位点共检测到98个等位基因,其有效等位基因数(Ne)为1.3998~3.9123(平均为2.6690),期望杂合度(He)为0.2856~0.7444(平均为0.5965),多态信息含量(PIC)为0.2647~0.6968(平均为0.5195);在29个SSR位点中,高度多态性位点(PIC>0.50)有15个,其余14个为中度多态性位点(0.25相似文献   

卵形鲳鲹MyoG基因克隆及其胚胎组织表达分析

[目的]明确卵形鲳鲹胚胎发育中肌细胞生成素基因(MyoG)的表达规律,为阐明MyoG在卵形鲳鲹胚胎生长发育中的作用机制打下基础.[方法]采用RT-PCR扩增卵形鲳鲹MyoG基因全长序列,通过ProtParam、GOR IV、SWISS-MODEL、TMHMM、SignalP、PSORT及NetNGlyc 1.0等在线软件对其进行生物信息学分析;运用实时荧光定量PCR检测MyoG基因在卵形鲳鲹不同胚胎发育时期(受精卵、卵裂期、囊胚期、原肠胚期、胚胎形成期、眼囊期、耳囊期、心脏跳动期、晶体出现期和孵化期)的表达情况.[结果]从卵形鲳鲹胚胎组织中克隆获得的MyoG基因全长为1379 bp,编码233个氨基酸残基,其蛋白分子量为26059.19 Da,理论等电点(pI)为8.72;不稳定指数为75.23,即MyoG蛋白稳定性较差;总平均疏水指数(GRAVY)为-0.764,属于亲水性蛋白.卵形鲳鲹MyoG蛋白无跨膜结构,无信号肽序列,在第49位氨基酸处存在1个潜在的糖基化位点;卵形鲳鲹MyoG蛋白主要存在于细胞质和微体中,不属于分泌蛋白,其二级结构中以无规则卷曲占比最高(59.23%),其次为α-螺旋(21.46%)和延伸链(19.31%).MyoG基因相对表达量在卵形鲳鲹胚胎发育过程中呈明显的先升高后降低变化趋势.其中,在胚胎发育的前期(受精卵至胚体形成期)MyoG基因相对表达量极低,但从眼囊期开始其相对表达量迅速升高,至心脏跳动期达最高值;眼囊期、耳囊期和心脏跳动期3个时期的MyoG基因相对表达量均极显著高于胚胎发育前5个时期(P<0.01,下同);从晶体出现期开始,MyoG基因相对表达量极显著降低.[结论]MyoG基因除了在卵形鲳鲹眼囊期、耳囊期和心脏跳动期的分化形成过程中发挥重要作用外,在卵形鲳鲹胚胎器官分化形成后仍发挥着重要作用.     

卵形鲳鲹 SST1基因的克隆与组织表达

为了解卵形鲳鲹（Trachinotus ovatus） SST1基因的生物学信息、胚胎发育不同时期的表达水平及其在组织中的表达和分布情况,进而探讨 SST1基因可能的生理功能及作用机制。对卵形鲳鯵基因组（登录号: PRJNA574895）中的 SST1基因（ID:EVM0001630）进行生物信息学分析,并对其在卵形鲳鯵胚胎发育的不同时期及其在幼鱼不同组织中的表达情况进行定量分析。结果表明,卵形鲳鲹的 SST1基因全长1 155 bp,开放阅读框序列长1 104 bp,共编码368个氨基酸,蛋白分子质量为41.42 ku,理论等电点pI为8.47,属于带正电的疏水性蛋白。SST1蛋白无信号肽序列,亚细胞定位主要于细胞质膜,属于膜蛋白,包含17个磷酸化位点,存在7个跨膜结构域,三维结构主体为7段α-螺旋并列扭曲排列成的一柱状结构。序列比对和系统进化树分析显示,卵形鲳鲹与黄尾鰤和高体鰤共聚于一个分支,氨基酸序列同一性分别为98.39%和  98.37%。定量PCR分析结果表明, SST1在卵形鲳鲹胚胎发育的前13个时期微量表达,进入初孵仔期表达量迅速升高。 SST1在卵形鲳鲹幼鱼不同组织中的表达量差异极显著,其中在脑组织中表达量最高,其次是卵巢和精巢,在背鳍、皮肤、肌肉等其他11个组织中的表达量相对较低。说明 SST1在卵形鲳鲹神经内分泌、性腺发育及生殖细胞发生过程中可能发挥着重要作用。     

卵形鲳鲹线粒体COI基因全长序列的克隆与分析

根据近源物种线粒体序列的同源比对,在C0I基因上下游保守区域设计一对通用引物COF/COR.以卵形鲳鲹肌肉总DNA为模板,PCR扩增获得特异的DNA片段,经克隆、测序和比对证实该片段包含了卵形鲳鲹线粒体COI基因完整编码区1551bp.对5个个体分别测序后比对,发现卵形鲳鲹COI基因DNA序列在钦州湾种群个体间至少存在7个变异位点,使5个个体分别具有5种不同的单倍型.将卵形鲳鲹种内不同个体及鲹科其他物种的COI核酸序列进行比较分析,根据比对结果构建鲳鲹科各物种的系统进化树,支持鲹科下设四个亚科(鲹亚科,(师)亚科,鲳鲹亚科,鲹亚科)的分类系统.通过COI基因遗传距离计算发现,卵形鲳鲹种内不同地理种群个体间遗传距离为0.001 ～0.005,显著低于Hebert等所推荐的物种鉴定最小种间遗传距离2％,而鲹科不同物种间遗传距离大于0.044,与形态学分类一致,说明COI作为卵形鲳鲹DNA条形码应用是可行的.     

卵形鲳鲹遗传多样性研究中AFLP技术优化及引物筛选

以卵形鲳鲹为材料,采用醋酸铵法提取高质量的基因组DNA,通过对双酶切?连接?电泳、染色等因素进行优化,建立了适用于卵形鲳鲹的AFLP反应体系。同时以卵形鲳鲹野生群体和养殖群体为材料,采用新建立AFLP反应体系从256对引物组合中筛选出10对多态性高的AFLP引物组合,获得了清晰的指纹图谱,证明建立的AFLP优化体系可用于卵形鲳鲹的AFLP分析。     

斑马鱼zgc113227多克隆抗体及卵形鲳鲹EVM0008813多肽抗体的制备

【目的】制备斑马鱼zgc113227多克隆抗体和卵形鲳鲹EVM0008813多肽抗体,为后续深入研究斑马鱼zgc113227基因和卵形鲳鲹EVM0008813基因的功能特性提供重要工具。【方法】以卵形鲳鲹EVM0008813基因为查询序列,通过BLASTp搜索获得斑马鱼同源基因zgc113227 （NP_001014341）,以同源重组方式构建原核表达载体并转化大肠杆菌B21感受态细胞进行诱导表达,再以诱导表达获得的融合蛋白为抗原免疫日本大耳兔制备多克隆抗体,采用间接ELISA检测抗体效价,然后通过Western blotting鉴定及SDS-PAGE检测zgc113227多克隆抗体特异性,并以高效液相色谱—质谱联用（HPLC-MS）纯化鉴定EVM0008813多肽抗体。【结果】斑马鱼zgc113227和卵形鲳鲹EVM0008813均属于亲水性蛋白,二者的氨基酸序列相似性达58.12%,同时表现为潜在抗原位点多、柔性较强、表面可及性高,且无跨膜结构和信号肽存在。斑马鱼zgc113227和卵形鲳鲹EVM000881的保守结构域均包含5个保守基序（Motif 1~Motif 5）,且发现1个相同的保守结构域（DDE_Tnp_4）,故推测二者均属于DDE_Tnp_4家族。以zgc113227蛋白与等容积弗氏完全佐剂混合为抗原制备获得的zgc113227多克隆抗体效价为1:256000,特异性良好,可通过Protein G亲和层析柱进行纯化;以EVM0008813多肽与牛血清白蛋白（BSA）偶联为抗原制备获得的EVM0008813多肽抗体效价为1:256000,经HPLC-MS纯化鉴定抗体纯度达95.35%,特性良好。【结论】制备获得的斑马鱼zgc113227多克隆抗体和卵形鲳鲹EVM0008813多肽抗体纯度高、抗体效价高、特异性良好,可为斑马鱼zgc113227基因和卵形鲳鲹EVM0008813基因功能研究提供有利工具。     

卵形鲳JunB基因克隆及其胚胎组织表达分析

【目的】明确卵形鲳鲹（Trachinotus ovatus）JunB基因（ToJunB）在胚胎发育过程中的表达规律,为揭示JunB基因在鱼类胚胎发育过程中的作用机制打下基础。【方法】采用RT-PCR扩增ToJunB基因编码区（CDS）序列,通过ProtParam、NetSurfP 2.0、TMHMM、SignalP、PSORT及NetNGlyc 1.0等在线软件进行生物信息学分析,并采用荧光定量PCR检测ToJunB基因在卵形鲳鲹17个胚胎发育时期（受精卵、2-细胞期、8-细胞期、16-细胞期、32-细胞期、64-细胞期、多细胞期、高囊胚期、原肠早期、原肠中期、原肠末期、胚胎形成期、眼囊期、耳囊期、心脏跳动期、晶体出现期和初孵仔期）的表达情况。【结果】克隆获得的ToJunB基因（1777 bp）包含344 bp的5'端非编码区（5'-UTR）、954 bp的开放阅读框（ORF）及479 bp的3'端非编码区（3'-UTR）,共编码318个氨基酸残基;其编码蛋白分子量为35.03 kD,理论等电点（pI）为8.26,呈碱性;总平均疏水指数（GRAVY）为-0.567,为亲水性蛋白。ToJunB蛋白无跨膜结构和信号肽,主要定位于细胞核,属于非分泌型蛋白,在第39、129和168位氨基酸处各存在1个潜在的糖基化位点;其二级结构中α-螺旋占35.67%、延伸链占14.33%、无规则卷曲占50.00%。基于JunB氨基酸序列相似性构建的系统发育进化树显示,卵形鲳鲹与黄尾鰤的遗传距离最近,均隶属于鲈形目鲹科。ToJunB基因在胚胎发育前期（受精卵至原肠早期）的相对表达量较高,至原肠中期达最高值,在胚胎发育后期（原肠末期至初孵仔期）的相对表达量均较低,且ToJunB基因在受精卵至原肠中期共10个发育时期的相对表达量极显著高于胚胎发育后期的7个时期（P<0.01）。【结论】ToJunB基因在卵形鲳鲹胚胎受精卵至原肠早期的相对表达量较高,于原肠中期达最高值后迅速降低,原肠末期至初孵仔期的相对表达量均较低,说明JunB基因在卵形鲳鲹胚胎发育的细胞分裂和增殖过程中发挥重要作用。     

表观遗传调控骨骼肌发育的研究进展（英文）

动物骨骼肌约占体重的50%左右,因此被认为是机体最大的器官。骨骼肌的发育是一个严格调控的过程。在胚胎发育早期,一部分具有肌肉发育潜能的干细胞在一系列不同基因的精确调控下激活、增殖,经融合后形成有功能的骨骼肌。骨骼肌细胞的增殖、分化等过程是诸多转录因子协同作用的结果,这些因子包括Pax3/Pax7、MyoD、Myf5、Myogenin和MRF4等。表观遗传是指不改变DNA序列的情况下对目的基因表达的调控。近年来的研究表明动物骨骼肌的发育也受到了表观遗产的调控。综述了当前关于表观遗传,包括DNA、组蛋白以及miRNA等水平对骨骼肌发育调控的最新研究进展。     

龙眼SPL基因家族全基因组鉴定及表达分析

【目的】鉴定龙眼SPL（DlSPL）基因家族所有成员,并对其成员进行表达分析,为探究SPL在龙眼生长发育中的功能研究提供参考。【方法】采用生物信息学方法对龙眼SPL基因家族成员进行鉴定,并对其基本理化性质、基因结构、系统进化关系、启动子顺式作用元件、FPKM值进行分析;利用qRT-PCR技术检测其在非胚性愈伤组织（nonembryonic callus,NEC）、胚性培养物及不同激素处理下的胚性愈伤组织（embryonic callus,EC）中的表达情况。【结果】DlSPL基因家族共有14个成员,其基因结构和蛋白结构均高度保守且只有一个SBP结构域,DlSPL启动子存在大量的光反应元件、组织特异性调控元件、激素应答元件、胁迫响应元件和植物生长发育有关的顺式调控元件。RNA-seq表达量分析（FPKM值）表明,11个DlSPL成员在不同光质处理的EC中表达,只有DlSPL8在蓝光和白光处理下的EC中呈下调表达趋势;11个DlSPL成员在激素2,4-D和KT中表达,其中DlSPL3和DlSPL13在2,4-D和激动素（kinetin,KT）共同处理下的表达量高于2,4-D和KT分开处理;有13个DlSPL成员在非胚性及胚性培养物中表达,其中7个成员在NEC阶段表达量最高。qRT-PCR结果表明,在不同胚性培养物中,DlSPL1和DlSPL14在EC阶段表达最高,DlSPL5、DlSPL7和DlSPL13在不完全胚性紧实结构（incomplete embryonic compact structure,ICpEC）阶段表达量最高;DlSPL1、DlSPL5、DlSPL7和DlSPL13成员响应脱落酸（abscisic acid,ABA）信号并显著下调;DlSPL5响应茉莉酸甲酯（methyl jasmonate,MeJA）信号且呈上调表达趋势,其他3个成员呈下调表达趋势。【结论】共鉴定出龙眼SPL基因家族成员14个,均含有一个高度保守的SBP结构域;DlSPL可能参与龙眼体胚的形态建成,并响应ABA和MeJA的应答。     

谷子NADP-ME的鉴定及其对逆境胁迫的响应

【目的】鉴定谷子NADP-ME家族成员,研究不同成员对非生物逆境胁迫的响应,为揭示SiNADP-ME在谷子逆境应答信号途径中的作用奠定基础。【方法】 利用生物信息学方法鉴定谷子基因组中的NADP-ME家族成员。采用GSDS2.0、plantCARE、Clustalx、MEGA6.0等软件及网站ExPASy对鉴定成员蛋白和基因序列进行生物信息学分析。采用qRT-PCR方法检测SiNADP-ME在苗期不同逆境、不同生育期干旱胁迫及不同光照强度下的表达情况。【结果】 谷子NADP-ME家族由7个成员组成,它们在谷子的第2、3、5、7染色体上呈不均匀分布。保守功能域分析显示7个基因都含有NADP-ME特征保守功能域。序列比对发现谷子NADP-ME成员之间序列非常保守,相似性较高,7个谷子成员序列一致性为77.30%,而不同物种NADP-ME序列之间相似性为56.52%。序列分析显示SiNADP-ME1、SiNADP-ME4、SiNADP-ME5、SiNADP-ME6序列较长,分别编码576、639、652和636个氨基酸,而SiNADP-ME2、SiNADP-ME3、SiNADP-ME7序列较短,分别编码213、265和149个氨基酸。基因结构分析显示SiNADP-ME1有2个可变剪切,SiNADP-ME5有3个可变剪切,其他基因无可变剪切。SiNADP-ME1、SiNADP-ME2、SiNADP-ME3、SiNADP-ME7含内含子较少,而SiNADP-ME4、SiNADP-ME5、SiNADP-ME6含内含子较多。蛋白参数预测显示谷子NADP-ME成员间分子量跨度较大,在161.94—725.43 kD,等电点为5.32—8.05,不稳定指数为23.01—45.01,脂肪系数介于89.19—107.77,平均疏水指数介于-0.218—0.004。亚细胞定位预测显示SiNADP-ME成员主要被定位在叶绿体、线粒体和细胞质中。顺式元件分析显示SiNADP-ME成员启动子区域主要包括激素类应答、逆境应答、光应答以及其他类生长调控相关的顺式元件。聚类分析发现谷子SiNADP-ME基因在单、双子叶植物分离之前就已存在。不同物种同源基因对在进化树中广泛存在揭示它们在进化上可能存在共同祖先,也暗示它们在某些信号通路中可能具有相似的功能。苗期逆境表达分析表明所有谷子SiNADP-ME家族基因表达量在本文应用的4种逆境胁迫下都被明显诱导。SiNADP-ME1在ABA、低温、NaCl处理后被诱导的最高相对表达量分别为对照的460.53、411.50和15.24倍;SiNADP-ME6在ABA、低温、PEG、NaCl处理后被诱导的最高相对表达量分别为对照的211.13、15.21、772.41和643.99倍。进一步分析表明SiNADP-ME1和SiNADP-ME6在拔节期、抽穗期和灌浆期干旱胁迫下表达量上调。【结论】 从谷子基因组中鉴定了7个NADP-ME基因家族成员;7个成员间序列非常保守并且都含有NADP-ME基因典型特征结构域;7个谷子NADP-ME家族基因参与了植物非生物逆境应答,特别是SiNADP-ME1和SiNADP-ME6可能在ABA、盐、干旱、低温等逆境应答信号途径中起重要作用。     

杜仲miR172基因家族的生物信息学分析与功能预测

为了解杜仲miR172家族成员的进化特征及其在杜仲生长发育过程中的作用.从杜仲小RNA高通量测序结果(登录号:SRP216820)及已发表文献中获取杜仲miR172家族前体和成熟体序列,进行序列比对、WebLogo保守性分析、系统发育树构建、前体茎环结构预测、启动子结构分析、靶基因预测及功能预测.结果表明,杜仲miR1...     

龙眼乙烯合成途径基因鉴定及响应ACC处理的分析

[目的]S-腺苷甲硫氨酸合成酶(SAMS)、1-氨基环丙烷-1-羧酸合成酶(ACS)和1-氨基环丙烷-1-羧酸氧化酶(ACO)是植物合成乙烯的3个关键酶,从全基因组水平鉴定龙眼SAMS、ACS和ACO(DlSAMS、DlACS和DlACO)基因家族,并进行生物信息学、体细胞胚早期不同阶段及不同浓度1-氨基环丙烷-1-羧...     

辣椒HD-Zip基因家族鉴定、系统进化及表达分析

【目的】鉴定辣椒HD-Zip基因家族,并利用生物信息学方法系统分析其在基因组中的分布、基因结构、进化分化特征及在不同组织中的时空表达特异性,解析该家族的进化特征及生物学功能。【方法】根据已报道及PlantTFDB数据库中的拟南芥HD-Zip序列,利用本地BLAST工具在我国辣椒测序品种‘遵辣1号’基因组中比对,并利用Pfam、SMART工具进一步验证。采用EMBOSS Programs、MEGA、GSDS、MEME、MCScanX、OrthoMCL、Circos等软件预测辣椒HD-Zip基因家族成员蛋白理化性质,构建系统进化树,定位染色体,分析基因结构、基因复制类型及直系、旁系同源基因。基于GEO数据库,运用R软件、本地perl语言及Cytoscape分析辣椒HD-Zip组织表达差异并绘制共表达网络。【结果】本研究在‘遵辣1号’基因组中鉴定获得42条辣椒HD-Zip,命名为CaHDZ01—CaHDZ42。CaHDZs长度跨度较大,70% CaHDZ蛋白的pI小于7.0。除CaHDZ42,其余基因不均匀地分布在12条染色体上,部分基因为片段复制。该基因家族可分为4个亚族,分别含有18、9、5、10个HD-Zip,基因结构及蛋白结构域差别显著。辣椒、番茄和拟南芥3个物种中的直系同源基因对数目大体相同,但同为茄科的辣椒和番茄之间的稍多;辣椒中的旁系同源基因少于番茄和拟南芥,说明辣椒基因组的倍增事件并没有使CaHDZs明显扩增。对无油樟、水稻、玉米、番茄、马铃薯、辣椒‘CM334’、辣椒‘Zunla-1’、毛果杨、葡萄以及拟南芥9个代表物种的HD-Zip进化特征分析结果表明,从被子植物开始,HD-Zip基因家族就稳定存在4个亚族。推测在形成4个亚族前,HD-Zip分为两组,其中一组分化成I和II亚族,而另一组则分化成为III和IV亚族。CaHDZs在根、茎、叶、花芽、花和果实不同发育时期的表达模式分析结果显示,4个亚族具有不同程度的表达趋势。其中I亚族基因在辣椒不同组织中的表达量均较高,且不同成员间表达模式不同,CaHDZ22在茎中的表达最高,表明该基因可能对辣椒茎的生长有重要作用。II、III和IV亚族基因在不同组织中的表达量相对较低,但部分基因在特定组织中具有较大的表达量。如CaHDZ34在辣椒果实成熟后期具有较大高的表达量,CaHDZ02和CaHDZ28在果实膨大时表达较高,CaHDZ04在果实成熟前期具有较高的表达量。CaHDZs表达网络中有33对基因表达趋势的相关系数（PCC）大于0.8,6对大于0.9,表明CaHDZs协同调控了辣椒的生长发育,不同亚族之间也具有协同性。【结论】在‘遵辣1号’基因组中鉴定获得42条CaHDZs,可分为4个亚族,不同亚族的基因结构、蛋白保守结构域及表达模式不同。在进化过程中,辣椒HD-Zip保守性高,数目没有明显扩增,I和II亚族、III和IV亚族关系更近。CaHDZs具有组织表达差异性,协同调控了辣椒的生长发育。     

柑橘U-box基因家族的鉴定及表达分析

目的通过生物信息学分析U-box在柑橘基因组中的分布、结构及进化,研究家族成员在不同组织中的表达特异性以及对非生物胁迫和激素的响应,解析柑橘U-box基因家族的生物学功能。方法 根据已经报道的拟南芥U-box基因,利用Phytozome数据库中的BLASTp工具鉴定柑橘基因组中的U-box基因。采用MEGA6.0、Cello、SMART、GSDS2.0、ExPASy和MapChart等软件构建系统进化树、亚细胞定位预测、预测蛋白的相对分子质量与等电点等理化性质、绘制家族成员Scaffold定位图等,分析U-box基因家族在低温胁迫下表达模式,利用实时荧光定量PCR技术（qRT-PCR）检测柑橘U-box基因家族部分成员在NaCl、PEG6000和不同激素处理下的表达情况。结果 从柑橘克里曼丁（Citrus clementina）全基因组中鉴定出56个CcPUBs基因家族成员,可将其分为7类,即U-box only、U-box+ARM-1、U-box+WD40-1、TPR+U-box、Kinase+U-box、U-box+ARM-2和U-box+WD40-2。该家族蛋白理论等电点分布在5.19—9.14,编码的氨基酸数目介于281—1 441;亚细胞定位预测结果显示该基因家族成员位于细胞不同位置,主要位于细胞核或叶绿体,少数位于质膜;聚类分析发现,柑橘U-box与单子叶植物水稻的亲缘关系较远,柑橘中具有相同结构域的成员和拟南芥具有相同结构域的成员聚在一起,表明柑橘U-box成员具有不同生物学功能;Scaffold定位分析发现,56个U-box成员分布在1—9 Scafflod上且呈不均分布。在冷胁迫下的RNA-Seq分析结果表明,U-box基因家族参与植物对冷胁迫的应答,并表现出4种不同的应答模式;从柑橘U-box基因家族的5个不同簇上分别选取1个代表基因进行qRT-PCR,分析结果表明,CcPUB48在金柑的各个组织中均有表达,CcPUB9和CcPUB4主要在茎和花中表达,CcPUB10主要在花、茎和幼果中表达,CcPUB41主要在叶和茎中表达,体现了不同U-box成员的组织特异性的表达差异。CcPUB4、CcPUB10和CcPUB41在NaCl胁迫下表达均上调,而CcPUB48在盐胁迫下的表达无明显变化。CcPUB4在Na₂CO₃处理下表达明显上调,与NaCl处理存在一致的表达趋势,而CaCl₂处理下的表达与NaCl处理下的表达趋势却存在差异。在PEG6000的处理条件下,CcPUB4的表达量呈现先上升后下降的趋势,CcPUB9、CcPUB41和CcPUB48在PEG6000的处理下无明显变化。在赤霉素（GA₃）处理下,CcPUB4在3 h时明显上调,在生长素（IAA）和脱落酸（ABA）下呈现无规律变化,CcPUB10在ABA处理下表达量表现出逐渐上升。结论 从柑橘克里曼丁全基因组上鉴定出56个U-box基因成员,各成员均含有U-box保守结构域,并位于细胞的不同位置。U-box基因家族参与植物对冷胁迫的应答并表现出4种不同的应答模式,在NaCl、PEG6000和激素处理下,CcPUB4和CcPUB10有不同程度的响应,而CcPUB9、CcPUB41和CcPUB48响应不明显或未响应。     

猪骨骼肌卫星细胞分离培养、鉴定及其生物学特性

【目的】建立猪骨骼肌卫星细胞体外分离、纯化及鉴定的方法,并对其生物学特性进行探讨,为进一步研究猪肌肉生长发育提供良好的细胞模型。【方法】选取1日龄仔猪背最长肌为材料,无菌状态下将背最长肌剪碎为肉糜状。此后采用浓度为0.2%的Ⅰ型胶原酶消化90 min,再加入浓度为0.25%的胰蛋白酶37 ℃联合消化30 min。经终止消化、过滤、重悬后将分离得到的细胞置于37 ℃、5% CO₂细胞培养箱中培养。选用反复差速贴壁法对骨骼肌卫星细胞进行纯化,第一次纯化选择在细胞接种2 h后,将未贴壁细胞转移至新培养皿。上清液继续培养18 h后,对卫星细胞进行第二次差速贴壁纯化。当细胞密度达70%—80%时可对细胞进行传代或冻存处理。利用细胞免疫荧光技术检测P2代卫星细胞标志基因Pax7、MyoD的蛋白表达情况,并绘制卫星细胞生长曲线。分别添加不同诱导分化液使卫星细胞定向分化为肌细胞、脂肪细胞、成骨细胞,检测成肌分化标志基因MHC的免疫荧光,鉴定卫星细胞肌管形成情况;油红O染色及油红O定量鉴定卫星细胞诱导成脂分化效果;茜素红染色鉴定卫星细胞成骨分化能力,qRT-PCR检测成肌、成脂、成骨进程中关键基因的表达。【结果】通过两步酶消化和反复差速贴壁法分离纯化得到了纯度较高的卫星细胞,刚分离的细胞折光性强,贴壁后呈梭形或纺锤形,此后细胞延展并开始快速增殖。卫星细胞特异标志蛋白Pax7、MyoD细胞免疫荧光鉴定结果呈阳性,表明分离细胞为骨骼肌卫星细胞。骨骼肌卫星细胞增殖过程经潜伏期、生长期最终达到平台期,细胞生长曲线呈“S”型。当细胞生长至90%密度时,卫星细胞会出现自融合现象。对分离的骨骼肌卫星细胞成肌诱导分化后,可见邻近卫星细胞融合形成大量粗长肌管,多核肌管呈方向性排列,成肌标志蛋白MHC染色呈阳性。qRT-PCR结果显示标志基因MyoD、MyoG在成肌诱导分化过程中二者均呈先上升后下降趋势。经成脂诱导后细胞形态变为三角形,连续诱导发现脂滴出现并聚集成大脂滴,油红O染色可见大量红色葡萄样脂滴。油红O定量检测结果表明,成脂诱导过程中甘油三酯含量呈稳步上升趋势,各时间点均存在极显著差异（P<0.01）。qRT-PCR结果显示,PPARγ基因表达量在诱导中后期高表达;FABP4在诱导分化第6天达到最高,极显著高于其余时间点（P<0.01）;CEBP/β和HSL表达趋势一致,均呈先升高后降低趋势。诱导成骨分化后,发现细胞形态变为不规则状,诱导后期细胞复层生长形成骨钙结节,茜素红染色可见圆形不透明钙化结节,数量和密度较未诱导时期都明显增加,结果表明细胞出现成骨向分化。成骨标志基因BGLAP、RUNX2的表达量也随诱导进程呈稳步上升趋势,相比未诱导细胞差异极显著（P<0.01）。【结论】建立了基于联合酶消化和反复差速贴壁实现猪骨骼肌卫星细胞分离和纯化的方法,所得细胞增殖能力强且具有多向分化潜能,为猪骨骼肌卫星细胞作为种子细胞用于未来组织工程研究提供了技术平台。     

莲草直胸跳甲Halloween基因家族鉴定及表达分析

【背景】 莲草直胸跳甲（Agasicles hygrophila）是世界恶性入侵杂草空心莲子草（Alternanthera philoxeroides）的专一性生防天敌;莲草直胸跳甲种群动态呈季节性波动趋势,在我国湖南地区其夏季种群数量骤减,导致对空心莲子草的防控效果大大降低。而Halloween基因家族参与昆虫蜕皮激素的合成,影响昆虫生长和繁殖,进而对昆虫种群动态具有一定影响。【目的】 揭示Halloween基因家族在莲草直胸跳甲不同发育时期和不同组织中的表达模式,为进一步探究Halloween基因家族在莲草直胸跳甲中的功能打下基础,进而为生防天敌的扩繁提供新思路。【方法】 通过筛选莲草直胸跳甲卵巢转录组数据并结合生物信息学分析,找到并克隆其体内Halloween基因家族成员;使用NCBI在线分析其保守结构域,利用MEGA6.0对Halloween家族基因进行多序列比对并构建系统发育树;通过实时荧光定量PCR（qRT-PCR）技术检测各基因在莲草直胸跳甲不同发育时期（卵、幼虫、蛹、雌成虫）和雌成虫不同组织（头、胸、中肠、卵巢、脂肪体）中的表达水平。【结果】 莲草直胸跳甲中存在6个Halloween基因家族成员,分别为AhCYP302A1、AhCYP306A1、AhCYP307A1、AhCYP307A2、AhCYP314A1和AhCYP315A1;分析发现其均属于P450超家族且具有一定保守性,其中AhCYP306A1、AhCYP307A1、AhCYP307A2聚为一支,属于P450超家族中CYP2集团,AhCYP302A1、AhCYP314A1、AhCYP315A1聚为一支,属于线粒体集团;同时,AhCYP306A1、AhCYP314A1、AhCYP315A1在5′端存在跨膜区域。6个Halloween基因在莲草直胸跳甲整个生活史及各个组织中均有不同程度的表达。其中,AhCYP302A1在蛹期第6、7天表达量最高,成虫期表达量整体较低;AhCYP306A1在整个生活史中波动表达,以幼虫期第10天表达量最高;AhCYP307A2在末龄幼虫和化蛹初期的表达量较高;以上3个基因在幼虫期和蛹期的表达量较高。AhCYP307A1在卵期高表达,此后各个时期呈波动下降;AhCYP314A1、AhCYP315A1在成虫期和卵期的表达量相对高于其他两个时期。在头、胸、中肠、卵巢、脂肪体5种组织中,除AhCYP307A1外,Halloween家族其他基因在卵巢中表达量均较高;AhCYP307A1在雌成虫头部显著性高表达。【结论】 克隆并鉴定得到6个莲草直胸跳甲Halloween基因家族成员,其在不同发育时期及不同组织中的表达具有一定差异。通过其表达模式推测Halloween基因家族在莲草直胸跳甲幼虫发育及成虫繁殖过程中可能发挥重要作用,对其幼虫蜕皮与成虫卵巢发育均有一定影响。