不同温度下TMV侵染枯斑三生烟的LncRNA差异表达

【目的】 筛选不同温度下烟草花叶病毒（Tobacco mosaic virus,TMV）侵染后枯斑三生烟（Nicotiana tabacum var. Samsun NN）差异表达的长链非编码RNA（long non-coding RNA,lncRNA）,研究lncRNA在枯斑三生烟抗性反应中的作用。【方法】 N基因的温度敏感性使枯斑三生烟在25℃时具备对TMV的抗性、在31℃抗性丧失,在这两个温度条件下对枯斑三生烟接种TMV和磷酸盐缓冲盐水（phosphate buffered saline,PBS）,48 h后提取系统叶总RNA,构建链特异性文库后进行深度测序。对测序结果进行过滤后利用HTSeq将有效数据与近缘品种TN90（N. tabacum var. TN90）基因组比对,筛选得到lncRNA后利用FPKM法估计lncRNA的表达水平。通过edgeR筛选差异表达lncRNA（differentially expressed lncRNA,DElncRNA）,并利用qRT-PCR技术对这一结果进行验证。通过共定位及共表达分析预测DElncRNA的靶基因,通过参考基因组注释、GO和KEGG富集分析研究靶基因的功能。【结果】 4个处理共12个样本经lncRNA-seq各测得约8 000万条clean reads,共获得4 737条已知lncRNA、40 169条新lncRNA。其中64个lncRNA在不同温度条件下TMV侵染后存在差异表达,qRT-PCR测定结果显示这些lncRNA的测序正确率在80%左右,表明本研究所得测序数据具备较高的可信度。对DElncRNA进行靶基因预测,发现一些基因同时被25℃下调和31℃上调的DElncRNA靶向。靶基因注释功能丰富,主要参与植物抗病、激素和代谢等生理过程。部分可能与激素通路相关的lncRNA,在25℃下TMV侵染时呈现下调趋势,而在31℃下TMV侵染则呈现上调趋势。GO富集分析显示靶基因主要参与构成膜、囊泡等组分,具备钙、钾离子通道抑制剂活性等分子功能,使相应离子得以转运引发随后的反应,同时也参与发病、抗原加工和呈现、细胞分裂素代谢等生理过程。KEGG分析发现靶基因显著富集在植物激素信号转导通路,25℃下调和31℃上调的DElncRNA靶基因同时富集在激素信号传导、ABC运输蛋白、苯丙烷类生物合成等通路。【结论】 不同温度（25℃和31℃）条件下TMV侵染枯斑三生烟后,长链非编码RNA差异表达,DElncRNA通过作用于激素信号传导、物质转运等过程参与寄主系统获得性抗性反应。研究结果可为揭示植物系统获得性抗性中lncRNA的调控功能以及新型抗病毒技术开发提供依据。     

利用分子标记辅助选择改良春恢350稻瘟病抗性

水稻抗稻瘟病基因Pigm(t)抗谱广、抗性强。春恢350是超级早稻春光1号的恢复系,该恢复系配合力强,丰产性好,但不抗稻瘟病。本研究以携带抗稻瘟病基因Pigm的谷梅4号为抗源,以春恢350为轮回受体亲本,在回交选育过程中,通过表形筛选与分子标记辅助选择相结合,将Pigm(t)基因导入到春恢350中,获得3个带有目标基因的改良恢复系纯合株系。以江西近年来具有代表性的20个菌株对这3份材料进行抗性鉴定,其抗性频率为85%~100%,而原始对照春恢350的抗性频率仅为5%,表明抗性基因已成功导入春恢350中并表达;并用不育系江农早4号A与改良的春恢350测配,其杂种一代田间表现优势强,抗性强。     

油菜种子低亚油酸和亚麻酸含量异交稳定技术的建立

为降低油菜种子中的亚油酸和亚麻酸含量并使之在异交条件下保持基本稳定,以高油品种CY2作为受体亲本,采用RNA干涉技术沉默油菜内源Bn FAD2基因的表达,抑制油酸脱饱和反应。育成的3个独立转基因株系的亚油酸和亚麻酸含量下降到6%以下,其中亚油酸含量较受体亲本降低78.2%~86.5%,亚麻酸含量降低53.4%~65.8%。将3个转基因株系与2个亚油酸和亚麻酸含量较高的常规品种正反交,F1种子中这2种脂肪酸的含量依然保持在与转基因亲本相仿的低水平。由此可知,通过RNA干涉技术沉默Bn FAD2基因的表达可赋予油菜低亚油酸和亚麻酸含量的异交稳定特性。这一特性的获得对于今后培育异交稳定的高油酸油菜新品种具有重要意义。     

Cloning and Expression of Bile Salt Hydrolase Gene from Lactobacillus plantarum M1-UVS29

We cloned and expressed bile salt hydrolase gene of Lactobacillus plantarum M1-UVS29 in Lactococcus lactis NZ9000 successfully. Gene-specific primers for amplification of L. plantarum bsh were designed by using sequence which availabled from Gen Bank. The production of PCR amplicon was confirmed by sequencing and cloned into pMD18-T vector, and then recombined into expression vector p NZ8148 and yielding vector p NZ8148-BSH. p NZ8148-BSH was transferred into Lactococcus lactis NZ9000. Sequencing indicated that the cloned bsh fragment contained 995 nucleotides, and shared 99.3% sequence homology with bsh gene from L. plantarum MBUL10. Cloned bsh fragment was successfully transduced into NICE expression system and confirmed by PCR and restriction digest. Recombinant BSH protein was analyzed by SDS-PAGE. The molecular weight of BSH protein was approximately 37 ku. Activity of the expressed protein was 0.77 μmol · min-1. The successfully expressed proteins by genetic engineering technology made the function of lactic acid bacteria be abundant and laid the foundation for further researches into cholesterol-lowering lactic acid bacterium food and probiotics.     

云南传统水稻品种W axy基因多样性形成和维持机制初探

本研究针对W axy基因第四外显子和第五外显子的3个功能位点开发了新的AS-PCR标记，完善了W axy基因的分子标记体系，为更精确的鉴定和筛选目标W axy等位基因提供了工具。直链淀粉含量测定和AS-PCR分析结果显示，云南传统水稻品种具有极为丰富的W axy基因多样性和直链淀粉含量变异，308个传统品种中共检测到65种不同的W axy单倍型，直链淀粉含量变幅为0~48%。In1、E6、E10和E4op/hp这4个位点的碱基频率在四大稻区间存在显著差异，E2位点和In1位点的碱基频率在不同民族间存在显著差异，表明不同稻作区、不同民族对水稻直链淀粉含量和W axy基因有着多样化的选择。同时民族混居地区E2和In1位点的碱基频率不同于其相应的民族独居地区，说明不同民族混居也会产生对W axy基因不同的选择并增加W axy基因的多样性。多样化的选择和民族混居是云南传统水稻品种W axy基因多样性形成和维持的重要机制。在云南四大稻作区中，南部边缘水陆稻区的W axy单倍型最为丰富，共检测到50种单倍型，占总数的77%，这一区域应被设为云南传统稻种资源的保护优先区和核心区。     

HMGCR基因多态性与肉牛屠宰性状相关性分析

MHGCR是胆固醇生物合成过程中的限速酶,在内源胆固醇生物合成过程中起着重要的作用。研究以牛HMGCR基因为候选基因,采用PCR-SSCP和测序技术在利杂牛、利西杂牛、秦川牛、西杂牛和夏西杂牛五个群体共123个个体中检测遗传变异情况。结果表明,检测到AA和AB共2种基因型,没有发现BB基因型,测序分析发现一处SNP多态位点(GenBank:BC153262.1 11137TC)。不同基因型与屠宰性状的相关性分析显示,在利西杂群体中AA基因型个体与AB基因型个体相比,AA基因型个体的屠宰率和牛柳指标达到了极显著水平(P0.01),而AA基因型的上脑重显著高于AB基因型(P0.05),其余各项指标基因型间差异不显著(P0.05)。因此,HMGCR基因单核苷酸多态性对利西杂牛脂肪沉积有一定的影响,可作为影响屠宰性状的候选基因,指导肉牛的育种工作。     

荔枝FKBP16-2基因启动子的克隆与瞬时表达分析

前期研究中发现了一个果肉低表达而叶片中高表达的荔枝基因FKBP16-2。本文克隆了该基因1 578 bp的启动子片段并对其功能进行了初步分析,结果表明:荔枝FKBP16-2基因启动子序列中含有大量的TATA-box和CAAT-box保守元件,以及TCA-element,ARE,HSE,GCN4_motif,O2-site等各种转录调控相关的顺式作用元件。该启动子能驱动GUS基因在荔枝的花、叶、根、果皮以及种子中表达而在果肉中不表达,表达具有组织特异性。