Marker‐assisted introgression of rare allele of β‐carotene hydroxylase (crtRB1) gene into elite quality protein maize inbred for combining high lysine,tryptophan and provitamin A in maize

Vitamin A deficiency in humans is a widespread health problem. Quality protein maize (QPM) is a popular food rich in lysine and tryptophan, but poor in provitamin A (proA). Here, we report the improvement of an elite QPM inbred, HKI1128Q for proA using marker‐assisted introgression of crtRB1‐favourable allele. HKI1128 was one of the parental lines of three popular hybrids in India and was converted to QPM in our earlier programme. Severe segregation distortion for crtRB1 was observed in BC₁F₁, BC₂F₁ and BC₂F₂. Background selection by 100 SSRs revealed mean recovery of 91.07% recurrent parent genome varying from 88.78% to 93.88%. Across years, introgressed progenies possessed higher mean β‐carotene (BC: 9.22 µg/g), β‐cryptoxanthin (BCX: 3.05 µg/g) and provitamin A (proA: 10.75 µg/g) compared to HKI1128Q (BC: 2.26 µg/g, BCX: 2.26 µg/g and proA: 3.38 µg/g). High concentration of essential amino acids, viz. lysine (mean: 0.303%) and tryptophan (0.080%) in endosperm, was also retained. Multi‐year evaluation showed that introgressed progenies possessed similar grain yield (1,759–1,879 kg/ha) with HKI1128Q (1,778 kg/ha). Introgressed progenies with higher lysine, tryptophan and proA hold immense potential as donors and parents in developing biofortified hybrids.     

玉米开花期相关的Indeterminate domain(IDD)蛋白家族基因的鉴定

开花期是影响玉米产量的重要因子之一。Indeterminate1 (ID1)编码玉米Indeterminate domain (IDD)家族蛋白,是玉米开花期的重要调控因子。然而,其他玉米IDD蛋白家族基因及其生物学功能有待深入研究。本文利用生物信息学技术在玉米基因组中鉴定并分离了37个IDD家族基因,记作ZmIDD。表达分析发现这些ZmIDD基因在8个玉米组织中显示出多种表达模式。为进一步探讨ZmIDD基因在调控玉米开花期上的作用,检测了37个ZmIDD在172个自交系中的遗传多样性,发现35个ZmIDD基因在自交系间具有多态性,平均每个基因具有37.8个多态性位点。关联分析鉴定到包含ID1在内的7个ZmIDD基因在多个环境下与开花期性状显著关联。对Zm00001d020683基因2 kb的启动子区和600 bp编码区重测序,共鉴定到64个多态性位点。候选基因关联分析鉴定到2个启动子区的插入缺失(In/Del)位点与开花期显著关联,其中2个位点分别插入3 bp和2 bp的单倍型为一种提早开花的基因型。研究结果为玉米开花期相关基因的分离和利用研究提供了候选基因和选择靶点。     

非洲猪瘟疫情对生猪产业链上市公司市场价值的影响研究

[目的] 研究旨在应用实证方法分析非洲猪瘟疫情对生猪产业链上市公司市场价值造成的影响,进而得出疫情对生猪产业链上养殖、屠宰、加工、消费等环节利益相关者收益的影响。[方法]采用事件研究法,选取涉及生猪产业链上市公司,按主营业务统计为肉制品加工、养殖、饲料和兽药4种类型的32家相关上市公司,通过设计指标对生猪产业链上市公司股票异常收益率波动进行计算和检验。[结果]研究结果表明：非洲猪瘟疫情事件对生猪养殖行业的影响最大;对兽药行业的影响周期最长;肉制品加工行业的影响程度和周期仅次于兽药行业,对饲料行业的影响最小。[结论] “非洲猪瘟”事件对猪产业链上的饲料、养殖、肉制品加工、兽药类上市公司市场价值存在显著的负面影响。     

橡胶树Ago蛋白基因家族分析

Ago蛋白基因家族成员与不同的小RNA结合,广泛参与细胞的生长发育及抵抗外源DNA的入侵。对Ago蛋白基因家族成员的研究有利于进一步了解各成员的功能,同时有助研究小RNA的功能。橡胶树的Ago蛋白基因家族及小RNA的研究均较少,为了弄清楚橡胶树Ago蛋白基因家族成员情况及其初步功能,本研究对橡胶树(Hevea brasiliensis)所有蛋白质序列进行了分析。用HMMER及BLAST等软件分析发现橡胶树有18个Ago蛋白,这些Ago蛋白进行分类及理化性质分析,发现其可分为3类,大多数Ago蛋白定位于细胞核,蛋白序列长度在577 aa至1 237 aa氨基酸之间,等电点在8.66至9.47间。通过qPCR技术研究橡胶树Ago蛋白的表达,发现18个Ago蛋白在不同叶龄间有差异,在白粉病菌对橡胶树进行感染处理后各Ago蛋白的表达也有差异,说明不同的Ago蛋白参与了不同的生理过程。这些结果为进一步研究各Ago蛋白在橡胶树的生长发育及抗病抗逆过程中的功能提供了理论依据。     

植物线粒体RNA编辑调控研究进展

植物线粒体作为细胞中半自主性细胞器之一,在植物的生长发育过程扮演重要角色,是植物的能量工厂。RNA编辑是近些年来线粒体RNA出现的一种转录后调控,是指在RNA水平进行碱基的改变,从而形成可能性质完全不同的氨基酸,因此这种修饰后的基因表达不能忠实地反映DNA信息。目前植物中的五肽重复(pentatricopeptide repeat, PPR)基因已被大量挖掘出来且相关研究结果证实RNA编辑主要发生在线粒体、叶绿体等细胞器中,并与细胞器的功能有着密切联系,相应的分子机理研究也在不断深入。本综述主要归纳植物线粒体RNA编辑的研究进展以及总结有关线粒体RNA编辑的最新研究成果,希望为后续的研究与应用提供一定的理论参考。     

橡胶树胶孢炭疽菌效应蛋白基因CgE35对孢子产量的影响

橡胶树炭疽病是橡胶树的重要真菌病害之一,主要由胶孢炭疽菌引起。效应蛋白是病原菌侵染植物的重要致病因子,在寄主与病原菌的相互识别中发挥重要作用。为了进一步阐明橡胶树炭疽菌的致病机理,课题组前期对橡胶树胶孢炭疽菌的效应蛋白在基因组水平上进行了预测,其中一个编码候选效应蛋白的基因被命名为CgE35。本研究对CgE35基因进行了扩增,并对其所编码的效应蛋白CgE35进行了生物信息学的分析,分析结果表明,该基因编码一条由200个氨基酸组成的多肽,分子质量约为21.7 kD,其氨基段含有一段由24个氨基酸组成的典型信号肽序列,且该蛋白不含任何跨膜结构域和已知的保守结构域。为了进一步研究该基因的功能,我们根据同源重组原理,构建了 CgE35基因的敲除载体pCB1532-CgE35,通过PEG介导的原生质体转化法将其转入胶孢炭疽菌原生质体细胞中进行同源交换,经过对转化子进行抗性筛选和分子鉴定,获得CgE35基因的敲除突变体ACgE35,并对其孢子产量和菌落生长情况进行分析,发现胶孢炭疽菌CgE35基因的敲除突变体ACgE35的孢子产量明显低于野生型菌株,而二者的菌落生长情况没有差异。以上结果表明,橡胶树胶孢炭疽菌CgE35基因编码一个未知功能的分泌蛋白,该基因与胶孢炭疽菌的产孢能力有关,但与其菌丝的生长关系不大。本研究结果为阐明胶孢炭疽菌的致病机理,建立新型橡胶树炭疽病防控策略提供理论依据。     

菌草竹荪子实体蛋白质营养价值评价

以泰宁和顺昌产地菌草栽培的竹荪为试材,以竹屑栽培的竹荪为对照(CK),采用国际通用方法,研究了菌草竹荪的营养成分,并对其子实体蛋白质的营养价值进行了评价。结果表明:泰宁和顺昌菌草竹荪粗蛋白质含量分别为22.79%、24.01%,均高于竹屑竹荪18.53%、19.47%;粗脂肪含量分别为1.88%及2.01%,均低于竹屑竹荪2.23%及2.38%;氨基酸总量分别为15.44、16.27 g·(100g)^-1,均高于竹屑竹荪10.83、11.38 g·(100g)^-1。对2个产地菌草竹荪蛋白质的营养价值进行评价,发现其氨基酸评分(AAS)和化学评分(CS)低于竹屑竹荪,但其第一限制性氨基酸与竹屑竹荪相一致,均为蛋氨酸+胱氨酸;其必需氨基酸指数(EAAI)、生物价(BV)、营养指数(NI)及氨基酸相对比值(EAARR)均高于竹屑竹荪;泰宁产菌草竹荪氨基酸比值系数分(SRCAA)高于竹屑竹荪,但顺昌产菌草竹荪与之相反。通过模糊识别法得出,菌草竹荪与全鸡蛋白贴近度分别为0.82、0.80,高于竹屑竹荪的0.79、0.78。菌草栽培竹荪的蛋白质含量高,脂肪含量低,富含多种碳水化合物及矿物质元素,具有较高的营养价值。     

Papaya yellow leaf curl virus: A newly identified begomovirus infecting Carica papaya L. from the Indian Subcontinent

India is one of the world’s largest producers of papaya. Viruses, mainly begomoviruses and potyviruses, cause a significant loss in papaya production. The study described here has identified a new species of begomovirus and a new species of betasatellite infecting Carica papaya in India. The sequences of the begomovirus and betasatellite show 90.03% nucleotide sequence identity to an isolate of Radish leaf curl virus and 92.25% identity to an isolate of Tomato leaf curl betasatellite, respectively. Maximum likelihood phylogenetic tree of begomovirus sequence of isolate DP2 (KX353622) showed distant relationships with previously characterised begomoviruses. Recombination analysis proposed six recombination breakpoints in begomovirus genome with other geographical begomovirus isolates.     

一个水稻小热休克蛋白的异源表达及寡聚特性分析

【目的】在前期研究中,本实验室已克隆了一个水稻小热休克蛋白基因(OsSHSP17.6),并发现该基因的表达明显受到热激和病毒侵染调控,表明该蛋白可能在逆境胁迫过程中起重要作用。本研究的目的在于进一步明确OsSHSP17.6的特性。【方法】在本研究中,进一步将该基因亚克隆至原核表达载体p ET-32a并导入大肠杆菌E.coli BL21(DE3)pLysS诱导表达,通过亲和层析的方法纯化了该重组蛋白,进一步用于非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳和Western blotting分析。【结果】异源表达的重组OsSHSP17.6能减轻IPTG对宿主菌的毒害。非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳和Western blotting分析显示纯化的重组OsSHSP17.6蛋白在体外能形成同源二聚体和寡聚体。【结论】这些结果支持OsSHSP17.6是一个有功能的分子伴侣蛋白并表明该蛋白可能通过形成同源寡聚体的方式参与逆境胁迫反应,这为进一步明确OsSHSP17.6的功能机制奠定基础。     

建兰花叶病毒的分离,鉴定及检测研究

从石斛兰病株中获得一个病毒分离物，利用曼陀罗进行分离纯化和繁殖，并通过梯度离心获得提纯病毒，经生物学、血清学鉴定及电镜观察，鉴定该分离物属于建兰叶病毒。分别用纯化病毒及ＳＤＳ－ＰＡＧＥ回收病毒外壳蛋白免疫家兔。获得２种特异性抗血清，并用ＳＰＡ－ＥＬＩＳＡ方法对兰花样品进行了检测研究。