棉花单核苷酸多态性标记研究进展

单核苷酸多态性标记已在农作物研究中得到广泛应用并取得重大进展。为了便利棉花SNP(Single nucleotide polymorphism)标记的研究和应用,介绍了利用基因芯片、简化基因组测序、重测序等在棉花中开发SNP标记的方法 ,综述了SNP标记在棉花遗传图谱构建、数量位点的定位和分子标记辅助育种、基因组测序以及系统进化等研究中的应用。并对异源四倍体棉花中SNP标记开发时,同源序列位点和部分同源序列位点上的SNP标记辨别问题进行了系统探讨,对其快捷的开发、检测方式和在数量基因定位中的应用前景进行了展望。     

鸡脂肪组织TCF21基因启动子区DNA甲基化与其表达的关系

旨在研究鸡脂肪组织中TCF21基因启动子区DNA甲基化水平与其表达的关系。以东北农业大学高、低腹脂双向选择品系（简称高、低脂系）第24世代7周龄肉鸡为试验材料，利用RT-qPCR检测高、低脂系肉鸡腹部脂肪组织中TCF21基因的mRNA表达水平；利用生物信息学和双荧光素酶报告系统分析TCF21基因启动子的结构与功能；利用Sequenom MassARRAY飞行质谱检测高、低脂系肉鸡腹部脂肪组织中TCF21基因启动子区CpG位点的甲基化水平；利用CpG甲基转移酶处理TCF21启动子报告基因质粒，分析DNA甲基化对TCF21基因启动子活性的影响。结果显示，高脂系肉鸡腹部脂肪组织中TCF21基因的mRNA表达水平极显著高于低脂系（P<0.001）；TCF21基因的启动子区存在40个CpG位点，且在启动子的近端和远端均有分布，但不存在CpG岛；将TCF21基因的启动子划分为5个功能区域，分别为R1区域（-2 000~-1 500 bp）、R2区域（-1 500~-1 000 bp）、R3区域（-1 000~-500 bp）、R4区域（-500~-200 bp）和Core区域（-200~-100 bp）；高脂系R2、R3和R2+R3区域的DNA甲基化水平显著或极显著高于低脂系（P<0.05或P<0.001）；R2、R3、R2+R3区域的DNA甲基化水平与TCF21基因mRNA表达水平呈显著正相关（R2区域：r=0.438，P<0.05；R3区域：r=0.371，P<0.05；R2+R3区域：r=0.489，P<0.05）；R2区域的DNA甲基化显著抑制其转录活性（P<0.05）。综上所述，TCF21基因在高、低脂系肉鸡腹部脂肪组织中的表达水平主要与其启动子R2区域的DNA甲基化水平有关。     

Devastation of sesame (Sesamum indicum L.) crops in different agroclimatic zones of India by genetically diverse subgroups of phytoplasma

The sesame crop is highly susceptible to infection by phytoplasmas, a class of cell wall-less plant pathogenic bacteria (Mollicutes), which is responsible for widespread loss of sesame crops in both North and South India in recent years. Therefore, characterizing the pathogen population is required before the control measures can be devised and implemented. With molecular tools based on nested polymerase chain reaction (PCR) assays, sequencing, restriction profiling, and phylogenetic analysis, phyllody-affected sesame plants collected from nine different states of India were found to be infected by phytoplasmas belonging to two 16Sr groups, namely 16SrI and II. Two subgroups of phytoplasma −16SrI-B and 16SrII-D— were prevalent in symptomatic sesame samples collected from North India, whereas phytoplasma of only the 16SrII group was found in South India. However, the latter samples were diverse, belonging to three different subgroups (16SrII-A, II-C, and II-D). In addition, yearly phyllody-affected sesame samples from Delhi for 4 consecutive years (2007–2010) showed variation in the infecting phytoplasma: the subgroup 16SrII-D was detected in samples collected in 2007, and 16SrI-B was predominantly found in the samples collected in the subsequent years. The study also provides molecular evidence for the association between 16SrI-B phytoplasma and different symptoms in sesame crops such as fasciation, little leaf, and stunting. This is the first study to report the association of the phytoplasma subgroups 16SrII-A and II-D with sesame crops in India. This study provides a baseline for designing specific detection and molecular analysis strategies for quarantine purposes. It also highlights the need for examining the dynamics of seasonal or location-specific variation in vector populations to determine the pattern of infection outbreaks.     

SSR标记技术在马铃薯遗传育种研究中的应用

基于PCR基础上发展起来的SSR分子标记技术具有共显性遗传、多态性高、重复性好、稳定性好、操作简单等优点，本文简述了SSR分子标记技术的基本原理与特点，重点对马铃薯SSR引物的开发及其在马铃薯品种鉴定、遗传图谱构建与数量性状基因定位、分子标记辅助选择育种的研究现状进行了分析，并对其应用前景进行了展望。     

一种新颖的阳离子非病毒基因载体 Chitosan-g-PEI-g-PEG-OH 的性能研究

研究了新型阳离子聚合物Chitosan-g-PEI-g-PEG-OH的性能，重点考察其粒度，基因转染效率与细胞毒性，探讨了其作为基因载体的可能性.通过动态光散射仪（DSL）、透射电镜（TEM）观察了Chitosan-g-PEI-g-PEG-OH与DNA自组装形成的颗粒形态及粒径，Chitosan-g-PEI-g-PEG-OH可复合DNA形成粒径160～210 nm的纳米复合物，适合进入细胞.使用MTT比色法分析Chitosan-g-PEI-g-PEG-OH的毒性并与PEI，PEI-g-PEG-OH比较.选用增强型绿色荧光蛋白(EGFP) 转染Hela细胞，应用流式细胞术检测转染效率.新型阳离子多聚物Chitosan-g-PEI-g-PEG-OH在提高基因转染效率的同时降低了其细胞毒性，有望成为基因转移的有效载体.     

鸡繁殖性能近交衰退相关CpG岛差异甲基化基因的筛选

鸡繁殖性能近交衰退是地方鸡遗传资源活体保种过程中面临的重要问题之一,本研究旨在探讨全基因组CpG岛（CpG island,CGI）区DNA甲基化在鸡繁殖性能近交衰退中的作用。分别从狼山鸡高近交组和低近交组中各选取健康母鸡3只,即试验分2个组,每组3个重复,然后采用全基因组重亚硫酸盐测序（WGBS）技术,检测分析两组个体性腺轴组织（包括卵巢和下丘脑）全基因组DNA甲基化差异,筛选差异甲基化区域（DMRs）,并对CpG岛区差异甲基化基因进行功能注释和富集分析。结果表明,狼山鸡高近交组和低近交组比较,其卵巢和下丘脑基因组整体甲基化水平均不存在显著差异（P>0.05）;高、低近交组间差异甲基化区域检测发现,下丘脑和卵巢中分别检测到5 948和4 593个差异甲基化区域,其中1 798和995个差异甲基化区域位于基因组CpG岛区,分别注释到1 020和552个基因;下丘脑中,这些CpG岛区差异甲基化基因显著富集在信号转导、神经系统发育、生殖系统发育和卵母细胞成熟调控等繁殖相关的GO条目,以及转化生长因子β信号通路、乙型肝炎、脂肪酸代谢、胰岛素信号通路等19条KEGG信号通路（P<0.05）;卵巢中,CpG岛区差异甲基化基因显著富集于12条信号通路（P<0.05）,包括慢性骨髓白血病、流感A、精氨酸和脯氨酸代谢、粘着连接等,一些与卵子发育和性激素分泌相关的信号通路也被富集到,如黄体酮介导的卵母细胞成熟、卵母细胞减数分裂、GnRH信号通路、雌激素信号通路等,其中包含CDC27、ADCY8、AKT3等10个差异甲基化基因。因此,本研究在狼山鸡高、低近交组间检测到了大量差异甲基化区域,并发现大量差异甲基化基因与繁殖性状相关,推测这些基因CpG岛区DNA甲基化可能在狼山鸡繁殖性能近交衰退调控中发挥重要作用,研究结果为进一步深入探索鸡繁殖性能近交衰退调控机制奠定了基础,为物种资源保护和家禽育种工作提供了理论参考依据。     

线粒体DNA在先天性免疫中的作用

线粒体是细胞内重要的细胞器,具有多种功能,是细胞的能量工厂。线粒体含有自己的遗传物质线粒体DNA,线粒体DNA因其在氧化磷酸化中的作用而广为人知。近年来,越来越多的研究表明线粒体DNA可作为先天性免疫系统的激动剂,并在病原体感染和炎性疾病的病理发展中起重要作用。线粒体DNA在进入细胞质或细胞外环境后,可以激活多种先天性免疫系统的模式识别受体,从而触发促炎细胞因子分泌和Ⅰ型干扰素反应。因此,本文就线粒体DNA激活先天性免疫的机制以及其在病原体感染和相关疾病发生发展中的作用进行讨论、总结,以期为进一步深入开展线粒体DNA在病原体感染及相关疾病中的作用及其机制研究提供理论依据。     

5-Aza-dC对牛成肌细胞MyoD1启动子甲基化及mRNA表达的影响

旨在探究5-氮杂-2-脱氧胞苷（5-Aza-2’-deoxycytidine,5-Aza-dC）对牛成肌细胞的增殖和肌分化因子（myogenic differentiation 1,MyoD1）启动子甲基化以及mRNA表达的影响。本研究复苏了前期冻存的关岭牛成肌细胞,并进行培养,待其生长到对数生长期,再通过不同浓度的5-Aza-dC对牛成肌细胞进行处理,利用流式细胞仪检测细胞凋亡和周期;结合高通量检测方法检测MyoD1启动子甲基化水平,并利用qRT-PCR检测MyoD1及相关基因的表达水平。研究发现,0.1 μmol·L^-15-Aza-dC为最适浓度,该浓度下细胞抗凋亡因子Bcl的表达极显著降低（P<0.01）,促凋亡因子Bax的表达极显著提高（P<0.01）,促凋亡因子Caspase-9的表达显著提高（P<0.05）;周期因子Cyclin A2的表达显著提高（P<0.05）,而细胞因子Cyclin B1、Cyclin D的表达无显著变化;检测空白组和试验组MyoD1启动子甲基化水平发现,试验组甲基化水平极显著低于空白组（P<0.01）;而mRNA的表达水平极显著高于空白组（P<0.01）。5-Aza-dC能够通过改变Caspase-9、Bcl、Bax、Cyclin A2等基因的表达来调节关岭牛成肌细胞的增殖和凋亡,并能够有效降低MyoD1基因启动子的甲基化水平（P<0.01）;极显著提高其mRNA的表达量（P<0.01）。低浓度的5-Aza-dC能通过促进细胞凋亡及调控关岭牛MyoD1的甲基化水平来调控MyoD1的表达;同时推测,MyoD1基因启动子的甲基化水平能够影响关岭牛成肌细胞的生长发育,可为遗传标记辅助关岭牛的改良提供理论参考。     

Variation among stallions in sperm quality after single layer centrifugation

Although single layer centrifugation (SLC) selects robust spermatozoa from stallion semen, the effect of individual variation has not been studied in detail. The objective of this study was to determine the variation among stallions in the effects of SLC on sperm quality during cooled storage for up to 48 hr. Semen samples from seven stallions (18 ejaculates) were split, with one portion being used for SLC and the other serving as a control (CON). Sperm quality (kinematics, reactive oxygen species (ROS) production, membrane integrity (MI) and chromatin integrity) were analysed at 0, 24 and 48 hr using computer-assisted sperm analysis and flow cytometry. Sperm quality was better in SLC than in CON at all timepoints, especially chromatin integrity and MI (p < .0001 for both), and some categories of ROS production (e.g. proportion of live hydrogen peroxide negative spermatozoa, p < .0001), but the degree of improvement varied among stallions and type of ROS (p < .05–p < .0001). Total and progressive motility were also better in SLC samples than in CON at 24 and 48 hr (p < .0001), although the effect on sperm kinematics varied. The interaction of treatment, time and stallion was not significant. In conclusion, sperm quality was better in SLC samples than in CON, although there was considerable individual variation among stallions. The improvement in sperm quality, particularly in chromatin integrity, was clearly beneficial, and therefore the use of this technique would be warranted for all stallion semen samples.     

AANAT基因在滩羊不同繁殖时期卵巢中的转录差异及DNA甲基化程度分析

试验旨在检测5-羟色胺-N-乙酰基转移酶（AANAT）基因在绵羊休情季节和繁殖季节（卵泡期和黄体期）卵巢组织中的转录差异,并分析转录差异是否由DNA甲基化修饰程度改变所导致。试验采用自然环境条件和饲养管理一致,且体重差异在0.5 kg范围内的空怀母滩羊作为试验动物,采集其休情期、卵泡期和黄体期（每个时期3只）的卵巢组织,采用SYBR染料法进行实时荧光定量PCR检测AANAT基因在滩羊不同繁殖时期卵巢组织中的转录水平。随后针对转录水平有差异的两个时期（休情期和卵泡期）的样本,利用MethPrimer 2.0在线软件预测AANAT基因启动子区和第一外显子区的CpG岛;用重亚硫酸盐测序法（BSP法）检测AANAT基因启动子区及第一外显子区的甲基化程度。试验结果显示,滩羊休情期卵巢组织中AANAT基因转录水平显著低于卵泡期的AANAT基因转录水平（P<0.05）,休情期与黄体期滩羊卵巢组织中AANAT基因的转录水平差异不显著（P>0.05）。滩羊卵巢组织中AANAT基因启动子区上存在着一个长度为173 bp的CpG岛,第一外显子区存在着一个长度为118 bp的CG岛。然而,两个甲基化岛区内的单个CpG位点甲基化程度在滩羊休情期和卵泡期之间均不存在显著差异,暗示AANAT基因的表达受甲基化修饰外的因素调控。本研究结果可为进一步探讨AANAT基因在季节性发情和卵泡成熟中的功能提供参考资料。