病原检测基因芯片应用及在水产病害检测的前景

基因芯片技术是近年来迅速发展起来的一项新技术,已成为国内外研究的热点。作为生物芯片技术发展中最完备的一个分支,基因芯片以其高通量、高灵敏性、高特异性的特点,在细菌、病毒、真菌等病原检测和鉴定方面发挥着越来越重要的作用。本文介绍了基因芯片的原理和作为检测手段的优越性,并综述了基因芯片技术在细菌和病毒检测方面的应用,分析了现有水产动物病原检测技术,提出了在现有水产动物病原生物信息学的基础上,研发水产养殖动物病害诊断基因芯片的策略。     

fl(2)d单等位基因的敲除显著降低小菜蛾的生殖力和育性

【目的】RNA甲基化是基因转录后水平表观修饰的主要形式,参与了众多重要的细胞学过程。小菜蛾(Plutella xylostella)是危害十字花科蔬菜的重要寡食性害虫,与RNA甲基化相关基因的功能尚未见报道。本研究通过克隆小菜蛾的RNA甲基化蛋白同源基因fl(2)d,鉴定其表达模式,并敲除该基因以探究其生物学功能。【方法】通过小菜蛾基因组网站查找fl(2)d基因序列,PCR扩增其蛋白质编码序列(CDS);采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术,检测小菜蛾不同发育阶段个体以及成虫生殖腺中fl(2)d的相对表达量;运用CRISPR/Cas9结合卵的显微注射技术,对小菜蛾fl(2)d进行编辑;将fl(2)d被编辑过的成虫与野生型成虫杂交,并对其产生的后代进行近交,筛选fl(2)d突变品系;观测并比较突变体与野生型个体遗传特性、生物学参数和表型的差异,明确fl(2)d的功能。【结果】克隆得到长度为912 bp的fl(2)d CDS,fl(2)d在雌蛹、雌成虫和卵中的表达量较高,雄成虫和雄蛹的表达量较低,幼虫期的表达量最低,成虫卵巢中表达量显著高于精巢。通过向小菜蛾的卵注射靶向fl(2)d...     

番茄/茄子嫁接对其根际土壤生物学性状及细菌群落结构的影响

以茄子作为砧木,番茄为接穗进行嫁接,并以番茄自根植株和茄子自根植株作为对照,基于传统及现代高通量测序技术分析根际土壤的生物学性状及细菌群落结构特征,旨在揭示嫁接植株抗性增强的机制。结果表明:番茄/茄子嫁接植株根际土壤中可培养细菌、放线菌数量,微生物生物量、酶活性和细菌丰富度、多样性指数均显著高于茄子和番茄自根植株;另一方面,norank_cAcidobacteria、硝化螺菌属(Nitrospira)、芽孢杆菌属(Bacillus)、norank_fGemmatimonadaceae、norank_oGaiellales、norank_fXanthobacteraceae、norank_oSC-I-84、norank_fAnaerolineaceae、norank_fNitrosomonadace...     

四川地区猕猴桃病毒1的RT-PCR检测及外壳蛋白基因序列分析

为了明确近期新西兰报道的侵染猕猴桃的新病毒——猕猴桃病毒1(Actinidia virus 1,AcV-1)在四川地区猕猴桃上的发生情况及其分子特性,采用RT-PCR对来自四川6个地区疑似感染病毒的90份猕猴桃主栽品种‘红阳’和‘金果’的叶片样品进行检测。结果表明,22份样品为AcV-1阳性,检出率为24.4%。将获得的5个AcV-1分离物和已报道的新西兰分离物K75的外壳蛋白(coatprotein,CP)基因序列进行比对,结果表明,分离物间核苷酸序列和氨基酸序列的相似性分别为84.8%～97.1%和89.7%～99.6%,其中除邛崃分离物HYH5与新西兰分离物K75的核苷酸序列相似性较高(97.1%)外,其余4个分离物均低于91%。系统进化分析结果显示,这些分离物主要聚集在3个分支上,分离物HYH5与新西兰分离物K75位于同一分支,其余分离物位于另外2个分支。     

枸杞Lb＿PPR1的克隆及其在不同育性品种中的表达分析

三角状五肽重复(Pentatricopeptide repeats,PPR)蛋白定位于多种细胞器中,参与细胞核和细胞器中特异单链RNA的转录后修饰和编辑,在植物生长发育的多个阶段均发挥着重要的作用。分别从枸杞(Lycium barbarum)雄性可育系‘宁杞1号’和不育系‘宁杞5号’中克隆了Lb_PPR1基因,并对其编码蛋白质进行理化性质、亚细胞定位、保守结构域、蛋白结构以及系统进化等方面进行预测分析。结果显示,‘宁杞1号’和‘宁杞5号’中Lb_PPR1基因的开放阅读框均为1 977 bp,编码658个氨基酸,但其中存在20个碱基和14个氨基酸的差异。Lb_PPR1蛋白包含14个串联重复的PPR保守基序,属于PLS家族,该蛋白定位在细胞膜和细胞质。二级、三级结构预测显示该蛋白以α螺旋为主。同源进化分析得出Lb_PPR1蛋白与同属茄科的辣椒和烟草PPR蛋白亲缘关系最近。利用实时荧光定量PCR检测Lb_PPR1在枸杞不同组织器官及不同发育阶段花药中的表达特性。结果显示,Lb_P     

卷丹转基因体系构建及岷江百合LrCCoAOMT的导入

以卷丹(Lilium lancifolium Thunb.)无菌小鳞片为试材,通过切片处理、优化农杆菌侵染浓度与时间以及重悬液和共培养基成分,构建农杆菌介导的高效遗传转化体系。结果表明,MS+1.5 mg·L^-16-BA+0.5 mg·L^-1 NAA+30 g·L^-1蔗糖是切片芽分化的最佳培养基,添加100 mg·L^-1抗坏血酸能有效抑制褐化并促进不定芽增殖。MS+2.0 mg·L^-1 NAA+30 g·L^-1蔗糖是生根诱导的最佳培养基。抗生素敏感性测试发现,培养基中添加Kan 100 mg·L^-1或Hyg 75 mg·L^-1结合Cef 400 mg·L^-1适宜抗性筛选。GUS染色分析表明,以去除大量元素的改良MS+100μmol·L^-1AS和去除大量元素的改良MS+1.0mg·L^-16-BA+1.0mg·L^-1NAA+100...     

中国硬叶兜兰主要分布区居群表型多样性分析

研究基于硬叶兜兰(Paphiopedilum micranthum)表型变异,通过相关性、主成分以及聚类等分析,对9个硬叶兜兰野生居群的22个表型性状指标进行了调查研究,探究硬叶兜兰居群间及居群内表型多样性,为硬叶兜兰资源的进一步保护和利用奠定基础。结果表明:硬叶兜兰在居群间具有丰富的表型多样性,居群内变异较少。平均表型分化系数(Vst)为64%,居群间表型分化高于居群内表型分化。22个性状的平均变异系数(CV)范围为9.52%～31.48%,9个居群平均变异系数为14.55%～18.51%,在表型间差异显著,在居群间差异不显著。主成分分析表明,花纵径等花部性状和株高等营养性状是硬叶兜兰变异的主要因素。Pearson相关性分析表明,株高、中萼片长和花瓣长与大部分性状都呈现显著正相关;冠幅、叶片数等营养性状与海拔存在显著正相关性,而花横径、花纵径等生殖性状与海拔存在显著或极显著负相关性。聚类分析结果表明,9个居群可以聚类为3个类群,和硬叶兜兰地理分布距离一致。     

苹果花脸病田间病情发展及ASSVd在组培条件下的传播

为了明确苹果锈果类病毒(apple scar skin viroid,ASSVd)引起的苹果花脸病在田间的病情发展情况以及ASSVd在组培条件下的传播方式,2012—2015年对河北省顺平南神南村3个果园进行持续调查和检测。结果显示,果园A、B、C的显症率分别从3.00%、19.35%和10.00%上升至10.00%、34.41%和22.00%,带毒率分别从11.00%、20.43%和14.00%上升至23.00%、37.63%和30.00%,带毒率和显症率都逐年增加,而且带毒率大于显症率,即有些带毒果树不显症。发病果树田间分布有明显的发病中心。通过高通量测序发现显症果树ASSVd vsiRNA reads数是带毒未显症reads数的4.08倍,同时实时荧光定量PCR检测发现显症树ASSVd病毒积累量显著高于带毒未显症树。以携带ASSVd的组培苗和无毒组培苗为试材,利用RT-PCR检测明确了ASSVd可通过伤口沾染带毒汁液、组培剪污染、含毒培养基、根系接触进行传播,其中根系接触传染率较高。     

利用CRISPR/Cas9系统敲除葡萄中VviEDR2提高对白粉病的抗性

利用CRISPR/Cas9系统定点编辑葡萄白粉病感病基因VviEDR2(Enhanced disease resistance2),在VviEDR2的DUF1336结构域设计靶位点VviEDR2-T1,构建CRISPR/Cas9敲除载体,通过农杆菌介导法转化‘无核白’葡萄胚性愈伤组织。对PCR阳性植株进行靶位点扩增测序,结果表明,共有8个转基因植株在靶位点处发生不同类型的双等位基因突变,编辑效率为32%;突变体植株生长势较弱,叶片较小,茎秆丛生、细弱。进一步对突变体植株进行抗病检测,结果表明,接种葡萄白粉菌(Erysiphe necator Schw.)5d后,突变体植株叶片上白粉菌孢子仅能萌发出少量较短初级菌丝,表皮细胞产生大量明显的H2O2,而野生型叶片中白粉菌萌发出大量初级菌丝、次级菌丝和吸器,无明显H2O2产生。这些结果表明,可以利用CRISPR/Cas9技术编辑葡萄感病基因VviEDR2,提高葡萄白粉菌抗性。     

‘越心’草莓组培突变体着色差异的分子机理初探

初步探讨了在‘越心’草莓(Fragaria×ananassa‘Yuexin’)茎尖离体培养再生植株中发现的稳定变异突变体着色差异的分子机理。分析结果显示,突变体与‘越心’在植株形态、始花期、始果期、始熟期、单果质量、平均株产、果形、风味等方面均无明显差异;而突变体外果皮色泽较淡,L*值较高,a*值较低,H色度角值较大,颜色指数CIRG显著小,且果肉不着色(‘越心’果肉红色)。突变体果实总花青苷含量为‘越心’的13.2%,其中以天竺葵素–3–O–葡萄糖苷(Pg3G)含量差异最大,突变体Pg3G含量仅为‘越心’的12.9%。花青苷合成途径结构基因FaF3H、FaCHS、FaDFR、FaANS、FaCHI、Fa3GT的表达水平在突变体中显著降低,这可能是突变体成熟果实花青苷水平显著低于‘越心’的直接原因。FaMYB10和FaMYB1在突变体中的表达水平显著下降,且FaMYB10在几个主成分中的特征向量绝对值均显著较高,进一步证实了MYB10是草莓成熟过程中花青苷合成的类黄酮或苯丙烷类化合物途径主要调节因子之一。提取叶片基因组DNA进行基于KASP标记的基因分型结果显示,74对KASP引物在‘...