Mucopolysaccharidosis type VI in a Miniature Poodle-type dog caused by a deletion in the arylsulphatase B gene

Abstract

AIM: To investigate and characterise an inborn error of metabolism in a dog with skeletal and ocular abnormalities.

METHODS: A 2.5-year-old small male Miniature Poodle-like dog was presented with gross joint laxity and bilateral corneal opacities. Clinical examination was augmented by routine haematology, serum chemistry, radiographs, pathology, enzymology and molecular genetic studies. Euthanasia was requested when the dog was 3 years of age because of progressively decreasing quality of life.

RESULTS: Radiology revealed generalised epiphyseal dysplasia, malformed vertebral bodies, luxation/subluxation of appendicular and lumbosacral joints with hypoplasia of the odontoid process and hyoid apparatus. These clinical and radiographic findings, together with a positive urinary Berry spot test for mucopolysaccharides, and metachromatic granules in leucocytes, were indicative of a mucopolysaccharidosis (MPS), a lysosomal storage disease. Histological lesions included vacuolation of stromal cells of the cornea, fibroblasts, chondrocytes, macrophages and renal cells. The brain was essentially normal except for moderate secondary Wallerian-type degeneration in motor and sensory tracts of the hind brain. Dermatan sulphate-uria was present and enzymology revealed negligible activity of N-acetylgalactosamine-4-sulphatase, also known as arylsulphatase B, in cultured fibroblasts and liver tissue. A novel homozygous 22 base pair (bp) deletion in exon 1 of this enzyme's gene was identified (c.103_124del), which caused aframe-shift and subsequent premature stop codon. The “Wisdom pure breed-mixed breed” test reported the dog as a cross between a Miniature and Toy Poodle.

CONCLUSIONS: The clinicopathological features are similar to those of MPS type VI as previously described in dogs, cats and other species, and this clinical diagnosis was confirmed by enzymology and molecular genetic studies. This is an autosomal recessively inherited lysosomal storage disease.

CLINICAL RELEVANCE: The prevalence of MPS VI in Miniature or Toy Poodles in New Zealand and elsewhere is currently unknown. Due to the congenital nature of the disorder, malformed pups may be subject to euthanasia without investigation and the potential genetic problem in the breed may not be fully recognised. The establishment of a molecular genetic test now permits screening for this mutation as a basis to an informed breeding policy.     

农业航天诱变育种的应用及研究进展

利用宇宙空间的一系列特性使种子发生变异,从中筛选出有利变异进行常规培养,从而获得具有高产、抗病等性状的新品种.从形态学鉴定、生理生化分析、营养成分分析、细胞学观察、分子标记分析航天育种的特点和优势.航天育种开辟了培育特异种质资源和新品种的途径,为粮食作物育种提供了新的种质资源,因而不仅具有一定的理论意义,而且具有十分重要的实践价值.加强航天诱变机理的研究,探索航空诱变因子及其分子生物学与生物化学的反应机理,探讨独立与复合因子的突变规律,加快农业航天诱变育种的飞速发展.     

山茶芽变花色与花青苷的关系

目的 研究山茶芽变花色与花青苷的关系,为山茶花色的芽变育种提供科学依据。方法 按照CIE L* a* b*表色系法测量山茶及其芽变品种的花色,利用高效液相色谱-光电二极管阵列检测（HPLC-DAD）和超高效液相色谱-四极杆-飞行时间质谱（UPLC-Q-TOF-MS）联用技术定性定量分析其花瓣中花青苷成分与含量,运用多元线性回归方法研究花青苷与花色之间的关系。结果 山茶及其芽变品种花瓣中共检测到7种花青苷,分别是矢车菊素-3-O-β-半乳糖苷（Cy3Ga）、矢车菊素-3-O-β-葡萄糖苷（Cy3G）、矢车菊素-3-O-[6-O-(E)-咖啡酰]-β-半乳糖苷（Cy3GaECaf）、矢车菊素-3-O-[6-O-(E)-咖啡酰]-β-葡萄糖苷（Cy3GECaf）、矢车菊素-3-O-[6-O-(Z)-p-香豆酰]-β-葡萄糖苷（Cy3GZpC）、矢车菊素-3-O-[6-O-(E)-p-香豆酰]-β-半乳糖苷（Cy3GaEpC）和矢车菊素-3-O-[6-O-(E)-p-香豆酰]-β-葡萄糖苷（Cy3GEpC）。山茶各系列芽变品种中,白色花瓣中均未检测到花青苷,红色花瓣中花青苷成分与粉色花瓣相同,但红色花瓣中各成分含量及花青苷总量均远高于粉色花瓣;红色和粉色花瓣中主要花青苷成分为Cy3G和Cy3GEpC;红色花瓣中Cy3G和Cy3Ga所占比例大于粉色花瓣,而Cy3GEpC等花青苷比例小于粉色花瓣。结论 山茶各系列芽变品种中各种花青苷含量及花青苷总量越大,花瓣红色越深;Cy3G、Cy3Ga和Cy3GEpC是决定山茶芽变花色的主要花青苷成分,其含量的积累增加花瓣红色程度。     

抗精噁唑禾草灵耿氏硬草乙酰辅酶A羧化酶基因研究

为明确耿氏硬草抗性种群SD-23对乙酰辅酶A羧化酶(ACCase)抑制剂类除草剂的抗性水平及靶标抗性分子机理,采用整株水平测定法测定了SD-23种群对6种ACCase抑制剂类除草剂的抗性,扩增和比对了抗性和敏感种群间的ACCase基因序列,并测定了耿氏硬草种群SD-23对其他4种除草剂的敏感性。结果表明,SD-23种群对精噁唑禾草灵产生了高水平抗性,抗性倍数为12.7,对炔草酯和精吡氟禾草灵产生了低水平抗性,抗性倍数分别为5.2和4.5,对烯禾啶、烯草酮和唑啉草酯较敏感。与敏感种群SD-1相比,SD-23种群ACCase的CT区域第2096位甘氨酸突变为丙氨酸(Gly-2096-Ala);甲基二磺隆、啶磺草胺和异丙隆对抗性和敏感种群均有较好防效,其防效达86.7%以上,干重防效达77.4%以上。ACCase的Gly-2096-Ala突变第一次在耿氏硬草中被报道,该突变可能是导致SD-23种群对精噁唑禾草灵产生抗性的重要原因之一。     

1956-2017年黄河干流径流量时空变化新特征

河川径流是组成水资源的重要部分,同时也是区域水资源开发利用的基础。为了探究整个黄河流域径流量时空变化新特征,基于黄河干流9个主要控制水文站（唐乃亥、兰州、河口镇、龙门、潼关、花园口、高村、艾山和利津站）的实测径流量资料,采用Mann-Kendall趋势检验法、Pettitt突变检验和距平累积等方法,研究了1956-2017年黄河干流径流量时空变化规律。结果表明:黄河上、中、下游年径流量整体呈逐年减少趋势,区间年径流量减少的倾向率分别为-20.16亿m³/10 a,-30.23亿m³/10 a,-16.98亿m³/10 a。上、中、下游年径流量发生突变的临界年份分别为1986年、1990年（1968年）、1976年（2002年和2010年）。黄河干流径流量大致经历了丰水期、平水期和枯水期3个阶段的变化。上游唐乃亥站的年均径流量无长期变化趋势,而其余水文站的年径流量均呈现显著下降趋势,下降幅度基本沿程增加。年径流量临界年份除了唐乃亥站,其余站点主要集中在1985年、1990年。黄河干流9个主要控制站不同年代平均径流量沿程分布特征基本一致,表现为先增加至花园口站达到最大值随后下降趋势,且代际间表现为逐阶段波动下降趋势。     

南方农牧交错带降水变化及旱涝多时间尺度特征

[目的]分析南方农牧交错带降水变化及旱涝多时间尺度特征,为该区旱涝灾害防治决策、牧区生态重建及保护提供科学参考。[方法]基于南方农牧交错带1960—2017年20个气象站点逐月降水量资料,采用标准化降水指数(SPI)、反距离权重插值、M-K突变检验等方法对南方农牧交错带近58 a的降水特征及旱涝灾害时空格局进行研究。[结果]①近58 a以来南方农牧交错带年平均降水量以3.98 mm/10 a的速率在增加,降水主要集中在夏季,用M-K方法检测出该区域年平均降水量在1990年发生突变;②受气候、大气环流、地形、海拔高差、下垫面等因素的影响,降水量在空间分布上以维西—理塘—若尔盖为界,西北部降水量少,东南部降水量多,降水量呈现出由东南向西北递减的趋势;③研究区年降水量的增减变化以松潘—马尔康—新龙—理塘—稻城一线为界线,该线以东地区的年降水量均呈显著增长趋势发展,以西地区的年降水量呈显著减少趋势;[结论]研究区20世纪60—70年代旱灾发生的频率略高,80—90年代涝灾发生的频率较高,2000年以来旱涝灾害呈明显的减弱趋势发展。     

航天诱变对甘蓝型油菜根尖的细胞学效应

对经卫星搭载的甘蓝型油菜不育系及保持系种子当代(SP1)根尖细胞进行了细胞学研究。结果表明,与未搭载对照相比,航天诱变对多数甘蓝型油菜种子根尖细胞的有丝分裂产生了促进效应,同时使根尖细胞产生了较高频率的染色体畸变和微核。分析表明,通过卫星搭载,甘蓝型油菜种子在细胞学水平上发生了真实的诱变效应。与不育系材料相比,航天搭载对保持系材料有着更强的诱变作用。     

紫花苜蓿耐逆诱变和转基因研究进展

本文简述了紫花苜蓿耐逆性状遗传基础研究,并综述了利用生物技术和诱变技术改良紫花苜蓿耐逆性的研究进展,旨在为紫花苜蓿的耐逆育种提供参考。     

植物碱基错配修复系统中Muts蛋白家族研究进展

DNA错配修复(mismatch repair,MMR)是DNA损伤修复的一个重要途径,主要用于细胞中DNA合成和遗传重组时发生损伤过程中出现的单个或少数碱基的缺失、插入以及错配的修复,它对维持基因组稳定性和DNA复制保真度至关重要。原核生物和真核生物中都有非常保守的MMR系统。在人体DNA修复系统的研究中,发现癌症的发生与Muts蛋白家族功能缺陷密切相关。类似的在拟南芥和水稻中功能缺陷的Muts蛋白家族(同源蛋白Muts homolog,MSH)会产生增变基因表型,这将为植物的基因功能分析和育种利用奠定基础。基于此,本文综述了近年来有关植物DNA错配修复及相关基因功能的研究进展,特别是植物MMR功能缺陷导致基因突变和微卫星不稳定造成的性状畸形进行了描述,对Muts蛋白家族各个亚基功能做了分类说明,并对植物中如何利用MSH产生的增变基因突变和如何利用突变育种研究进行了展望。     

Ultra‐frequent HRAS p.Q61R somatic mutation in canine acanthomatous ameloblastoma reveals pathogenic similarities with human ameloblastoma

Ameloblastoma is a locally aggressive odontogenic tumour that occurs in humans and dogs. Most ameloblastomas (AM) in humans harbour mutually‐exclusive driving mutations in BRAF, HRAS, KRAS, NRAS or FGFR2 that activate MAPK signalling, and in SMO that activates Hedgehog signalling. The remarkable clinical and histological similarities between canine acanthomatous ameloblastoma (CAA) and AM suggest they may harbour similar driving mutations. In this study, aimed at characterizing the mutational status of SMO, BRAF, HRAS, KRAS, NRAS and FGFR2 in CAA, we used RNA sequencing, Sanger sequencing and restriction fragment length polymorphism assays to demonstrate that 94% of CAA (n = 16) harbour a somatic HRAS p.Q61R mutation. The similarities in MAPK‐activating mutational profiles between CAA and AM implicate conserved molecular mechanisms of tumorigenesis, thus, qualifying the dog as a potentially useful model of disease. Given the relevance of RAS mutations in the pathogenesis of odontogenic tumours and other types of cancer, the results of this study are of comparative, translational, and veterinary value.