小麦PDS基因VIGS载体构建体系的优化及验证

为在小麦上进行VIGS体系的优化,根据GenBank中公布的小麦PDS基因序列(FJ517553.1)设计特异引物,利用RT-PCR技术克隆PDS基因片段,以BSMV:γ-2a为原载体,通过酶切将原载体中的2a基因片段替换为PDS基因片段,构建小麦PDS基因的VIGS重组载体BSMV:γ-PDS。经测序确认,其与GeneBank中登录的小麦PDS基因序列同源性为97%。重组载体经本实验室简化改良的方法进行转录模板的处理。与试剂盒所提供的方法相比,本研究将RNA酶孵育处理步骤整合入质粒提取的步骤中,省略了SDS-蛋白酶K孵育处理等步骤,降低了引入新杂质的风险,同时降低了实验成本,节省了时间和精力。体外转录的电泳结果表明,体外转录反应的产物浓度大,条带单一,可用于接种实验。抽穗期小麦穗部接种实验及实时定量PCR的结果均表明,小麦内源PDS基因被有效沉默,证实了优化的重组载体BSMV:γ-PDS体系的有效性,奠定了利用VIGS载体侵染抽穗期小麦体系优化的基础。     

小麦热激蛋白转录因子C家族基因的结构及其在干旱胁迫中的表达

小麦热激蛋白转录因子在热胁迫和耐热性产生的过程中发挥重要作用。为进一步了解小麦热激蛋白转录因子C亚家族,本研究采用全基因组信息保守结构域比对和进化聚类分析,共鉴定了24个小麦TaHsfC基因,并对TaHsfC亚家族成员染色体定位、基因结构、亚细胞定位、对应蛋白质的氨基酸特点、基因表达进行了分析。结果表明,24个TaHsfCs主要分布在5条染色体上,其中A基因组中有7个,B基因组中9个,D基因组中有6个,另外两个所在染色体位置不清楚。TaHsfCs含有0～2个内含子,其中 TaHsfC1亚族基因含有1～2个内含子, TaHsfC2亚族基因则含有0～1个内含子。聚类分析表明,小麦TaHsfC成员共分为 TaHsfC1和 TaHsfC2两个亚族。24个TaHsfCs成员全部定位于细胞核。在15%PEG模拟干旱条件下,干旱敏感品种矮抗58和耐旱品种晋麦47中有10个TaHsfC基因显著上调表达,其中 TaHsfC2亚族基因的表达量上调倍数均高于 TaHsfC1亚族基因(其中 TaHsfC2j和 TaHsfC2k未在晋麦47中检测到表达量)。本研究可为探索小麦热激蛋白转录因子C家族基因在小麦抗旱中的分子机制提供一定的理论支撑。     

一个小麦AP2/ERF转录因子家族单独亚族基因的克隆及分析

AP2/ERF家族转录因子是植物中重要的一类转录因子,广泛参与植物各类生理过程.为了给该家族转录因子的深入研究提供基础,利用小麦EST数据库(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/UniGene/UGOrg.cgi?TAXID= 4565),以拟南芥AP2/ERF家族转录因子单独亚族成员AtAP2-Soloist的氨基酸序列为探针,搜索到一个小麦UniGene数据,经拼接得到1个全长cDNA序列(TaAP2-Solosit),通过RT-PCR方法从"扬麦15"的cDNA中克隆了该转录因子基因(YM15AP2-Solosit).克隆的转录因子核苷酸序列与电子克隆的序列只有1个碱基不同,两者编码氨基酸序列一致.从cDNA序列、氨基酸序列的相似性、组成成分、理化性质、疏水性/亲水性、进化树、功能域、二级和三级结构等方面进行了分析,结果显示"扬麦15"中的YM15AP2-Solosit转录因子属于AP2/ERF家族中的单独亚族,是亲水性蛋白,在蛋白质的三级结构上与拟南芥的AtAP2-Soloist相似.EST丰度分析显示,YM15AP2-Solosit在根、茎、叶和花中均有表达.     

‘云香’水仙NtNAC1基因的克隆及功能分析

本研究利用RT-PCR技术从‘云香’水仙的根中克隆得到了NtNAC1基因,并通过qRT-PCR技术分析了该基因的时空表达模式以及在逆境和逆境相关激素处理下的表达变化,结合分析过表达该基因的转基因烟草植株的表现等解析了该基因的功能。结果显示:NtNAC1基因全长1083 bp,其ORF为918 bp,编码306个氨基酸,N端含有NAM保守结构域,聚分在SNAC1亚组,与香蕉MusaSNAC1、小麦TaNAC47亲缘关系较近。实时荧光定量分析显示,NtNAC1的表达水平随花器官花瓣和副冠的发育呈先上升后下降趋势,始花期达到峰值;NtNAC1在根和叶中高表达,受ABA、MeJA、SA、H_2O_2、NaCl、PEG诱导上调,推测该基因可能参与‘云香’水仙花器官的形态建成及响应非生物胁迫。进一步构建表达载体转化烟草,获得9株转基因植株。在高盐和干旱胁迫处理下,转基因植株根系发达、长势更好、存活率高,表明水仙NtNAC1过表达能提高烟草对高盐、干旱的耐受性,在抗逆中起正向调控作用,可作为提高水仙抗性的优良遗传基因资源。     

大豆GmDof4和GmDof11基因的非生物胁迫诱导表达及启动子分析

Dof家族是典型的植物特异性锌指转录因子家族,在植物中可以对非生物胁迫产生应答.为初步研究大豆Dof家族主要转录因子编码基因GmDof4和GmDof11在大豆抗非生物胁迫过程中的作用及调控原理,本研究通过实时荧光定量PCR检测大豆幼苗中GmDof4和GmDof11基因在非生物胁迫下的表达情况,并使用PlantCARE在...     

滨麦叶片转录组分析

滨麦（Leymus mollis）是小麦的野生近缘种,具有良好的耐盐抗旱和抗病虫害的能力,是小麦遗传育种的良好资源。为了深入了解和挖掘滨麦的基因信息和优异资源,本研究利用高通量测序技术对生长于滨海沙地的野生滨麦的叶片转录组进行了深度测序并组装,对得到的所有Unigene进行COG、GO和KEGG分类和功能注释,对Na⁺转运相关蛋白基因和氧化胁迫响应基因进行了挖掘,并通过实时荧光定量反转录PCR（qRT-PCR）对随机选取的12个基因的表达模式进行了验证。结果显示,转录组测序共获得112 846条Unigene,其中的59 380条得到功能注释,占总数的52.62%。COG分类结果表明,15 786条Unigene归属于25个类别。GO分类结果表明,20 350条Unigene被注释到三个大类中,其中,属于“生物学过程”的Unigene数量最多,占总数的43.56%。KEGG分析结果表明,18 550条Unigene得到注释,共涉及到128条代谢途径。其中,含Unigene数量最多的类别是“代谢通路”,涉及到的Unigene占总数的27.86%。“植物病原互作”和“植物激素信号转导途径”涉及的Unigene数量也较多,分别为1 367条和861条。对Na⁺转运相关蛋白基因和氧化胁迫响应基因进行挖掘,发现了15条注释为Na⁺/H⁺反向转运蛋白的Unigene和175条响应氧化胁迫的Unigene。随机选取的12个基因的qRT-PCR结果与转录组测序结果基本一致。     

浙江省水稻纹枯病菌的遗传分化与致病力研究

鉴定了从浙江省各地采集的60株水稻纹枯病菌株的菌丝融合群归属情况。该60个菌株均与AG-1融合群的3个亚群AG-1-ⅠA、AG-1-ⅠB、AG-1-ⅠC的标准菌株融合,当属AG-1融合群。其中,有58株均与标准菌株AG-BⅠ融合,所有菌株与其他标准菌株均无融合现象。通过离体接种对菌株致病力进行鉴定,发现各菌株间致病力差异显著。致病力最强的TTZF-1与其中52个菌株差异极为显著。进一步的转录间隔区(ITS)序列分析显示,系统发育树的结果与融合群鉴定的结果一致,与菌株间致病力差异无相关性。     

转录组测序技术在玉米中的应用研究进展

随着功能基因组时代的到来,转录组测序技术快速发展且应用相对广泛。玉米基因组测序的完成,有力地推动着玉米转录组结构的注释和功能的深入解析。简述玉米基因组研究概况以及GS FLX、Solexa GA IIx、SOLiD等测序技术的发展,回顾转录组测序技术在玉米新基因挖掘、分子标记开发、代谢网络、分子进化、miRNAs等相关研究领域上的应用,为玉米复杂农艺性状的分子机制、不同发育阶段基因表达调控网络乃至分子设计育种等工作的深入研究提供参考。     

屎肠球菌自溶的基因表达差异分析

为探讨屎肠球菌自溶状态下基因表达变化,利用高通量测序技术进行RNA-Seq分析。差异基因分析显示,自溶状态下共有783个基因表达出现差异,其中在自溶状态下上调和下调的基因分别为689和94个。GO功能聚类分析显示,差异基因主要富集在细胞、细胞组分、生物合成、有机物质生物合成几个方面。KEGG富集分析发现,差异基因主要参与了核糖体、氨基酰基-tRNA生物合成、嘌呤代谢、肽聚糖生物合成、嘧啶代谢、同源重组、氨基酸合成等通路,且下调的差异基因主要富集在碳代谢、糖酵解/糖异生、丙酮酸代谢等能量代谢相关通路。说明屎肠球菌自溶状态下代谢出现了明显改变,对碳源的利用不足和合成能力的下降可能是导致屎肠球菌自溶发生的重要原因。通过分析屎肠球菌自溶状态下基因的表达情况,得到了充分的基因数据,为进一步研究屎肠球菌的自溶发生机制提供了基础。