马尔尼菲青霉菌内源启动子驱动的苯菌灵抗性基因盒构建及其应用

马尔尼菲青霉菌是一种区域性流行于东南亚及中国南部地区的条件致病性温度依赖性双相型病原真菌,它能对免疫功能低下者造成致命的全身性感染,25℃时呈现菌丝状生长,而在37℃或在宿主体内为酵母相生长。为深入研究马尔尼菲青霉菌致病性和双相转化的分子机制,原有的遗传转化筛选标记基因已不能满足研究需要。为此,我们通过用马尔尼菲青霉菌微管蛋白β亚基基因启动子替换粗脉孢菌苯菌灵抗性基因的启动子,构建了一个苯菌灵抗性基因盒,并成功地将其运用于马尔尼菲青霉菌的遗传转化研究中。     

一个新的棉花MYB类基因(GhTF1)的克隆及染色体定位分析

MYB类转录因子是指含有MYB结构域的一类转录因子, 广泛参与植物发育和代谢调节。含2个MYB结构域的R2R3类MYB转录因子在植物体内主要参与次生代谢的调节和控制细胞的形态发生。从优质材料7235不同发育时期的棉纤维混合cDNA文库中克隆了一个棉花MYB转录因子基因GhTF1(GenBank登录号: EF651783)。该cDNA序列长1 115 bp, 其开放读码框长度为771 bp, 编码256个氨基酸。表达特征分析表明, 该基因在陆地棉7235不同组织中均表达, 但表达量不同, 特别在开花前1 d, 开花后8 d和11 d的纤维细胞中优势表达。该基因在二倍体棉种非洲棉和雷蒙德氏棉中开放读码框区的序列较保守, 但在非编码区差异较大, 在内含子区存在大片段插失和碱基替换现象。Southern杂交结果表明该基因在陆地棉基因组中存在2个拷贝, 推测A、D亚组中各有1个拷贝。利用海7124和TM-1两亲本配置的BC₁作图群体, 将GhTF1定位在染色体10上。     

白菜病毒诱导基因沉默技术体系的建立

 以白菜（Brassica campestris ssp. chinensis Makino）品种‘苏州青’为材料,利用芜菁黄化花叶病毒（Turnip yellow mosaic virus,TYMV）质粒pTY成功抑制了白菜叶片八氢番茄红素脱氢酶（phytoene desaturase,PDS）基因的表达,验证了病毒载体pTY在白菜上诱导基因沉默的能力,建立了白菜病毒诱导基因沉默VIGS体系。为了进一步验证病毒载体pTY在白菜上诱导基因沉默的能力,以BcNRT1为靶基因,构建pTY-BcNRT1质粒侵染白菜后,显著抑制了BcNRT1在转录水平的表达。     

籼稻温敏核不育系5460s的育性遗传

籼稻温敏核不育系5460s同它的等基因可育系5460、原始亲本IR_54以及4个各具研究标记性状的品种杂交,全部组合的正反交杂种F_1都表现可育,证明5460s温敏不育是一隐性性状,5460s同5460杂交的F_2,B-1F_1群体中可育株与不育株的比率分别符合3:1和1:1,说明5460s是5460的单隐性育性基因突变系;该突变基因符号暂定为“tms(t)”,在5460s同金早6号的组合,温敏核不育也表现1对基因遗传;在其余的4个组合,却呈现育性同2对基因有关,它们的F_2世代育性分离比率为15:1,B_1F_1又以3:1验证,对育性同所研究的标记性状在_2的分离频数进行独立性测验表明,温敏不育特性同所研究的4个性状,即茎秆角度、褐色颖沟、光身以及糯性胚乳,都表现独立遗传。本文还对等基因系应用于光温敏育性遗传研究的价值作了讨论。     

鹅催乳素受体基因3''''-末端序列克隆

通过比对鸡、火鸡、鸽、猪、大鼠5种动物及人催乳素受体(PRLR),并根据它们的基因cDNA保守区设计兼并引物,先扩增了鹅催乳素受体基因(gPRLR)cDNA一段606 bp保守区序列,再以此设计基因特异性引物,利用3'-RACE技术克隆了gPRLR cDNA 3'-末端序列.序列分析表明,获得的gPRLR cDNA 3'-末端长1 876 bp,含编码区后1 656 bp的编码核苷酸、终止密码子TAA和220 bp的3'UTR.参照鸡催乳素受体基因(cPRLR),此gPRLRcDNA 3'-末端序列可分成6个外显子,其长度分别为148 bp、170 bp、145 bp、100 bp、70 bp和1 243 bp,与cPRLR cDNA最后6个外显子高度同源,终止密码子位于最后1个外显子的1 021 bp处.编码区后1 653 bp编码的551个氨基酸gPRLR C-末端与鸡PRLR同源部分的同源性达到87.7%.     

沙门氏菌invH基因的序列分析与分子检测

根据沙门氏菌的invH基因序列设计1对引物,应用聚合酶链反应技术,分别对3种沙门氏菌标准菌株和5种非沙门氏菌株进行PCR扩增,结果3种标准沙门氏菌株均扩增出479 bp的特异条带,非沙门氏菌皆无特异带扩增。对3种标准株的扩增片段进行克隆及序列分析,证实沙门氏菌的invH基因序列比较保守;对19种地方分离沙门氏菌进行PCR特异性检测,结果有16株扩出特异性条带,表明本研究建立的沙门氏菌检测方法具有较高的特异性。     

鸡脂肪组织TCF21基因启动子区DNA甲基化与其表达的关系

旨在研究鸡脂肪组织中TCF21基因启动子区DNA甲基化水平与其表达的关系。以东北农业大学高、低腹脂双向选择品系（简称高、低脂系）第24世代7周龄肉鸡为试验材料,利用RT-qPCR检测高、低脂系肉鸡腹部脂肪组织中TCF21基因的mRNA表达水平;利用生物信息学和双荧光素酶报告系统分析TCF21基因启动子的结构与功能;利用Sequenom MassARRAY飞行质谱检测高、低脂系肉鸡腹部脂肪组织中TCF21基因启动子区CpG位点的甲基化水平;利用CpG甲基转移酶处理TCF21启动子报告基因质粒,分析DNA甲基化对TCF21基因启动子活性的影响。结果显示,高脂系肉鸡腹部脂肪组织中TCF21基因的mRNA表达水平极显著高于低脂系（P<0.001）;TCF21基因的启动子区存在40个CpG位点,且在启动子的近端和远端均有分布,但不存在CpG岛;将TCF21基因的启动子划分为5个功能区域,分别为R1区域（-2 000~-1 500 bp）、R2区域（-1 500~-1 000 bp）、R3区域（-1 000~-500 bp）、R4区域（-500~-200 bp）和Core区域（-200~-100 bp）;高脂系R2、R3和R2+R3区域的DNA甲基化水平显著或极显著高于低脂系（P<0.05或P<0.001）;R2、R3、R2+R3区域的DNA甲基化水平与TCF21基因mRNA表达水平呈显著正相关（R2区域：r=0.438,P<0.05;R3区域：r=0.371,P<0.05;R2+R3区域：r=0.489,P<0.05）;R2区域的DNA甲基化显著抑制其转录活性（P<0.05）。综上所述,TCF21基因在高、低脂系肉鸡腹部脂肪组织中的表达水平主要与其启动子R2区域的DNA甲基化水平有关。     

H5N1亚型禽流感病毒核蛋白基因的克隆及分子进化分析

用RT-PCR法,以1株h5N1亚型禽流感病毒RNA为模板,扩增了NP全基因cDNA.将cDNA克隆于pMD18-T载体,并对其进行测序.测序结果表明所克隆的1542个核苷酸的片段包含了核蛋白完整阅读框架,其中编码区为1497个核苷酸,编码498个氨基酸.将其序列与6株A型流感病毒NP基因序列进行比较,各毒株之间NP基因核苷酸序列同源性为92.5%～95.9%,编码的氨基酸同源性为97.0%～98.4%.本研究通过分子进化分析揭示了各毒株间的亲源关系.     

利用基因芯片分析比较Giza75和SG747纤维发育差异表达基因

【目的】 利用适应性广、产量高的陆地棉和纤维品质优异的海岛棉进行高通量基因芯片比较分析,筛选和鉴定棉纤维发育相关的关键基因。【方法】 以SG747(Gossypium hirsutum L.)和Giza75(Gossypium barbadense L.)为材料,利用Affymetrix公司的棉花寡聚核苷酸基因芯片对其开花后10 d(10 days after anthesis, 10 DPA)的棉纤维进行表达谱分析。【结果】 材料Giza75和SG747共筛选到3 905个差异表达基因,其中功能预测基因占比17.80%,翻译、核糖体结构相关基因占比16.82%,翻译后修饰占比14.32%。Gra.2198.1.A1_at正向调控棉纤维发育过程,Gra.85.1.S1_at、Ghi.249.1.A1_at和Ghi.8448.1.S1_x_at负向调控棉纤维发育过程,可能参与了棉纤维发育过程。【结论】 利用陆地棉和海岛棉基因芯片并结合qRT-PCR筛选和鉴定到4个纤维发育相关的关键候选基因。     

黄瓜叶酸合成关键基因克隆与分析

【目的】分析黄瓜基因组中与叶酸合成代谢相关的基因数量、定位以及表达特征,对关键酶基因进行生物信息学分析与克隆,旨在为黄瓜叶酸合成调控研究奠定基础。【方法】根据已报道的拟南芥叶酸合成相关基因,利用黄瓜基因组数据库中9930_V3版本进行BLAST比对。利用MapChart绘制黄瓜染色体物理图谱并对基因定位。利用qRT-PCR分析这些基因在黄瓜果实发育不同时期和不同材料中的表达量。通过MEGA、WebLOGO、ExPASy等工具对关键酶基因进行生物信息学分析。通过PCR扩增对关键酶基因进行克隆,并测序分析基因的序列差异。【结果】同源比对获得19个黄瓜叶酸代谢相关基因,这些基因不均匀分布在黄瓜7条染色体上,且以Chr.4和Chr.5上分布最多。通过对其中11个调控叶酸合成的基因在测序黄瓜9930果实发育不同时期以及果实叶酸含量高低差异显著的2份材料的表达量分析,发现CsFPGS、CsHPPK/CsDHPS和CsDHNA 3个基因与果实叶酸含量变化趋势完全一致;CsADCS、CsADCL、CsDHNA、CsHPPK/CsDHFS、CsFPGS、CsDHFS等基因的表达量在2份材料中具有显著差异。通过对2个调控叶酸合成限速步骤的关键酶基因CsGCHI和CsADCS的蛋白序列及蛋白结构域分析,发现各物种中CsGCHI的同源基因均具有2个GTP_cyclohydroI结构域;CsADCS的同源基因均具有2个GATase结构域、1个Anth_synt_I_N结构域和1个Chorismate_bind结构域。它们在不同物种中高度保守,进化树分析亲缘关系近的物种聚类到一起。分别扩增黄瓜果实低叶酸含量自交系65G和高叶酸含量自交系02245中CsGCHI和CsADCS的同源基因,序列分析表明CsaV3_1G041250全长为3 012 bp,CDS序列长度为1 413 bp,3个SNP位点的突变导致了氨基酸序列的变异;CsaV3_7G026240全长为3 047 bp,CDS长度1 407 bp,序列无变异;CsaV3_5G036360全长7 941 bp,CDS序列长度为2 706 bp,序列无变异。【结论】鉴定出19个不均匀分布在7条染色体上的黄瓜叶酸代谢相关基因,基因CsFPGS、CsHPPK/CsDHPS 、CsDHNA和CsADCS是影响黄瓜果实叶酸含量变化、导致叶酸含量高低显著差异的关键基因,调控叶酸合成限速步骤的关键酶基因GCHI及ADCS功能相对保守,CsGCHI在65G、02245中有3个SNP位点的突变导致了氨基酸序列的差异。