东方蜜蜂微孢子虫20s PS基因的分子克隆与生物信息学分析

为解析东方蜜蜂微孢子虫Nosema ceranae的20s 蛋白酶体亚基（20s proteinsome submit, 20s PS）基因20s PS的分子特性，鉴定东方蜜蜂微孢子虫和其他物种的20s PS蛋白的保守基序和结构域并进行系统进化分析，通过常规PCR扩增20s PS的CDS区并进行TA克隆。通过Expasy网站上的相关软件预测和分析20s PS的理化性质、跨膜螺旋域、信号肽、磷酸化位点、二级结构和三级结构。采用MEME软件预测东方蜜蜂微孢子虫和其他物种20s PS的保守基序。利用TBtools软件预测东方蜜蜂微孢子虫和其他物种20s PS的结构域。使用Mega 11.0软件构建东方蜜蜂微孢子虫和其他物种的20s PS的系统进化树。成功克隆到东方蜜蜂微孢子虫20s PS的CDS区，20s PS在孢子中真实表达。20s PS基因含有618个核苷酸，可编码205个氨基酸；20s PS蛋白的分子式为C₁₀₂₂H₁₅₈₂N₂₆₀O₃₁₆S₁₂，分子量约为22.95 kDa，脂溶系数为78.93，等电点为5.00，平均亲水系数为-0.157；不含跨膜螺旋域和典型信号肽；包含14个丝氨酸酸化位点，5个络氨酸酸化位点及6个苏氨酸磷酸化位点；包含73个α-螺旋，46个延长链，21个β-转角和65个无规-则卷曲；可同时定位于细胞质、细胞核和线粒体；与模板5mp9.1.J之间的同源性为37.75%。东方蜜蜂微孢子虫、蚱蜢脑炎微孢子虫Encephalitozoon romaleae和肠脑炎微胞子虫Encephalitozoon intestinalis等7个物种的20s PS中均含有5个相同的保守基序（motif1, motif2, motif3, motif4和motif5）。东方蜜蜂微孢子虫、蜜蜂微孢子虫Nosema apis、杀线虫sp Nematocida sp、泛孢虫Pancytospora philotis和毕氏肠微孢子虫Pancytospora philotis的20s PS中均包含Ntn_hydrolase superfamily结构域。东方蜜蜂微孢子虫20s PS（XP_024330780.1）与蜜蜂微孢子虫20s PS（EQB61106.1）聚为一支，进化距离最近。研究结果丰富了东方蜜蜂微孢子虫20s PS的信息，并揭示20s PS可能是亲水性蛋白、胞内蛋白和非跨膜蛋白，东方蜜蜂微孢子虫与蜜蜂微孢子虫的20s PS之间的亲缘关系最近，20s PS在东方蜜蜂微孢子虫和其他微孢子虫中具有较高的保守性，为深入开展相关功能研究提供依据。     

小麦热激蛋白基因TaHSP90-1的克隆与表达分析

热激蛋白（heat shock protein，HSPs）是一类广泛存在于植物体内的应激蛋白，在植物响应逆境过程中发挥重要作用。为进一步了解小麦HSP90-1基因并探究其相关生物学功能，搜索小麦基因组序列数据库，获得了小麦A、B、D 3个基因组上的同源序列，根据其染色体位置分别命名为TaHSP90-1-A、TaHSP90-1-B和TaHSP90-1-D，通过同源克隆从12个小麦品种中得到TaHSP90-1 DNA序列。序列分析表明，TaHSP90-1-A、TaHSP90-1-B和TaHSP90-1-D分别含有2 121、2 136和2 130 bp的完整开放阅读框，分别编码707、712和710个氨基酸；其蛋白序列C端均含有1个HSP90结构域，为HSP家族HSP90亚家族成员。TaHSP90-1在不同小麦品种中存在SNP位点，分别位于TaHSP90-1-B第2个内含子区域和TaHSP90-1-D启动子区域。系统进化分析表明，TaHSP90-1-A与二粒小麦处于同一分支；TaHSP90-1-B和TaHSP90-1-D处于同一分支。顺式作用元件分析发现，TaHSP90-1-A、TaHSP90-1-B和TaHSP90-1-D启动子区域均含有干旱响应元件（MBS element）和热响应元件（HSE element）。RT-PCR结果显示，TaHSP90-1-A、TaHSP90-1-B和TaHSP90-1-D在苗期和成熟期的叶片中表达量较高。在干旱胁迫条件下，TaHSP90-1表达量在耐旱小麦品种中较高，为旱敏感小麦品种表达量的150倍；在热胁迫条件下，TaHSP90-1在热敏感与耐热小麦品种中均上调表达，其中，TaHSP90-1-A和TaHSP90-1-D在耐热小麦品种中上调表达倍数更高。     

国审小麦品种山农20高产稳产、广适性表现及遗传解析

山农20是山东农业大学利用常规育种与分子标记辅助选择育成的多抗、广适、高产且稳产小麦品种，先后通过国家黄淮南片、北片、新疆和甘肃审定。山农20含有长穗偃麦草和美国种质血缘，表现抗病、大穗和大粒等优异农艺性状。通过基因功能标记或与基因紧密连锁的微卫星标记的检测，分析了山农20含有的控制重要农艺性状的关键基因，得出山农20含有Pm2、Pm24和Pm30白粉病抗性基因，在田间表现出较好的白粉病抗性；含有Yr15和Yr26抗条锈基因、Lr21抗叶锈基因和Ses1抗纹枯病基因，在田间表现出较好的条锈病、叶锈病及纹枯病抗性；聚合了控制小麦产量三因素的基因位点，即粒重位点QGw6A-29和QTaGW4B.4、穗粒数位点QGns2B-2、穗长位点QS12D-3、分蘖成穗位点QMtw5D-1和QMtw6A，这与其高产、稳产和广适性是一致的。以上信息为深入认识山农20重要农艺性状分子机理提供了线索，对未来小麦遗传改良中高效利用该品种的重要基因具有实用价值。     

日本结缕草ZjTCP20基因生物信息学及表达模式分析

TCP是高等植物所特有的一类转录因子，参与调控植物的生长发育、衰老及逆境应答等多个生物学过程。本研究从日本结缕草(Zoysia japonica)中克隆出ZjTCP20基因，并对该基因进行生物信息学分析、自激活检测、表达模式分析等来探究该基因特性。ZjTCP20基因完整编码区为624 bp,编码208个氨基酸。ZjTCP20蛋白无信号肽，具有疏水性，系统发育进化树结果显示其与玉米(Zea mays)ZmTCP20亲缘关系最近。亚细胞定位显示该蛋白定位于叶绿体、细胞质和细胞核上。ZjTCP20基因表达模式结果显示，该基因在幼嫩叶片中大量表达，随植物发育表达量逐渐减少，但茉莉酸甲酯(MeJA)等3个激素对基因的表达量没有显著影响。酵母自激活试验显示ZjTCP20具备自激活活性。本研究为进一步研究ZjTCP20基因提供了科学依据。     

利用SSR标记对浚单20进行杂优模式分析

利用SSR分子标记从分子水平上对优良杂交种浚单20的杂种优势模式进行分析。55对SSR引物在15份供试自交系中共检测出295个等位基因变异,平均每对引物检测出5.36个等位基因,平均多态性信息含量为0.628。遗传距离分析结果表明,母本浚9058与改良Reid自交系掖478、P群自交系X178之间的遗传距离最近;父本浚92-8与塘四平头群自交系昌7-2之间的遗传距离最近。UPGMA聚类分析结果表明,浚9058与改良Reid自交系掖478、郑58划为一群,浚92-8与塘四平头群自交系昌7-2划为一群。浚单20的杂优模式为改良Reid群×塘四平头群(黄改群)。