麝香百合液泡膜水孔蛋白基因LlTIP2的克隆及生物信息学分析

水孔蛋白是位于质膜和液泡膜等生物膜上主要负责水分跨膜运输的通道蛋白,属于膜主要内在蛋白(major intrinsic proteins,MIP)超家族.采用RT-PCR和RACE法从麝香百合(Lilium longiflorum)叶片克隆得到1个液泡膜内在蛋白(tonoplast intrinsic proteins,TIPs)基因的全长cDNA序列,命名为LTIP2(GenBank登录号:JN085950).该基因cDNA全长986 bp,包括208bp的3’-非翻译区,744 bp开放阅读框以及34 bp的5’-非翻译区,共编码247个氨基酸.由L1TI P2推导的氨基酸序列具有2个高度保守的水孔蛋白NPA (Asn-Pro-Ala)基序以及MIP的特征序列SGGHVNPAVTFG.同源性分析表明,LITIP2氨基酸序列与陆地棉(Gossypium hirsutum)、大麦(Hordeum vulgare)、黑麦草(Lolium perenne)和小麦(Triticum aestivum)等植物TIP2的同源性分别达77％、74％、73％和72％.系统进化树分析表明LlTIP2属于液泡膜水孔蛋白TIP2亚类新成员.     

转录组测序技术在玉米中的应用研究进展

随着功能基因组时代的到来,转录组测序技术快速发展且应用相对广泛。玉米基因组测序的完成,有力地推动着玉米转录组结构的注释和功能的深入解析。简述玉米基因组研究概况以及GS FLX、Solexa GA IIx、SOLiD等测序技术的发展,回顾转录组测序技术在玉米新基因挖掘、分子标记开发、代谢网络、分子进化、miRNAs等相关研究领域上的应用,为玉米复杂农艺性状的分子机制、不同发育阶段基因表达调控网络乃至分子设计育种等工作的深入研究提供参考。     

耐胃肠道环境及肠道病原菌拮抗的猪源乳酸菌的分离与筛选

从健康猪粪便筛选分离到对肠道致病菌有较强抑制特性的3株乳酸菌,分别鉴定为屎肠球菌(Enterococcus faecium)、粪肠球菌(Enterococcus faecalis)和干酪乳杆菌(Lactobacillus casei)。体外益生特性研究表明:3株乳酸菌能耐受胃肠道环境,能黏附猪小肠表面粘液,对猪源产肠毒素型大肠杆菌(Escherichia coli O139,E. coli O139)、E. coli C83905、E. coli C83524、E. coli C83529、伤寒沙门氏菌(Salmonella typhimurium O4Hi,ST O4 Hi)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus,SA)均有较强的抑制特性。对小白鼠肠道大肠杆菌的数量进行研究,结果证明对照组大肠杆菌数量没有明显降低,而添加乳酸菌组大肠杆菌数量明显降低。对小白鼠腹腔注射E. coliC83905,乳酸菌组死亡率明显小于对照组。结果证明3株乳酸菌在猪饲料添加剂方面有较好的应用前景。     

黄瓜生长素受体同源基因CsAFB和CsTIR在拟南芥中的转化与功能表达

植物生长素受体是生长素信号通路中的重要因子.基于前期克隆得到了黄瓜(Cucumis sativus)生长素受体同源基因生长素信号F-box蛋白基因(auxin signaling F box protein,CsAFB)和转运抑制响应基因(transport inhibitor response,CsTIR),为进一步证实和研究这2个基因的功能,本研究利用拟南芥(Arabidopsis thaliana)Col-0野生型和生长素受体编码基因功能缺陷突变体tirl-1为材料,导入黄瓜生长素受体同源基因,获取纯合转基因系.检测发现,拟南芥突变体tirl-1转入CsAFB/TIR基因后根系发育、外源生长素敏感性和细胞伸长反应均恢复至野生型水平.检测发现,野生型拟南芥中过量表达黄瓜CsAFB/TIR,尤其是Cs TIR基因,植株主根伸长明显受抑,侧根数量剧增,子叶下卷,叶柄上翘,真叶叶缘向离轴面弯曲,顶端优势明显.本研究表明,CsAFB/TIR基因功能类似拟南芥TIR1基因,为黄瓜生长素受体同源基因;过量表达该类基因通过增加生长素受体数量、扩大生长素信号的方式参与调控植物生长发育;为进一步在黄瓜中研究生长素受体功能及作用机理提供理论依据.     

玉米大斑病菌交配型基因克隆及生物信息学分析

以真菌毒素与分子植物病理学实验室前期分离、鉴定并保存的玉米大斑病菌菌株F 1-40（A交配型菌株）、01-23（a交配型菌株）为试验材料,利用候选基因法,通过PCR扩增和Genome Walking 技术,对A交配型菌株和a 交配型菌株的MAT基因进行同源片段扩增,从而获得基因全长及其侧翼序列,进一步利用生物信息学方法对扩增得到的MAT基因全长进行保守结构域分析,利用玉米大斑病菌基因组数据库的Blast序列比对软件将MAT1基因和MAT2基因的侧翼序列进行比对。研究结果表明,在不同交配型的玉米大斑病菌中,A交配型的菌株中含有A交配型基因MAT1,a交配型菌株中含有a交配型基因MAT2。2个基因均含有1个内含子,其中MAT1基因编码包括1个完整的MAT-α结合域,该结合域属于MAT alpha1家族。 MAT2基因编码包含1个完整的HMG-box结合域,该结合域属于DNA结合蛋白中HMG-box家族的Ⅰ类成员,由3个螺旋结构组成,位于133～202个氨基酸残基之间,整体呈U型,结构比较松散,通过高度序列特异性与DNA的小沟结合,参与DNA的复制、转录、翻译等一系列的过程,从而参与玉米大斑病菌的有性生殖过程。 MAT1基因和MAT2基因侧翼序列的相似性高于93％。     

茶树叶绿素合成相关基因克隆及在白叶1号不同白化阶段的表达

高等植物叶绿素的生物合成对其正常光合作用起关键作用。本文根据前期芯片杂交结果, 采用RT-PCR和RACE技术克隆了3个茶树叶绿素合成相关基因, 分别为谷氨酸-tRNA还原酶(CsGluTR)、叶绿素合酶(CsChlS)、叶绿素酸醋氧化酶(CsCAO), 对应的GenBank的登录号为HQ660371、HQ660370、HQ660369。序列分析表明, CsGluTR基因全长2165 bp, 开放阅读框长1665 bp, 编码554个氨基酸, 推测的蛋白分子量约为60.6 kD, 理论等电点为8.78;CsChlS基因全长1463 bp, 其中开放阅读框长1125 bp, 编码374个氨基酸, 推测的蛋白分子量约为40.5 kD, 理论等电点为8.58;CsCAO基因全长2146 bp, 其中开放阅读框长1611 bp, 编码536个氨基酸, 推测的蛋白分子量约为60.8 kD, 理论等电点为8.03。比对分析表明, 3个基因编码的氨基酸序列与其他植物中同源基因的相似性均在70%以上。利用荧光定量PCR技术检测3个基因在不同白化阶段的表达,表明, CsChlS和CsCAO基因具有明显的表达协同性, 它们在叶片中的表达量与叶片的颜色变化高度同步;而CsGluTR在白化叶片和正常叶片中的表达差异相对较小, 同时在新生芽叶转绿过程中最先恢复正常表达水平。说明在白化叶片中, 叶绿素的合成机制受到较大影响, 叶绿素合成受阻导致的叶片内色素类物质含量降低或消失是叶片白化的直接原因。     

番茄果实特异性启动子2A11的基因克隆及功能研究

采用巢式PCR技术从番茄基因组DNA克隆到长度1.3kp的果实特异性2A11启动子基因。序列分析表明,克隆到的基因序列2A11启动子转录起始位点上游的621bp处缺失了已报道的番茄2A11启动子基因（GenBank ID M87659,1993）序列中的“tatattgttaacttcttgttgaattaaagcaat”片段,其同源性为61%,登入GenBank,ID号为DQ453963;构建植物表达载体pCAMBIA2A11,用农杆菌介导侵染番茄果实,GUS基因瞬间表达结果表明,该2A11启动子基因具有驱动GUS基因在番茄果实中特异性表达的功能。研究结果表明成功地获得2A11果实特异性启动子基因,为下一步转基因番茄口服疫苗的研制奠定了一定的基础。     

羊驼AIF部分cDNA序列分析及其在不同毛色的表达定位

通过对已构建的羊驼皮肤cDNA文库进行筛选和ESTs分析,发现与其它动物AIF基因相应cDNA序列高度同源的序列,经序列分析证明命名为羊驼AIF基因序列,已经向Genbank提交。与其他动物（褐鼠、小鼠、人等）的AIF基因相应序列进行相似性比较,相似性分别为100%、91%、71.6%。运用免疫组化技术进一步研究该基因在羊驼皮肤中的表达和定位,结果显示AIF在羊驼毛囊的毛根、根鞘、毛球、毛乳头位置均呈阳性表达,且棕色皮肤比灰色皮肤表达量高,提示该基因可能和羊驼毛色形成或毛的生长相关。     

水杨酸通过提高抗氧化酶活性及基因表达缓解番茄低钾胁迫

探讨水杨酸(SA)对低钾胁迫下番茄幼苗生理指标及基因表达的影响,为研究SA和低钾胁迫之间的关系奠定重要的理论基础。研究喷施不同浓度(0.10,0.25,0.50,1.00 mmol/L)的SA对低钾胁迫下番茄幼苗氧化酶活性及基因表达的影响。结果表明,在低钾处理下喷施0.25 mmol/L的SA,番茄幼苗中Chl、Pro的含量、CAT、APX、POD、SOD的活性与对照组相比明显增加,MDA含量则明显降低。同时采用荧光定量PCR对幼苗叶片中的APX、CAT、POD与SOD基因表达模式进行分析,发现这4个基因的表达量在处理48,96 h后明显增加。推测在低钾胁迫下喷施0.25mmol/L SA能促进APX、CAT、POD与SOD基因的表达,进而降低活性氧ROS的积累,增强番茄幼苗对低钾胁迫的抗性。     

全有机营养液基质袋栽优质西瓜品种的筛选

【目的】研究全有机营养液基质袋栽条件下不同品种西瓜产量与品质的差异,筛选适宜全有机营养基质袋式栽培模式的西瓜品种。【方法】以14个西瓜品种(红小玉、苏梦907-099、苏梦RS66-57、小兰、苏梦907-126、苏梦907-032、早佳84-24、苏创5号、苏创4号、苏创907-145、苏创907-124、苏创907-144、苏创907-147、苏梦6号)为研究对象,其中苏梦6号同时用基质袋栽和土壤栽培方式,其他品种用基质袋栽方式,比较不同品种西瓜产量、果形指数、果皮厚度、单果质量等商品性状,中心可溶性固形物、边际可溶性固形物、可溶性总糖、还原糖、维生素C、可溶性蛋白含量等营养风味品质,以及挥发性物质含量、特征香气成分等芳香特性,通过顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用技术提取和分析不同品种西瓜挥发性物质成分,依据相对气味活度值筛选各品种西瓜关键香气成分,采用系统聚类法对西瓜品种进行分类,基于AHP-熵权法结合博弈论原理对不同西瓜品种品质进行综合评价。【结果】在全有机营养液基质袋式栽培条件下,苏创907-147产量最高,达54 125 kg/hm²;苏梦6号果皮最薄,仅4.18 mm;苏梦6号中心可溶性固形物、边际可溶性固形物及维生素C含量最高,分别为13.53%,11.37%,30.06 μg/g;从不同西瓜品种中共检测出114种挥发性物质,苏创907-145和苏创907-147中相对含量最高的分别是反,顺-2,6-壬二烯醛和十一醇,其余品种中均以顺-3-壬烯-1-醇相对含量最高;检测到的挥发性化合物包括醇类、醛类、烯类、酮类、烷类、呋喃类、酯类、其他类8大类,苏创907-145中醛类化合物相对含量最高,其余品种均以醇类化合物相对含量最高;苏梦RS66-57、小兰和苏创907-145挥发性物质成分较为特殊;苏创907-145中反,顺-2,6-壬二烯醛（黄瓜味）对总体风味贡献最高,早佳84-24、苏创907-144、苏创907-147、苏梦6号（土壤栽培）中顺,顺-3,6-壬二烯醛（瓜味、清香、稍有奶香）对总体风味的贡献最高,其余品种中贡献最高的为顺-3-壬烯-1-醇（清香、动物脂味）;苏创907-124香气最浓郁,芳香化合物总含量和关键香气成分总含量分别达到744.03和498.26 mg/kg,且香味独特。利用组合赋权法对不同品种进行综合打分,得分最高的为苏梦6号（基质袋栽方式）。【结论】供试14个西瓜品种中,苏梦6号最适宜进行全有机营养液基质袋式栽培。