水貂源致病性黏质沙雷氏菌的分离鉴定与遗传进化分析

为确定水貂黏质沙雷氏菌的耐药状况、致病性及其遗传特征,本研究从黑龙江省患病死亡水貂中分离得到3株细菌,根据其形态特征、培养特性、生化试验及16S rRNA序列测定对分离菌进行鉴定;随后用K-B法测试分离株对常见的24种抗菌药的敏感性,并进行了致病性试验和遗传进化分析。结果显示,分离菌为黏质沙雷氏菌,对多种常用抗菌药物具有高度耐药性;可引起试验组小鼠100%死亡;分离株与来自活性污泥与火山堆积物环境的菌株遗传亲缘性最近。表明黑龙江省水貂中存在黏质沙雷氏菌的感染,分离株耐药现象较严重并具有很强的致病性,同时提示该菌株可能来源于环境中。本试验从水貂中分离得到致病性黏质沙雷氏菌为首次报道,研究结果可作为该菌感染水貂导致相关疾病的检测、鉴别和预防依据。     

通过核基因ITS2片段研究四种鲇形目鱼类进化

采用鲇形目鱼鱼类通用引物扩增了鲇形目鱼类4种鱼,长吻(Leiocassi longirostris)、南方南方大口鲇(Si-lurus meridionalis)、黄颡鱼(Pseudobagrus fulvidraco)、斑点叉尾(Ictalurus punctatus)核DNA的ITS2片段,并构建UPMGA,NJ,ME和MP系统树。结果显示:根据遗传距离,斑点叉尾和黄颡鱼的亲缘关系最近(D=0.0661),接下来是黄颡鱼和南方大口鲇(D=0.1100),南方大口鲇和长吻(D=0.1184),斑点叉尾和南方大口鲇(D=0.1266),黄颡鱼和长吻(D=0.1490),斑点叉尾和长吻的亲缘关系是最远的(D=0.1503)。结果表明:长吻最早分化,其次是南方南方大口鲇和黄颡鱼,而斑点叉尾分化最晚。     

犬瘟热病毒H基因的序列分析与表达

以临床疑似犬瘟热病犬外周血总RNA为模板,采用RT-PCR方法扩增犬瘟热病毒(CDV)血凝素(H)基因。序列测定和分析表明该病料犬瘟热病毒H基因序列与国内其他地区分离到的毒株同源性较高(94.6%~99.2%),而与Onderstepoort株、Convac株等疫苗毒株的同源性较低(90.4%~91.2%)。分子遗传进化分析显示所有毒株可分为7个大的分支,且各分支间具有一定的地域性,其中待检病料中CDV与大多数中国分离株一样处于Ⅰ型。进一步以H全基因为模板,截短表达其3′端816 bp、459 bp两个片段,并克隆入原核表达载体pET30 a进行表达。结果显示它们分别能表达大小约为36.4 ku和22.2 ku的融合蛋白。免疫转印表明该纯化蛋白均可与犬瘟热病毒抗血清发生阳性反应,说明重组蛋白具备抗原性,可用于进一步的血清学研究。     

大豆和百脉根古老原核基因的全基因组鉴定与比较分析

在漫长的进化过程中,高等真核生物从原核生物中获取了大量基因,对这些基因进行鉴定分析,可为研究高等植物系统演化及基因组水平比较分析提供理论依据。为了进一步解析大豆和百脉根古老原核基因在其基因组中所起的作用及进化关系,本研究利用生物信息学技术对大豆和百脉根基因组古老原核基因进行全基因组鉴定,并对其特征及功能进行了比较分析。研究结果表明,大豆(40.6%)古老原核基因的占比高于百脉根(33.9%),且多分布于内共生细胞器线粒体、叶绿体中。此外,古老原核蛋白质的结构域在大豆和百脉根基因组中的分布相似,表明其在大豆和百脉根进化过程中具有较高的共线性和保守性。通过GO注释发现大豆与百脉根中古老原核蛋白主要分布在膜系统、细胞、细胞组分中。在分子功能上,大豆古老原核蛋白更多地参与代谢和发育过程,这可能与其接受了更多的人为选育有关。在生物过程中,古老原核蛋白更多参与催化反应和结合反应,主要以酶的形式在发挥作用。通过比较分析,本研究揭示了古老原核蛋白在大豆和百脉根中进化的独特模式,可为其他豆科植物基因组分析提供一定理论基础。     

河南省羊肠道病毒的分离与序列测定

应用Vero细胞从河南省某腹泻羊场的粪便样品中分离出2株病毒。电镜观察显示,分离的病毒粒子直径大小为25~30 nm。单层免疫过氧化物酶对分离病毒进行了免疫学鉴定,结果显示分离的2株病毒均与羊肠道病毒CEV-JL14的高免血清发生强阳性反应。对RT-PCR扩增出的病毒基因片段进行了序列测定与比对分析,发现分离的2株病毒与CEV-JL14毒株处于同一分支,均为G种肠道病毒。本研究首次从河南省分离获得了羊肠道病毒,为进一步研究该病打下基础。     

茄科植物中HCT基因家族的鉴定及进化和表达分析

莽草酸/奎宁酸羟基肉桂酰转移酶(shikimic acid/quinic acid hydroxy cinnamyl transferase,简称HCT)是辣椒素苯丙烷代谢途径中关键的限速酶,其催化的产物对茄科植物具有重要的生理学意义。为了探清HCT在茄科植物基因组中的状况,重点考察了其在茄科植物基因组中的分布,并利用生物信息学分析的方法,对HCT基因进行全面的鉴定,共获得拟南芥、烟草、番茄和辣椒的13条基因序列。其次,构建了HCT在茄科植物中的系统发育树,并对其进行相关的结构、功能和表达的分析。结果揭示了茄科植物中HCT基因的亲缘关系;HCT基因编码的蛋白结构域高度保守,该保守性体现在植物的结构和功能上。本研究为进一步研究茄科植物中的HCT基因的酶学及生理功能提供了基础。     

禽类Mx基因GTP酶效应区(GED)序列适应性进化分析

为进一步了解禽类Mx基因进化历程及结构与功能变异,测定了4种经济类型11个地方鸡品种:肉用型(惠阳胡须鸡、清远麻鸡、文昌鸡)、兼用型(藏鸡、狼山鸡、寿光鸡、北京油鸡、萧山鸡、鹿苑鸡)、蛋用型(白耳鸡)、药用和观赏型(丝羽乌骨鸡)Mx基因GTP酶效应区(GTPase effector domain,GED)序列,并结合已报道的原鸡及部分其他鸡形目和雁形目禽类相关序列,采用mrModeltest和MrBayes筛查最适核苷酸替代模型、构建贝叶斯进化树,并采用Datamonkey和PAML4b检测位点选择压力。结果:获得了中国地方鸡种Mx基因GED区核苷酸序列,全长231 bp,编码77个氨基酸。序列联配结果表明家鸡Mx基因GED区高度保守,仅发现3个突变位点,分别位于2 032 bp、2 075 bp和2 139 bp处。AIC信息量准则表明禽类Mx基因GED区的最优核苷酸替代模型为GTR+G。基于最优模型重建的禽类Mx基因GED区贝叶斯进化树具有较高的后验概率,揭示的系统发育关系和禽类物种进化基本一致。Datamonkey的单一断裂点扫描和遗传算法扫描均未发现禽类Mx基因GED区序列数据集有重组事件,位点选择压力检测结果表明禽类Mx基因GED区在进化过程中并未受到正选择作用。     

一株类NADC30猪繁殖与呼吸综合征病毒的全基因组序列分析

为监测猪繁殖与呼吸综合征病毒(PRRSV)流行毒株的基因变异情况,采用RT-PCR方法对某猪场疑似患有猪繁殖与呼吸综合征(PRRS)的猪组织样品进行鉴定,测序获得全基因,并对该毒株的NSP2基因缺失特征同源性和遗传进化及重组情况进行分析。结果显示:该猪场感染猪体的病原体为PRRSV,该毒株被命名为180404-2fei;180404-2fei毒株的NSP2区存在131(111+1+19)个氨基酸的不连续缺失,与报道的类NADC30毒株缺失特征一致;180404-2fei的NSP2基因与NADC30毒株核苷酸和氨基酸同源性分别为92.2%和90.1%,180404-2fei毒株的ORF5基因与NADC30的核苷酸及氨基酸序列同源性分别为93.5%和92.0%;遗传进化和重组分析结果表明,180404-2fei毒株属于NADC30-Like亚群,可能是由NADC30与HP-PRRSV重组而来。本研究通过对一株类NADC30 PRRSV的全基因组序列进行分析,为研究PRRSV的遗传变异和PRRS的防控提供了参考依据。     

福建黄兔线粒体基因组全序列测定与分析

福建黄兔是中国优良的小型兼用品种,从线粒体水平分析福建黄兔在兔形目动物中的系统发育地位,对探究其起源、进化和种群分类具有重要意义。利用PCR高保真扩增技术和生物信息学软件对福建黄兔线粒体基因组进行获取、拼接与注释。结果发现福建黄兔线粒体基因组全长17 000 bp(Genbank No.MN518689),主要包括tRNA基因（22个）、rRNA基因（2个）、蛋白编码基因（13个）和控制区（1个）4 部分,基因排列紧密。除控制区,共存在37个编码基因,有9个基因由轻链（L链）编码,其余28个编码基因均由重链（H链）编码。22个tRNA基因中,除 tRNA-Ser(AGY)基因由于缺失DHU臂不能形成三叶草结构外,其余21种tRNA基因均可折叠形成经典的三叶草结构。控制区含有3种结构域：延长终止序列区（ETAS1和ETAS2）、中央保守区、保守序列区（CSB1、CSB2和CSB3）,其中,CSB1和CSB2间存在200 bp的短重复序列,CSB3和tRNA-Phe间存在306 bp的长重复序列。基于线粒体基因组控制区序列构建10 种兔形目动物的系统进化树,结果表明福建黄兔起源于穴兔,支持将福建黄兔划归为穴兔属。     

分子水平上的适应进化

从分子进化的概念、分子进化中性论和生物大分子的适应进化(大分子结构适应方面的进化和适应进化的机制方面)论述了分子水平上适应进化的方式及其特点。