营养基因组学的研究进展

营养基因组学是研究日粮或营养物质在基因学范畴中,在某个特定时刻,对细胞、组织或生物体的转录组、蛋白质组和代谢组产生影响的一门学科。从20世纪80年代开始,人们逐渐意识到营养素也是一种基因表达的调控物质,可直接或独立地调控基因表达。随着人类基因组计划的完成及正在开展的家畜基因组测序工作的顺利进行,营养科学已经从机体代谢和组织细胞的层面发展到基因层面上来;且从研究营养素对单个基因的表达及作用开始向基因组及表达产物在代谢调节中的作用,即营养基因组研究方向发展。本文将就营养基因组学的概念、所涉及到的主要技术、主要研究进展及其在动物生产领域的应用前景做一综述。     

马尾松基因库无性系花期观察分析

在福建省沙县官庄林场石景山工区进行马尾松基因库无性系开花习性、花量、花期的观察。观察结果表明：不同无性系着生球花量的差异显著，始花期也有明显的差异，但也存在一定的同步性，大部分无性系雌花开放时间比雄花早４─９天。     

新疆地区牛分枝杆菌29个毒力基因的突变分析

为了解我国新疆地区牛分枝杆菌的毒力基因变异情况并初步评估其毒力变化,利用聚合酶链式反应(PCR)检测临床分离的66株牛分枝杆菌的29个毒力基因,经Sanger测序后与标准株AF2122/97和本实验室保存的两株牛分枝杆菌(M.bovis C68004和M.bovis N)进行序列比对,对基因突变情况进行统计,分析基因突变对其编码蛋白功能和结构的影响。结果表明:1)临床分离株与本实验室保存的高毒力菌株M.bovis N毒力基因突变位点具有很高的相似性,在检测的29个毒力基因中,50%以上临床分离株与M.bovis N共有25个基因序列一致;2)临床分离株广泛存在的Mb2958、Mb2982C和Mb1553C基因突变PROVEAN评分均低于-2.5,可能改变其编码的酶催化活性,进而影响细胞壁脂类合成;3)Mb0607、Mb0609、Mb0606、Mb2979C和Mb1214基因突变分别造成哺乳动物细胞入侵蛋白、甲基转移酶和酰基转移酶蛋白二级结构改变,或许对细菌的胞内生存产生影响。综上,本研究筛选出8个关键毒力基因,这些基因的突变可能在新疆地区牛分枝杆菌流行菌株的毒力变化中发挥重要作用;同时,本研究揭示了关键毒力基因的突变特征,为进一步研究牛分枝杆菌遗传多样性及进化规律奠定了基础。     

云引稻瘟病抗性基因型的初步分析及其近等基因系构建

利用水稻品种稻瘟病抗性基因型鉴定菌株RB01～RB22,对云引苗期叶片进行离体接种,结果表明云引除对RB17和RB20感病外,对其他菌株均表现抗病,通过分析RB01～RB22对目前生产上广泛应用的24个稻瘟病抗性基因的抗性鉴定结果表明,这些基因的反应型均与云引不同,即可能含有除上述抗病基因之外的新的稻瘟病抗原。此外,通过连续回交、分子标记辅助选择和人工注射接菌相结合的方法,构建了以普感稻瘟病品种丽江新团黑谷(LTH)为遗传背景,含有抗稻瘟病菌株"四川-43"基因的近等基因系,为该抗病基因的遗传学研究和应用构建了良好的载体。     

冰核细菌冰核基因多态性的研究

 根据冰核细菌基因中的多拷贝重复编码区设计并合成简并引物inaZI[5'-GCCGGTTATGGCAGC(T)ACGCTGACC-3'],通过聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction,PCR)扩增20株不同种属的INA⁺和INA^-细菌菌株.结果表明:所有供试的冰核活性菌株均获得扩增产物,而非冰核活性菌株则无扩增产物.冰核基因的扩增产物呈多态性.     

转基因植物中删除选择标记基因的研究进展

选择标记基因广泛应用于植物转基因工程中,然而这些基于除草剂和抗生素类抗性选择标记基因的利用,在转基因筛选和鉴定完成后功能多余。当前转基因植物的标记基因及相关产物对环境污染和食用安全的潜在影响,已经引起了人们的广泛关注。随着转基因技术的不断发展和人们对转基因植物和食品安全性的关注,删除转基因植物中的选择标记基因非常重要。文章着重讨论了植物转基因过程中,选择标记基因的利用,删除选择标记基因的几种方法,包括共转化法、位点特异性重组、染色体内重组、转座子介导的重组、删除叶绿体转化中选择标记基因,以及无选择标记基因植株的直接再生等。同时,还对这些技术的发展作了展望。     

我国灰比诺葡萄病毒分离物检测及基因序列分析

 灰比诺葡萄病毒(Grapevine Pinot gris virus, GPGV)是国内新近报道的葡萄病毒,能引起葡萄叶片褪绿斑驳、皱缩及变形等症状,严重影响葡萄长势。为明确我国GPGV的发生及基因序列变异情况,本研究采用RT-PCR方法对采自我国15个省(市)自治区的195个葡萄样品进行检测,其中55个葡萄样品检测出GPGV。对49个GPGV阳性分离物的外壳蛋白(coat protein, cp)和运动蛋白(movement protein, mp)基因进行克隆、测序, 序列分析结果显示:来源于国内外的GPGV分离物cp基因和mp基因的核苷酸和氨基酸序列同源性分别为85.30%~100%和95.00%~100%、85.73%~99.87%和95.58%~100%。基于cp和mp基因序列构建的进化树,将GPGV分离物划分为3个明显的组群。其中,大部分GPGV分离物被划分在组群1内,其它中国GPGV分离物形成2个新的组群2和3。本研究是关于中国GPGV分离物基因序列变异的初次报道,可为进一步开展GPGV分子检测的技术研发及不同变种的致病性研究提供依据。     

猪D型产毒素多杀性巴氏杆菌毒素分段基因的原核表达

根据GenBank已发表的产毒素多杀性巴氏杆菌（T＋Pm）toxA基因序列（AF240778）设计1对引物,从猪源D型T＋Pm中扩增出toxA基因片段（3858 bp）,再根据toxA基因序列设计3对引物,分别扩增出ZQ（1084 bp）、ZH（1092 bp）、HM（906 bp）3个分段基因,将其克隆至原核表达载体pET32a,转入大肠杆菌BL21中进行融合表达。经SDS-PAGE和West-ern blotting检测分析,发现ZQ、HM基因的表达产物以包涵体形式存在,大小分别为75、50 kDa,ZH基因不表达。动物试验结果表明,HM重组蛋白具有良好的免疫原性、反应原性及一定的生物学活性,而ZQ重组蛋白没有免疫原性、反应原性及生物学活性。通过间接ELISA的方法检测抗毒素的阳性猪血清,结果表明,HM重组蛋白较天然蛋白具有更高的特异性。     

半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)雌性特异基因CSW3重组蛋白的表达与应用

CSW3基因序列来源于半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)全基因组测序项目,是经过筛选得到的雌性特异候选基因之一。本研究探索了半滑舌鳎雌性相关基因CSW3的表达与应用,构建了半滑舌鳎雌性特异CSW3基因重组表达载体,通过大肠杆菌进行了体外重组表达,对基因表达产物进行分离纯化,并通过蛋白转染的方法研究了纯化的蛋白对几个性别相关基因的影响。结果显示,雌性特异CSW3重组蛋白注射鱼体后对半滑舌鳎性腺foxl2、sox9a、amh这3种性别相关基因的表达水平具有显著影响,能够引起雌性相关基因foxl2表达上调、雄性相关基因sox9a和amh表达下降。从蛋白水平对雌性相关基因CSW3的基因功能进行初步研究,为半滑舌鳎性别控制及全雌苗育种提供基因资源及技术方法。     

Cloning and Characterization of a Salt Tolerance-Associated Gene Encoding Trehalose-6-Phosphate Synthase in Sweetpotato

Trehalose plays an important role in metabolic regulation and abiotic stress tolerance in a variety of organisms. In plants, its biosynthesis is catalyzed by two key enzymes： trehalose-6-phosphate synthase（TPS） and trehalose-6-phosphate phosphatase（TPP）. In the present study, a TPS gene, named IbTPS, was first isolated from sweetpotato（Ipomoea batatas（L.） Lam.） cv. Lushu 3 by rapid amplification of cDNA ends（RACE）. The open reading frame（ORF） contained 2 580 nucleotides encoding 859 amino acids with a molecular weight of 97.433 kDa and an isoelectric point（pI） of 5.7. The deduced amino acid sequence showed high identities with TPS of other plants. Real-time quantitative PCR analysis revealed that the expression level of IbTPS gene was significantly higher in stems of Lushu 3 than in its leaves and roots. Subcellular localization analysis in onion epidermal cells indicated that IbTPS gene was located in the nucleus. Transgenic tobacco（cv. Wisconsin 38） plants over-expressing IbTPS gene exhibited significantly higher salt tolerance compared with the control plant. Trehalose and proline content was found to be significantly more accumulated in transgenic tobacco plants than in the wild-type and several stress tolerance related genes were up-regulated. These results suggest that IbTPS gene may enhance salt tolerance of plants by increasing the amount of treahalose and proline and regulating the expression of stress tolerance related genes.