转cry1Ab13基因玉米新种质的创制

【目的】构建包含抗鳞翅目害虫基因cry1Ab13的重组植物表达载体,并利用其创制对玉米螟Ostrinia furnacalis具有优良抗性的转基因玉米Zea may L.新种质。【方法】利用同源重组法将cry1Ab13基因连接到表达载体pCAMBIA3300-Bar上,获得以抗除草剂Bar基因为筛选标记的植物表达载体pCAMBIA3300-cry1Ab13-Bar。通过农杆菌介导法转化玉米自交系H99幼胚,对再生植株进行逐代除草剂筛选、PCR检测及T2代植株的Southern blotting检测、实时荧光定量PCR检测,并对转基因植株进行田间及室内抗虫性鉴定。【结果】构建了cry1Ab13基因的植物表达载体,转化玉米获得3株高抗玉米螟和1株抗玉米螟的T2代转基因植株。Southern blotting证明cry1Ab13基因已经整合到玉米基因组中,实时荧光定量PCR结果表明cry1Ab13基因已经在玉米植株内表达。抗虫性鉴定结果表明,与对照相比转基因植株对玉米螟的抗性显著提高。【结论】将cry1Ab13基因导入玉米并成功表达,显著提高了转基因玉米对玉米螟的抗性,为抗虫玉米新种质的创制奠定了基础。     

EuPOD基因克隆与焦枯病菌胁迫表达分析

植物过氧化物酶是植物体内活性氧清除过程中的关键酶之一,在植物的抗逆性中发挥着重要作用。以对焦枯病菌高抗品系尾细桉为材料,克隆得到一个 POD 基因序列,并命名为 EuPOD,通过实时荧光定量聚合酶链式反应( qRT￣PCR)检验该基因在尾细桉叶片中的表达。结果表明该基因cDNA长999 bp,其编码蛋白由332个氨基酸组成;基于氨基酸序列的系统进化树分析表明, EuPOD在进化上与蓖麻、可可、苹果的同源基因亲缘关系较近,相似性达到了75％,与拟南芥的相似性达到65％,与水稻的相似性较低,只有48％。 EuPOD在桉树焦枯病菌侵染后不同时间所受诱导表达量不同,在12 h的表达量达到高峰。     

稻曲病菌T-DNA插入突变菌株B1241侧翼基因克隆

【目的】分析稻曲病菌(Ustilaginoidea virens)致病力减弱的T-DNA插入突变菌株B1241的生物学性状和致病力,并结合分子生物学手段研究其T-DNA插入位点的侧翼基因,以解析突变基因在稻曲病菌生长和致病过程中的作用,从而为阐明稻曲病菌致病机制提供理论基础。【方法】以野生菌株P1作为对照,观察并检测突变菌株B1241的菌落形态、生长速率、孢子形态、产孢量等生物学性状;采用注射接种的方法将菌丝和孢子的混合液接种于水稻穗苞中,统计每穗发病的病粒数,分析B1241的致病性变化;突变菌株B1241在不含有潮霉素的PSA平板上转接5代之后,PCR检测T-DNA插入的稳定性并通过Southern杂交分析B1241中T-DNA插入的拷贝数;利用HiTail-PCR获得T-DNA插入位点的侧翼序列,经NCBI比对得到侧翼基因;运用RACE-PCR克隆插入位点侧翼基因全长;qRT-PCR分析侧翼基因的表达情况。【结果】经生物学特性观察及田间接种发现,与野生菌株P1相比,突变菌株B1241在固体培养基MM、PSA和TB3上的菌落和孢子形态以及生长速率无显著差异,其致病力、产孢能力均呈极显著下降。B1241在不含潮霉素的PSA平板上转接5代之后,仍能扩增到GFP和HPH基因,说明T-DNA已经稳定地插入到其基因组中。Southern杂交结果显示T-DNA在该突变菌株中以单拷贝的形式插入。经扩增并比对侧翼序列,T-DNA的插入位点处少了28 bp的稻曲序列,有37 bp在T-DNA及稻曲病菌基因组中都没有比对到。NCBI比对发现,侧翼基因Uvt-1241与UV-8b菌株的UV8b-7878基因同源,开放阅读框长2 317 bp,包含81和106 bp的2个内含子,编码709个氨基酸。经RACE-PCR获得基因全长2 650 bp,5'非编码区长度为14 bp,3'非编码区长度为319 bp。T-DNA插入在基因Uvt-1241的启动子区域,位于起始密码子之前516 bp处。qRT-PCR分析结果表明,Uvt-1241在该突变体中表达量下降。该基因编码一个糖基水解酶18家族的蛋白,同时含有一个保守结构域D××D×D×E。【结论】稻曲病菌突变菌株B1241中,T-DNA插入到基因Uvt-1241的启动子区域,从而导致该启动子功能部分缺失,基因表达量下降,使得突变菌株的生长、产孢等生物学特性及致病力发生改变,由此推测该基因可能在稻曲病菌生长及致病过程中起着重要的作用。     

浓香型和淡香型百合单萜合酶基因差异表达

[目的]东方百合香味浓,亚洲百合香味淡,花香差异明显.选取白色的东方百合‘西伯利亚’(Lilium ‘Siberia’)和亚洲百合‘罗马广场’(Lilium‘ NOVANO’)为材料,拟通过分析单萜合成酶基因差异表达,揭示花香差异原因.[方法]采用RT-PCR方法克隆百合单萜合酶基因,并通过Realtime-PCR分析两种百合不同花期的单萜合酶基因表达.[结果]从Lilium ‘Siberia’和Lilium‘ NOVANO’花瓣中克隆得到芳樟醇合酶基因Li-LiS和月桂烯合酶基因Li-MyS.Li-LiS的核苷酸序列与油棕的序列与油棕、海枣相似度分别达到66％、67％,蛋白的氨基酸序列与油棕、可可相似度分别为48％、44％.Li-MyS的核苷酸序列与六出花、烟草相似度分别达到为69％、42％,蛋白的氨基酸序列与六出花、葡萄同源性分别为51％、49％.在花蕾、半开、盛开、衰败四个花期中,Lilium‘ Siberia’花瓣两个单萜合成酶基因表达水平均高于Lilium‘ NOVANO’,并且除了Li-MyS在盛开期和衰败期外,均表现出显著差异.[结论]单萜合成酶基因的差异表达是导致东方百合和亚洲百合香味差异的一个重要原因.     

广谱抗性基因Pi9在黑龙江省水稻品种中的分布

2014年利用显性标记p B8对黑龙江省96份水稻主栽品种筛选Pi9基因,对供试材料作苗期和分蘖期抗病鉴定,明确Pi9基因在黑龙江省水稻品种中分布情况及应用价值。结果表明,供试材料中,有早熟青森、垦粳1等44个品种含有Pi9基因,苗期和分蘖期平均发病级别均为2.4级;青森5号、长白9号等52个品种不含Pi9基因,苗期和分蘖期平均发病级别分别为5.1和5.4级。研究结果可为黑龙江省水稻品种改良以及抗病资源合理利用奠定基础。     

育苗阶段虾夷扇贝幼体中可培养细菌的多样性

为了研究虾夷扇贝Patinopecten yessoensis育苗过程中5个发育时期(受精卵时期S1、担轮幼虫时期S2、D形幼虫时期S3、壳顶幼虫时期S4、稚贝时期S5)幼体所含可培养细菌的多样性,采用2216E平板涂布法,从每个发育时期的幼体样品中各分离出30株细菌,并对150株菌进行16S rRNA基因测序分析。结果表明:150株细菌归属于2门3纲8目12科16属39种;在门水平,5个时期幼体样品中变形菌门均为优势门,其次为厚壁菌门;在属水平,优势属为弧菌属(51/150)、假交替单胞菌属(43/150)、芽孢杆菌属(16/150)、交替单胞菌属(9/150),占总数的79.3%;其中弧菌属在S1(43.3%)、S2(36.7%)、S3(36.7%)时期均为优势属,在S1时期,次优势属依次为假交替单胞菌属(26.7%)、动性球菌属(10.0%)和枝芽孢杆菌属(6.7%),在S2时期,次优势属依次为假交替单胞菌属(23.3%)、亚硫酸杆菌属(20.0%)和芽孢杆菌属(13.3%),在S3时期,次优势属依次为假交替单胞菌(16.7%)、动性球菌属(13.3%)和交替单胞菌属(10.0%);假交替单胞菌在S4(36.7%)和S5(40.0%)时期均为优势属,在S4时期,次优势属依次为弧菌属(30.0%)、芽孢杆菌属(16.7%)和交替单胞菌属(10.0%),在S5时期,次优势属依次为弧菌属(23.3%)、芽孢杆菌属(16.7%)和Pontibacillus(10.0%)。研究表明,虾夷扇贝育苗过程中不同发育时期的幼体所含可培养细菌种类比较丰富,细菌群落结构存在较大差异。     

猪伪狂犬病毒gB基因序列分析

2011年以来我国多省免疫猪伪狂犬病毒gE基因缺失苗猪场出现变异型猪伪狂犬病毒(PRV)感染,经典猪伪狂犬病毒疫苗(Bartha-k61)对该病无法提供100%有效保护,已有研究发现变异型PRV和经典PRV gE基因存在特征性变异。为明确变异型PRVgB基因特征,本研究对GenBank中登录的部分PRV代表株gB基因进行分析比较。结果表明,我国经典型和变异型PRV在gB蛋白氨基酸编码区第395位、453位、562位和739位存在特征性差异,但不同来源PRVgB基因的核苷酸和氨基酸同源性分别在98.1%~100%和96.1%~100%。从相互之间的遗传进化关系可以看出,PRV遗传进化出现两个大的遗传分支,呈现明显的地域性。新发变异型和经典型PRV在中国PRV遗传进化分支上呈现各自独立进化小分支;我国近年分离的貉源和约克夏梗犬源与新发变异型PRV则处于同一进化小分支。     

金定鸭FSHR基因第1～7外显子的克隆及SNP位点的筛查

动物的繁殖活动主要受内分泌生殖激素的调控,FSHR存在于卵泡颗粒细胞膜上,属于G蛋白偶联受体家族,对动物卵巢细胞的发育、成熟和排卵具有重要的作用。本研究以高产和低产金定鸭基因组为模板,通过PCR扩增、目的基因片段克隆和测序等方法,获取金定鸭FSHR基因1~7外显子序列,并对基因序列进行比对分析。结果显示,序列a包含第1外显子(185bp)的完整序列,第1内含子(145bp)的部分序列;序列b包含第2(75bp)、3外显子(75bp)、第2内含子(463bp)的完整序列,第1(40bp)、3内含子(47bp)的部分序列;序列c包含第4外显子(75bp)的完整序列,第3(180bp)、4内含子(55bp)的部分序列;序列d包含第5外显子(78bp)的完整序列,第4(232bp)、5内含子(56bp)的部分序列;序列e包含第6(69bp)、7外显子(75bp)、第6内含子(117bp)的完整序列,第5(133bp)、7内含子(146bp)的部分序列。根据基因序列特征,对获取的5段金定鸭FSHR基因序列进行扩增序列测序比对。结果发现:在外显子1第50bp处存在A/G突变;在外显子2第30bp处存在A/G突变;在外显子4第33bp处存在C/T突变;在外显子5第45bp处存在A/G突变,第19bp处可能存在A/T突变,33bp处可能存在C/T突变。金定鸭FSHR基因序列的克隆及SNP突变位点的发现可为后续开展FSHR基因的多态性与金定鸭产蛋性能的相关研究奠定一定的基础。     

凡纳滨对虾CTNNBL1基因克隆及表达分析

[目的]明确CTNNBL1基因在凡纳滨对虾抗病过程中的功能作用,为深入探讨对虾抗病免疫机制提供参考依据.[方法]采用RACE-PCR克隆凡纳滨对虾CTNNBL1基因(LvCTNNBL1),利用在线软件进行生物信息学分析,并进一步分析其组织表达特征及应答白斑综合征病毒(WSSV)和副溶血弧菌感染的表达模式.[结果]LvCTNNBL1基因cDNA全长1906bp,其中开放阅读框(ORE)长1692 bp,编码563个氨基酸,含有1个CTNNBL结构域.同源性分析发现LvCTNNBL1蛋白与大型溞(Daphnia magna)同源蛋白的相似度最高,为77%.基于CTNNBL1基因序列的系统发育进化分析结果显示,凡纳滨对虾被聚为无脊椎动物一类,与同为节肢动物的大型溞、西方蜜蜂(Apis mellifera)和美洲鲎(Limulus polyphemus)的亲缘关系较近.LvC TNNB L1基因在凡纳滨对虾中呈组成型表达,以在肠道中的表达量最高、表皮中的表达量最低.注射感染WSSV后,LvC TNNB L1基因在凡纳滨对虾血细胞中的表达量呈先下降后上升趋势,在所有检测时间点与对照组间存在显著(P<0.05)或极显著(P<0.01,下同)差异;注射感染副溶血弧菌后,LvCTNNBL1基因在凡纳滨对虾血细胞中的表达量呈先上升后下降趋势,感染后12h内较对照组极显著升高.[结论]LvCTNNBL1基因表达量在病毒和细菌感染时发生明显变化,可能参与了凡纳滨对虾的抗病免疫途径.     

小麦TaSPX129基因的分子特征及其在非生物逆境下的表达模式

在前期构建的富集丰磷逆境特异表达小麦根系cDNA差减文库中,鉴定了1个SPX家族基因成员TaSPX129(GenBank登录号:EF522137)。TaSPX129的开放阅读框为1 320bp,编码一条由439个氨基酸残基组成的蛋白质多肽链,该预测蛋白中含有植物保守的SPX基序。系统进化分析表明,TaSPX129与大麦和二穗短柄草的SPX基因具有较高同源性,推测上述基因可能具有相似的进化途径。对TaSPX129与其他植物种属中的同源蛋白进行聚类分析,该小麦SPX成员属于SPX-MFS亚家族。与丰磷对照相比,低磷处理后小麦根系中TaSPX129的表达水平下降。此外,TaSPX129对低氮和高盐逆境也明显应答,表现为根系中该基因的表达水平明显下降。本研究表明,TaSPX129在转录水平上对低磷等逆境产生应答,为探索该基因介导植株抵御非生物胁迫的机制打下基础。