含白叶枯病抗性基因Xa23水稻恢复系的分子标记辅助选育

 通过常规杂交育种技术和分子标记辅助选择技术,对携有白叶枯病抗性基因Xa23的亲本材料CBB23进行回交转育和农艺性状改良。通过分子标记辅助选择检测目的基因,快速获得了12份具有Xa23基因的恢复系稳定材料。采用白叶枯病菌株的专化强毒菌系P6对该12份材料进行室内接种鉴定,筛选出1份高抗白叶枯病的抗性新恢复系材料。应用3个不同的不育系对该恢复系进行测交,结果表明该恢复系具有良好的恢复性及产量潜力。     

Effects of dietary live or heat‐inactivated autochthonous Bacillus pumilus SE5 on growth performance,immune responses and immune gene expression in grouper Epinephelus coioides

To evaluate the possible dietary application of live and heat‐inactivated probiotic Bacillus pumilus SE5 in grouper Epinephelus coioides, juveniles (14.6 ± 0.2 g) were fed either a basal control diet (without probiotic) or the basal diet supplemented with 1.0 × 10⁸ CFU g^?1 live (T1) and heat‐inactivated B. pumilus SE5 (T2). The heat‐inactivated probiotic significantly improved the final weight, weight gain (WG) and specific growth rate (SGR) at day 60 and significantly decreased the feed conversion ratio (FCR) at day 30 and 60, while the viable probiotic significantly decreased the FCR at day 60 (P < 0.05). Phagocytic activity, serum complement C3 and IgM levels as well as SOD activity elevated significantly in fish fed the heat‐inactivated probiotic for 60 days (P < 0.05). Furthermore, the heat‐inactivated probiotic remarkably up‐regulated expression of TLR2 and pro‐inflammatory cytokines (IL‐8 and IL‐1β) in head kidney (P < 0.05), but the viable probiotic failed to do so. These results indicated that heat‐inactivated B. pumilus SE5 can effectively improve the growth performance and immune responses of E. coioides.     

盐碱胁迫下青海湖裸鲤鳃基因表达差异

采用抑制消减杂交(suppression subtractive hybridization,SSH)技术,研究了青海湖裸鲤(Gymnocyprisprzewalskii)在高盐碱胁迫下转录水平上的基因表达差异,实验获得差异表达序列91条,其中成功注释60条。以同是鲤科鱼类的斑马鱼(Danio rerio)的基因ID作为参照,用DAVID软件对这些序列进行功能分类,结果从正向文库获得28条功能基因片段,反向文库获得14条。按功能将其分为10类,其中,催化活性、细胞、部分结合相关基因表达上调,结合、免疫相关基因表达下调。分析发现,高盐碱胁迫会改变鱼类的渗透压和酸碱平衡,对免疫系统产生一定的抑制作用,对此,鱼类通过增强离子调控、提高血清尿素氮浓度、合成应激蛋白等,来维持渗透压和酸碱平衡,缓解应激反应。     

α-tubulin基因的克隆、生物信息学分析及其在仿刺参肠道再生过程中的表达模式

为了明确仿刺参α-微管蛋白(α-tubulin)基因的序列及结构信息,初步研究该基因在仿刺参肠道再生过程中的生物学功能,本研究利用转录组数据挖掘和c DNA末端快速扩增技术(RACE)首次克隆得到仿刺参α-tubulin基因的全长c DNA序列。结果表明,仿刺参α-tubulin基因c DNA全长为1641 bp,共编码453个氨基酸,经生物信息学分析发现,该基因的5'端非编码区为153 bp,3'端非编码区为126 bp,推算该基因所编码的蛋白质分子量为50.33 ku,等电点为4.89,属于亲水性非跨膜蛋白质,且氨基酸序列中含有微管蛋白特有的信号序列GGGTGSG。通过与13种已公布物种的α-tubulin氨基酸序列进行多重序列比对及系统进化分析,发现仿刺参α-tubulin蛋白的氨基酸序列与其他真核生物的α-tubulin蛋白序列具有非常高的保守性,与南极岩斑鳕α-tubulin相似性高达90%。采用实时定量PCR技术对α-tubulin基因在仿刺参肠组织再生不同时期的表达情况进行检测,结果显示α-tubulin基因在仿刺参肠组织再生不同时期均有表达,其相对表达量在肠组织再生17 d时最高,5 d时最低。本研究在获得仿刺参α-tubulin基因结构信息的同时,进一步印证了真核生物α-tubulin基因的高度保守性,同时表明α-tubulin基因参与仿刺参肠道再生过程。     

CYP2J3样基因在不同生长速率凡纳滨对虾中的差异表达

为了获得对虾生长差异的分子机制,通过比较不同生长速率凡纳滨对虾的转录组(速长组和慢长组),获得了一条编码P450的差异表达基因,经过cDNA全长验证后命名为LvCYP2J3-like,其开放阅读框为1 488 bp,编码495个aa,含有一个完整的P450功能域,功能分析表明,该基因可能参与了蜕皮激素的灭活。方差分析表明,LvCYP2J3-like在不同组织、发育阶段和蜕皮周期的表达量都存在显著性差异,并且速长群体的表达量显著性低于慢长群体。表明该基因参与了发育和蜕皮过程,其表达量与环境胁迫关系密切。在LvCYP2J3-like和其预测转录因子基因中分别发现了4和11个速长组和慢长组等位基因频率显著差异的单核苷酸多态性(SNP)标记,说明这些基因遗传差异与其活性和表达量相关,从而影响生长速率。研究结果为凡纳滨对虾遗传和育种研究提供了参考资料。     

半滑舌鳎StAR基因克隆及其在不同组织的时空表达分析

利用半滑舌鳎性腺转录组测序获得的StAR基因部分序列,设计RACE引物,克隆了半滑舌鳎StAR基因的cDNA序列,全长为1 294 bp,5'端UTR为132 bp,3'端UTR为310 bp,开放阅读框(ORF)为852 bp,共编码283个氨基酸。将半滑舌鳎StAR基因与其他物种StAR基因进行氨基酸同源性分析,结果显示,半滑舌鳎StAR与塞内加尔鳎、大口黑鲈、花鲈、金头鲷的同源性都达到了85%,与虹鳟、斜带石斑鱼及日本鳗鲡的同源性分别为81%、83%和76%。雌、雄鱼不同组织StAR基因的表达分析表明,StAR基因在雄鱼性腺中高表达,在雄鱼的肝脏、脑及心脏中表达量较低,而在雄鱼的其他组织中不表达;在雌鱼肠中不表达,在其他组织(卵巢、肝脏、脾脏、脑、垂体、肌肉、心脏、肾脏)中微量表达。荧光定量PCR分析不同组织与不同时期性腺表达谱表明,雄鱼性腺中StAR基因的表达量显著高于雌、雄鱼其他各组织(P0.05),提示StAR基因对雄鱼精巢发育起重要作用。雄鱼不同时期表达谱分析结果显示,StAR基因在66天前的精巢中不表达,在150天时表达量急剧增加,至2龄时表达量最高,3龄时表达量下降,说明该基因在精巢发育成熟过程中起重要作用。原位杂交结果显示,StAR基因主要在雄鱼精巢的精子细胞中表达,而在雌鱼的卵巢中不表达。研究表明,StAR基因在半滑舌鳎精巢发育中发挥作用,且可能在精子形成中发挥重要作用。     

太平洋牡蛎(Crassostrea gigas)类α-1,2-岩藻糖基转移酶的密码子优化与原核表达

牡蛎消化组织内存在的类A型血型组织抗原是其特异性富集诺如病毒的主要原因,FUT2(Fucosyltransferase 2,α-1,2-岩藻糖基转移酶)是A型血型组织抗原合成的关键酶.本研究在前期克隆了太平洋牡蛎(Crassostrea gigas)类FUT2基因cDNA全长的基础上,根据大肠杆菌密码子偏爱性优化并合成了类FUT2基因,插入原核表达载体pRSET A构建pRSET-mof,将其转化大肠杆菌BL21,用异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(IPTG)诱导.经SDS-PAGE分析显示,在37℃、IPTG终浓度为0.8 mmol/L的条件下,诱导4h后出现大小约为46 kDa的特异性目的条带.利用His亲和层析柱纯化及超滤管浓缩目的蛋白,得到单一条带,说明纯化效果良好.Western blot分析显示,目的蛋白与抗6×His标签单克隆抗体、抗人FUT2单克隆抗体均能发生特异性反应,表明优化后的太平洋牡蛎类FUT2基因在大肠杆菌系统中成功表达.本研究结果为今后研究太平洋牡蛎类FUT2基因的功能,进一步探索牡蛎特异性富集诺如病毒的分子机理奠定了基础.     

氧化应激对鲤抗氧化状态和免疫功能的影响

为探讨氧化应激对鲤抗氧化状态和免疫功能的影响,本实验以H_2O_2作为活性氧自由基(ROS),将鲤暴露于不同浓度的H_2O_2(0、0.25、0.50和1.00 mmol/L)中,诱导鲤产生氧化应激反应。连续暴露7 d后,采集鲤血液和肝组织,以检测相关生化指标以及基因表达量的变化。结果显示,与空白对照组(0 mmol/L)相比,随着H_2O_2浓度的升高,血清葡萄糖(GLU)、皮质醇(cortisol)和乳酸(LA)含量显著升高;而碱性磷酸酶(AKP)和酸性磷酸酶(ACP)活性仅在1.00 mmol/L H_2O_2处理组中显著高于其他实验组。氧化应激参数显示,与空白对照组(0 mmol/L)相比,0.50和1.00 mmol/L H2O2处理显著降低血清过氧化氢酶(CAT)活性,而提高还原型谷胱甘肽(GSH)、丙二醛(MDA)和总抗氧化能力(T-AOC)水平;在肝脏组织中,1.00 mmol/L H_2O_2处理显著降低了GSH含量,促进了MDA生成。基因表达结果显示,与空白对照组相比,1.00 mmol/L H2O2处理组显著上调了肝脏组织中cyp1a表达,而下调了cyp1b表达;同时0.50和1.00 mmol/L H2O2处理显著上调了hsp70、hsp90、c3、c-lyz和hep的表达。研究表明,氧化应激暴露可诱导鲤产生明显应激反应和脂质过氧化,降低机体抗氧化能力并激发免疫应答反应。     

拟穴青蟹GRP78基因的克隆与应激表达

葡萄糖调节蛋白78(glucose regulated protein 78 ku,GRP78)是热休克蛋白70家族成员之一,在调节蛋白质折叠和维持内质网稳态过程中起着分子伴 侣作用。采用RT-PCR、RACE等技术,首次从拟穴青蟹获得了GRP78的cDNA全长序列。该序列全长2 284 bp,开放阅读框(ORF)为1 962 bp,编码653个氨基酸残基。 同源分析显示,该基因编码的蛋白含有HSP70家族的签名序列,C末端为内质网蛋白滞留信号KDEL,与其他物种具有很高相似性。实时荧光定量PCR结果表明,GRP78 基因在拟穴青蟹多个组织中均有表达。第一期仔蟹在不同的温度和盐度下暴露12 h后,GRP78基因表达量随环境温度升高而增加;在高盐(30)条件下GRP78表达量 较高,进而推测拟穴青蟹GRP78参与蛋白质折叠和环境胁迫的应答。