Cloning and sequence analysis of nine novel MYB genes in Taxodiaceae plants

Myeloblastosis(MYB) is one of the largest transcribed factor families in plants. To gain an overall picture of the evolution of MYB genes in relict plants, we cloned nine novel MYB genes in Taxodiaceae plants(Taxodium distichum, Taxodium ascendens, Cryptomeria japonica var. Sinensis, Cryptomeria japonica cv. Araucarioides, Cryptomer Japonica, Metasequoia glyptostroboides, Cunninghamia lanceolata, Taiwania cryptomerioides and Glyptostrobus pensilis). The deduced amino acid sequences for MYBs showed that the nine MYB proteins contained two DNA binding domains. The first domain is from amino acid position 29 to 78, wherein three tryptophanes at 33, 53 and 73 were separated by 19 amino acids, respectively. The second domain is from amino acid position 82 to 127, wherein three tryptophanes at 86, 105 and 124 were separated by 18 amino acids, respectively, whereas the first tryptophane at amino acid position 86 is replaced by a phenylalanine. The characterization of these conserved domains at nine MYBs indicated that they all belong to the R2R3-MYB group. The secondary structure analysis showed that α-helix and β-turn are the major motifs of the predicted secondary structure of MYBs. The three dimensional model of each MYB protein showed that the structure is like clip, making it more flexible and mobile. The similarities between the nine MYB proteins in Taxodiaceae were calculated. The highest identical value of 99% is between CjsMYB, CjMYB and CjaMYB, whereas the lowest value of 82% is between TaMYB and ClMYB. According to the phylogenetic tree, the distances between different genera were relatively large whereas those within genera were relatively small. As expected, accessions of the same genus formed a subgroup before being grouped with other genera.     

刺槐实时定量PCR分析中内参基因的选择

The real-time PCR is an important method for analyzing gene expression levels. Selection of reference genes suitable for calibration of the expression of objective gene according to specific experiment...     

小麦K型不育系恢复基因近等基因系农艺性状的遗传差异分析

对近等基因系进行遗传背景检测,有利于选育高质量的近等基因系材料.以17个小麦K型不育系恢复基因的近等基因系(N1～N17)和轮回亲本不育系豫麦3号为材料,通过调查这些材料的株高、成穗数、旗叶长、旗叶宽、倒二叶长、脖长、倒一节长、倒二节长、穗长、小穗数等10个农艺性状.对小麦K型不育系恢复基因近等基因系的农艺性状进行了差异比较和聚类分析.结果表明,连续回交5代后,回交后代与轮回亲本在形态性状上表现出较高的一致性,其中N14、N1、N7、N16和N15与不育系豫麦3号的性状差异较小,在欧氏距离为5.2处把它们聚在同一类,但从各性状的变异系数看,N7和N15自身的变异较大,所以N14、N1和N16与不育系豫麦3号具有较好的近等性.     

番茄LeABI3基因的克隆与植物过量表达载体的构建

从番茄成熟种子中提取总RNA,反转录得到cDNA.根据GenBank中番茄LeABI3基因序列设计引物,通过PCR方法获得了番茄LeABI3基因的2个转录本,其中转录本1序列比GenBank中LeABI3基因编码区序列多出30 bp,含1个1 740 bp的开放阅读框,编码579个氨基酸;转录本2比GenBank中LeABI3基因编码区序列也多出30 bp,同时在编码区内另一个位置因剪接而缺失了122 bp的核苷酸序列.通过替换掉植物过量表达载体PBI121上的GUS编码区序列,将序列无缺失的转录本1连接到PBI121上,对所获得的重组质粒进行双酶切,结果表明植物过量表达载体PBI121-LeABI3构建成功.     

纸皮核桃内果皮硬化期差异表达基因筛选及功能预测

【目的】综合分析纸皮核桃内果皮硬化期转录本表达情况,获得3个代表样本间差异表达基因,为系统研究纸皮核桃内果皮木质化的分子机理打下基础。【方法】采用转录组测序技术对其内果皮硬化期3个样品测序,利用生物信息学方法和软件筛选样本间的差异表达基因并进行生物学功能预测。【结果】通过Trinity软件拼接得到76 814条Unigene,筛选出了609个差异表达基因,利用Gene Ontology和KEGG数据库对差异表达基因注释,发现差异表达基因显著富集在植物激素信号转导、苯丙烷类生物合成、苯丙氨酸代谢、ABC转运子合成、泛醌和其他萜类醌生物合成等途径中。【结论】筛出了纸皮核桃内果皮硬化期差异表达基因显著富集的主要代谢途径,为今后系统研究纸皮核桃内果皮木质化的分子机理打下了良好基础。     

利用基因拆分技术培育耐草甘膦转基因水稻的研究

耐除草剂转基因水稻基因飘流可能产生的环境安全问题是人们关注的焦点之一,并已成为耐除草剂转基因水稻能否在我国生产上发挥效益的限制因素。基因拆分技术能够有效地控制转基因目标性状飘流,为培育耐除草剂转基因水稻提供新的途径和思路。本研究将耐除草剂基因G2-aroA拆分成N端(EPSPSn,1～295aa)和C端(EPSPSc,296～435aa),分别与SspDnaE蛋白内含肽的N端(Intein-N)和C端(Intein-C)连接形成融合基因EPSPSn-In与Ic-EPSPSc,并分别通过农杆菌介导法转入受体材料中花11。Southern杂交证明转基因水稻En-12和Ec-22中外源基因为单拷贝插入。侧翼序列分析证明转基因水稻En-12和Ec-22中外源基因分别插入第2和第6染色体。利用四引物法筛选出转基因水稻En-12和Ec-22的纯合系,并通过有性杂交获得同时含有EPSPSn-In与Ic-EPSPSc的转基因水稻En×Ec。草甘膦抗性分析发现,单独含有1个基因片段的转基因水稻En-12和Ec-22不具有耐受草甘膦特性,而同时含有2个基因片段的转基因水稻En×Ec具有耐受草甘膦的特性,说明拆分后的2个蛋白片段在intein的介导下重新组装成完整有功能蛋白,并赋予转基因水稻耐受草甘膦的特性。转基因水稻En×Ec与含有完整G2-aroA转基因水稻G2-6相比,其耐受草甘膦的能力有所下降,但能够满足生产需求。本研究结果为利用基因拆分技术培育转基因耐草甘膦水稻提供了科学依据,同时也为利用基因工程手段培育转基因杂交稻提供了新的技术平台。     

水稻白条纹叶突变体wsl1的遗传分析及基因精细定位

从粳稻日本晴和籼稻R1128杂交衍生的重组自交系群体中获得一个稳定遗传的白条纹叶突变体wsl1(white stripe leaf 1),世代为F10。与亲本R1128相比,突变体wsl1表现出白条纹叶,同时叶脉呈现白化,该性状在苗期就出现并持续整个生育期;突变体的株高、每穗总粒数、剑叶长、生育期显著增加,而结实率显著下降,其他农艺性状没有显著变化。分蘖期突变体wsl1的叶绿素a、叶绿素b和胡萝卜素含量较杂交亲本R1128显著下降;透射电镜观察表明,与野生型相比,突变体的叶绿体形状异常,不规则。遗传分析表明,该突变性状由1对隐性核基因控制。精细定位后发现,目标基因WSL1位于第1染色体短臂上标记M1-54与标记M1-70之间,两者相距89.7kb。生物信息学分析表明候选区间内共有8个开放阅读框,暂未发现已报道的叶色相关基因;其中LOC_Os01g02080编码肽基脯氨酰顺反异构酶,GO(Gene Ontology)分类显示其可能与类囊体形成有关,后续将通过比较测序、qRT-PCR等分子实验来确定候选基因。     

X波段双偏振多普勒雷达降水观测

以X波段双偏振雷达的多种参数为依据,综合使用雷达及相关雨量站的降水观测资料,从基本组成及雷达工作方式2 个方面简述了X波段双偏振多普勒雷达,并针对2014 年8 月9 日内蒙古地区的一次对流性降水天气过程,着重分析X波段双偏振多普勒雷达降水观测。结果表明：（1）在流性雷暴云降水过程中,大部分冰晶类将会在6~8 km融化为小雨滴,或以冻滴的形式存在;（2）强雷暴云天气发生时,在强雷暴云中上层的存在大部分的小粒子,并无大量的水成物粒子存在。该研究不仅能够探索雷达对降水进行定量估测的能力,还能够通过提升X波段双偏振雷达降水观测的适用性,以期为今后X波段双偏振多普勒雷达在降水观测中的应用提出一定的参考依据。     

瘤荔枝螺对饵料的摄食选择性研究

为了解决瘤荔枝螺亲螺促熟培育的适宜饵料问题,选用菲律宾蛤仔、缢蛏、等边浅蛤、紫贻贝、条纹隔贻贝、小杂蟹、小青占鱼为饵料,研究瘤荔枝螺对7种饵料的摄食喜好性。结果表明,在海水比重1.013~1.015、水温22~25℃,溶氧量4~5 mg/L的条件下,瘤荔枝螺对条纹隔贻贝具有很强的嗜好性,对缢蛏、紫贻贝、小杂蟹也表现出正选择,对菲律宾蛤仔、等边浅蛤、小青占鱼表现为明显的负选择,其被避食程度由弱到强依次为等边浅蛤>菲律宾蛤仔>排卵后等边浅蛤≥排卵后菲律宾蛤仔>小青占鱼。     

玉米自交系响应花粒期高温胁迫差异表达基因的分析

为了探明玉米重要自交系花粒期高温胁迫下转录组基因的表达差异,发掘玉米响应高温胁迫的关键基因和蛋白质,明确高温胁迫引起玉米减产的机理,从而利用分子生物学技术手段提高玉米耐高温胁迫性。首先,利用Ampha~(TM)Z30花粉活性分析仪检测高温胁迫和正常生长条件下玉米自交系昌7-2、郑58的花粉活性。然后收集花粉提取总RNA,利用Illumina Hiseq2000~(TM)高通量测序技术分别对昌7-2、郑58花粒期高温胁迫材料和正常生长条件下的对照材料进行全转录组测序,序列结果分析后获得差异显著表达基因。通过差异基因维恩图(VENN图)重叠区域分析、GO功能分类和富集统计、KEGG pathway通路分类和富集分析以及转录因子分析,获得玉米花粒期高温胁迫相关的重要差异表达基因和蛋白质。花粉活性检测结果显示,高温胁迫后和正常生长条件下,昌7-2花粉活性分别为24. 37%,42. 89%,郑58花粉活性分别为35. 57%,64. 83%。高温胁迫后在昌7-2花粉转录组中共检测到4 176个显著差异表达基因,郑58花粉转录组中共检测到5 487个显著差异表达基因。KEGG pathway通路分类和富集分析结果显示,高温胁迫后郑58的花粉转录组中有2 062个差异表达基因富集到399个相关通路上,昌7-2的花粉转录组中有1 943个差异表达基因富集到352个相关通路上。转录因子分析结果表明,共获得55个转录因子家族,其中,有45个转录因子包含10个以上差异表达基因。研究表明,通过对玉米自交系花粒期高温胁迫后花粉转录组测序获得了大量的差异显著表达基因信息,昌7-2、郑58对高温胁迫响应机制存在明显差异,热激蛋白(Hsps)、热激转录因子(Hsfs)、生长素(IAA)基因和磷脂酰基醇-4,5-二磷酸基因家族(PIP2)在响应玉米花粒期高温胁迫过程中起着重要作用。