不同水分环境下玉米叶面积QTL定位及候选基因分析

玉米叶面积的大小及分布特征不仅影响其光合效率、蒸腾速率,而且与其耐旱性、耐密性、抗倒伏性及产量形成紧密相关。深入剖析不同水旱环境下玉米不同生育时期不同叶位叶面积的分子遗传机理对玉米耐旱高产新品种的选育具有重要意义。本研究以构建的2套F_2∶3群体为试材,在8种水分环境下,采用复合区间作图法（CIM）和基于混合线性模型的复合区间作图法（MCIM）对玉米相应叶（V₁₈时期第10片叶、R₁时期穗三叶）叶面积进行单环境和多环境联合QTL分析;参考玉米基因组B73 RefGen_v3挖掘稳定表达的QTLs （sQTLs）区间内的候选基因,并对其进行功能分析。结果表明,采用CIM法,单环境下2个生育时期2套F_2∶3群体间总共定位到了7个玉米相应叶叶面积QTLs,主要受显性（81.0%）、部分显性（14.3%）和超显性（4.7%）等遗传效应的调控,其中在干旱环境下定位到了5个QTLs。采用MCIM法,在2套F_2∶3群体间总共检测到6个相应叶叶面积的联合QTLs,其中1个表现为显著的QTL与环境的互作（QTL×E, Bin 2.08~2.09）,1对QTLs （Bin 1.08~1.10与 Bin 2.08~2.09）参与了显著的加性与加性（AA）上位性互作。结合CIM和MCIM法进一步分析在2套F_2∶3群体间检测到了6个sQTLs,其分别位于Bin 1.08~1.10、Bin 2.08~2.09、Bin 4.08~4.09、Bin 6.05、Bin 8.03和Bin 10.03处,并在这些sQTLs区间内确定了12个玉米叶发育相关候选基因。采用生物信息学,总共收集了75个玉米叶发育相关候选基因,通过系统进化树分析表明,这些候选基因划分为3大进化分支,且上述检测到的12个候选基因分布于这3大进化分支上。这些结果为系统地解析玉米不同生育时期不同水旱环境下相应叶叶面积的分子遗传机理提供理论依据,检测到的sQTLs可作为叶面积改良的重要染色体区段,检测到的候选基因为其进一步克隆、功能分析及育种应用提供了信息参考。     

甘肃省小麦白粉菌群体毒性及小麦品种苗期抗白粉病性分析

由Blumeria graminis f.sp.tritici引起的小麦白粉病是危害甘肃省小麦安全生产的重要病害之一,分析病原菌毒性结构和抗病基因有效性对于指导白粉病的有效控制具有重要意义。2013年对甘肃省小麦白粉菌群体进行毒性分析结果表明,91个供试菌系中,对Pm1、Pm2、Pm3a、Pm3b、Pm3c、Pm3d、Pm3e、Pm3f、Pm4a、Pm4b、Pm5a、Pm6、Pm7、Pm8、Pm19、Pm33、Pm5+Pm6、Pm4+Pm8、Pm4b+Pm5b和PmEra的毒力频率达到70%以上,已无利用价值;对Pm13、Pm16、Pm21和Pm24的毒性频率在15%以下,尚可利用。选用甘肃省不同毒性谱的单孢堆菌系,对35个甘肃省及国内生产品种(系)进行苗期致病性测定,发现仅有‘绵麦37’具有优异抗病性。供试白粉菌系对‘定西40号’等22个品种(系)的毒性频率达到60%以上,甘肃省及中国生产品种中,苗期抗病品种(系)匮乏。     

转hrf1基因水稻对稻曲病抗性分析

用注射接种法测定9个转hrf1基因水稻品系对稻曲病的抗性,结果表明B12-2m、B12、HTRP2和NJH12转基因系对稻曲病的抗性有显著提高,其中NJH12对稻曲病的抗性表现最突出。在江苏南京和安徽潜山两地的田间测定结果显示NJH12对稻曲病的抗性表现明显,与对照相比防效提高65%以上。用RT-PCR测定抗病转基因系中防卫基因的表达,在抗病转基因系中,Ospr1a、Ospr1b和PAL等防卫反应基因的表达明显增强。转hrf1基因水稻可能通过诱导防卫反应基因的表达提高水稻对稻曲病的抗性。     

牛病毒性腹泻病毒P125基因重要区的比较与分析

根据牛病毒性腹泻病毒（ＢＶＤＶ）ＮＡＤＬ株的序列，以计算机辅助设计，化学合成１对引物（Ｗ１／Ｗ２）；应用ＲＴ－ＰＣＲ对国内不同地区分离的４株ＢＶＤＶ的Ｐ１２５基因外源序列插入区进行了扩增，并将扩增的片段进行克隆和序列测定，同时以ＤＮＡＳＩＳ和ＰＲＯＳＩＳ计算机软件将测定的核苷酸序列及推导的氨基酸序列进行比较分析。结果证实，国内分离的４株ＢＶＤＶ在这一区域中既没有外源序列的插入，也没有基因重组、基因重排或基因缺失，但存在某些核苷酸和氨基酸的替换，表明病毒的致细胞病变作用除与外源序列的插入、基因重组、基因重排或基因缺失有关外，可能还存在其他机制。核苷酸序列的同源性及系统树分析的结果表明，国内的ＢＶＤＶ毒株存在Ｉａ和Ｉｂ２个基因亚型，它们均属基因Ｉ型ＢＶＤＶ     

2007-2010年江苏地区猪繁殖与呼吸综合征病毒RT-PCR检测及部分Nsp2基因序列分析

本研究参考GenBank已发表的猪繁殖与呼吸综合征病毒（Porcine reproductive and respiratory syndrome virus,PRRSV）Nsp2基因序列,在高致病性病毒Nsp2基因缺失区的两端保守区设计并合成了一对引物,建立并优化了能够区分经典PRRSV和高致病性PRRSV的RT-PCR诊断方法,并利用该方法对2007～2010年间江苏地区的45份可疑临床病料进行了检测。结果表明临床病料阳性率为40％,所有毒株均属于高致病性毒株。对PRRSV阳性病毒的Nsp2基因序列分析表明,所有18株PRRSV均属于美洲型毒株,与中国高致病性PRRSV代表毒株JXA1、WUH1的氨基酸同源性分别在82．2％～97．6％、80．4％～95.3％。此外,18株病毒的Nsp2共同存在不连续的30个氨基酸缺失,缺失位置与同期中国高致病性PRRSV具有相同的特征。通过本研究掌握了江苏地区2007～2010年间PRRSV流行情况及Nsp2基因变异特征,为地方猪繁殖与呼吸综合征的临床诊断和防治提供参考依据。     

基于线粒体基因cyt b和COI的莺科部分鸟类系统发育

雀形目(Passeriformes)莺科(Sylviidae)鸟类广泛分布于旧大陆,该科许多种类的系统发育关系一直存在争议.本研究采用分子系统学方法,对莺科11属37种鸟类的cyt b全基因序列和COI部分基因序列进行系统发育分析,构建TML和Bayesian系统发育树.结果显示,柳莺属(Phylloscopus)并非单系发生,(鹟)莺属(Seicercus)可能是其同类或其属下的一个类群;在柳莺属内,乌嘴柳莺(P.magnirostris)与极北柳莺(P. borealis)亲缘关系较近;黄腰柳莺(P.proregulus)、云南柳莺(P.yunnanensis)、橙斑翅柳莺(P. pulcher)及灰喉柳莺(P. maculipennis)亲缘关系较近;黄腹柳莺(P.occisinensis)、巨嘴柳莺(P.schwarzi)、棕眉柳莺(P. armandii)、叽喳柳莺(P. collybita)及褐柳莺(P.fuscatus)亲缘关系较近;树莺属(Cettia)并非单系发生,与拟鹅莺属(Abroscopus)和地莺属(Tesia)聚在一起;大苇莺属(Acrocephalus)为单性系;此外,林莺属(Sylvia)与绣眼鸟属(Zosterops)的亲缘关系、以及鹪莺属(Prinia)、缝叶莺属(Orthotomus)及扇尾莺属(Cisticola)三者间的亲缘关系也被支持.     

马传染性贫血病毒驴白细胞弱毒疫苗株囊膜基因的优化及其DNA疫苗体外瞬时表达研究

马传染性贫血病毒(Equine infectious anemia virus,EIAV)的密码子使用频率与哺乳动物间存在着明显差异。为此,对马传染性贫血病毒驴白细胞弱毒疫苗株(DLA-EIAV)囊膜全长基因按照哺乳动物优势密码子的使用原则进行了重新设计和合成,并以此为基础通过重叠延伸PCR、限制酶切等方法得到结合型和分泌型囊膜基因,将其插入含有鸡beta-actin/兔beta-globin复合启动子(AG)的高效表达载体pCAGGS中,构建了EIAV驴白细胞弱毒疫苗株结合型和分泌型囊膜基因的DNA疫苗质粒pCAGGS-opti-bou-env、pCAGGS- opti-sec-env。将构建的质粒纯化后分别转染293T细胞,以间接免疫荧光和Western blot方法检测转染48 h后细胞及上清中囊膜蛋白的表达。结果显示,两种表达质粒均可正确表达EIAV囊膜蛋白,与相对应未优化的表达载体pCAGGS-wt-bou-env和pCAGGS-wt-sec—env相比,密码子优化的基因体外瞬时表达水平有极为显著的提高,而且蛋白表达部位也与预期的结果符合。这一结果为EIAV囊膜蛋白的单抗制备、表位鉴定、免疫试验、新疫苗的开发等奠定了基础。     

ACVR1基因对京海黄鸡生长和繁殖性状的遗传效应研究

以京海黄鸡为材料,采用PCR-SSCP和DNA测序技术对ACVR1基因外显子多态性进行研究。结果表明,ACVR1基因20190 bp处发生G→A突变,检测到AA、AB和BB 3种基因型。A等位基因频率为0.9075,B等位基因频率为0.0925。基因型与生长和繁殖性状的关联性分析发现,BB基因型鸡的开产体重极显著高于AA基因型鸡(P<0.01),AA基因型鸡300日龄体重显著高于BB基因型鸡(P<0.05)。由此初步推断,ACVR1基因可能对京海黄鸡的产蛋和发育有一定的影响,A为体重的优势基因,B为产蛋的优势基因。     

马疱疹病毒1型主要毒力基因分析及TK基因缺失载体的构建

为了解新疆马疱疹病毒1型（EHV-1）主要毒力基因遗传进化情况并构建TK基因缺失株,本研究以EHV-1 XJ2015株DNA为模板,对其主要毒力基因TK、gI和gE全长进行克隆、测序及生物信息学分析,并扩增TK基因左右重组臂TKL和TKR,构建质粒pUC-TKLR,将扩增后的增强绿色荧光蛋白（EGFP,含有CMV+polyA）插入pUC-TKLR质粒,构建TK基因缺失打靶质粒。TK、gI和gE基因同源性分析结果显示,XJ2015株与国外EHV-1分离株TK、gI和gE基因同源性均较高,分别为99.8%~100.0%、99.6%~100.0%和99.9%~100.0%;与EHV-3分离株同源性均最低,分别为72.9%、59.4%和62.1%;遗传进化分析显示,3个基因均与国外EHV-1同属于一个遗传进化分支,与EHV-9和EHV-4进化关系较近,但与EHV-3进化关系较远,表明XJ2015毒株与国外EHV-1毒株TK、gI、gE基因核苷酸上差异不明显,没有明显的地域性特征,功能基因保守且进化缓慢,同源基因功能相同或相近;经PCR扩增、酶切、测序及转染鉴定,本试验成功构建了用于TK基因缺失的打靶质粒pUC-TKLR-EGFP。通过对EHV-1主要毒力基因的分析及TK基因缺失打靶载体的构建,为新疆地区马鼻肺炎流行病学调查分析、TK基因缺失株的构建提供理论依据。