蜜蜂发育相关基因研究

蜜蜂是一种重要的授粉昆虫,也是研究人类疾病及社会行为的模式生物之一。由其基因组测序可知,蜜蜂基因组中(A+T)及CpG含量较高,其昼夜节律、RNAi和DNA甲基化基因更类似脊椎动物。先天免疫、表皮蛋白和味觉受体基因较少,气味受体基因较多。蜜蜂早期发育途径中的一些基因与果蝇的相似,功能却显著不同。本文综述了蜜蜂卵、幼虫、蛹和成虫期发育相关基因及其研究进展。     

中华蜜蜂抗氧化酶基因的基因组鉴定及其在工蜂行为发育中的表达特征

根据中华蜜蜂(Apis cerana cerana)基因组序列,鉴定抗氧化酶系统的主要组分,并用RNA-Seq数据分析了工蜂行为发育中抗氧化基因在脑组织中的转录水平.研究表明,共有47个抗氧化基因,包括34个抗氧化酶基因和13个硫氧还蛋白基因.比较东方蜜蜂(Apis cerana)、西方蜜蜂(Apis mellifera)和黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)的抗氧化基因,抗氧化酶系统的主要组分在进化上保守,但抗氧化酶基因家族的成员存在物种间差异.如东方蜜蜂和黑腹果蝇的SOD基因家族含3个成员,而西方蜜蜂有2个;果蝇有43个GST基因,而东方蜜蜂和西方蜜蜂仅有14和13个.RNA-seq分析显示,抗氧化基因的表达水平随着工蜂行为发育而发生规律性变化.工蜂脑表达的46个抗氧化基因,约有60%在由内勤蜂(哺育蜂和守卫蜂)转变为外勤蜂(采集蜂和侦察蜂)时明显表达上调,说明外勤蜂脑组织清除活性氧的酶促反应速率更高.     

植物MADS-box基因的研究进展

MADS-box基因是一类调控植物生长发育的关键基因,散布在整个植物基因组中.迄今,植物中已发现数以百计的MADS-box基因.多数MADS-box基因在植物生殖发育过程中起重要作用,同时也参与调节营养生长、子房发育、种皮发育、根的形成、胚形态建成和共生诱导等.     

苦荞全生育期芦丁积累与其生物合成途径相关基因表达分析

【目的】探究苦荞全生育期芦丁含量变化与其合成途径关键酶基因和调控因子MYB基因表达量之间的相关性,以期进一步明确苦荞植株体内芦丁生物合成的分子机制。【方法】以九江苦荞为试验材料,整个生育期分别在萌发期、子叶期、真叶期、盛叶期、现蕾期、盛花期、灌浆期和籽粒成熟期共8个时期取材(S1—S8)。采用RT-PCR方法,克隆获得与黄酮类代谢相关的MYB类转录因子基因。采用T-coffee软件进行氨基酸同源序列比对及保守结构域分析。与拟南芥黄酮类代谢相关的MYB转录因子及荞麦同源MYB转录因子序列比对,基于邻近法构建系统进化树;实时荧光定量PCR技术分析芦丁合成途径中5个关键酶Ft CHS、Ft F3H、Ft4CL、Ft FLS-like和Ft UFGT及上述克隆到的MYB转录因子在不同组织中的表达模式。基于高效液相色谱法(HPLC)测定全生育期取材组织的芦丁含量。同时采用相关性分析方法分析不同组织中芦丁含量变化与基因表达模式的相关性。转换上述数据为矩阵,采用欧式距离法构建共表达层次聚类图谱。【结果】克隆到2个MYB类转录因子,即Ft MYB7和Ft MYB9,其核酸序列长度分别为876和912 bp,分别编码291和303个氨基酸残基。氨基酸序列同源性比对分析结果表明,二者均具有典型的R2R3保守结构域,为R2R3类型的MYB转录因子。结合Nr数据库中17个苦荞和3个拟南芥黄酮类代谢相关MYB转录因子同源氨基酸序列构建系统进化树,结果表明这22个基因分成6大类群,其中Ft MYB7属于第II类群,Ft MYB9属于第IV类群,二者分属于不同类群,暗示这2个MYB转录因子可能涉及调控植物生长发育过程中不同功能类型。荧光定量结果显示,Ft MYB7在S3(真叶期)和S5(现蕾期)基因相对表达量最高,达到501和867倍;Ft MYB9在S1(萌发期)和S2(子叶期)相对表达量最高,分别为34和72倍。上述基因表达量与芦丁含量变化模式相关性分析表明,8个生长时期中,Ft4CL、Ft CHS、Ft F3H、Ft UFGT和Ft MYB7相对表达模式与芦丁含量变化幅度呈正相关,其相关系数分别为0.748、0.683、0.704、0.890和0.862。而Ft FLS-like和Ft MYB9与芦丁含量的变化幅度呈负相关,其相关系数分别为-0.442和-0.501。【结论】Ft MYB7和Ft MYB9转录因子在整个生育时期中表达模式存在明显差异。其中Ft MYB7可能在苦荞芦丁积累的过程中起到正调控作用,而Ft MYB9则为负调控作用。     

甘蓝抗枯萎病基因FOC1植物表达载体构建及遗传转化

为研究甘蓝枯萎病抗性基因FOC1的抗性功能,利用前期克隆的FOC1基因,以pBI121质粒为植物表达载体,采用同源重组法构建FOC1基因的过表达载体;将构建好的重组质粒采用冻融法转入根癌农杆菌LBA4404菌株中,并通过农杆菌介导的甘蓝外植体转化法对感病甘蓝进行遗传转化,利用载体特异引物对获得的转基因植株进行PCR鉴定。结果表明,最终成功构建FOC1基因的过表达载体pBI121-35S-FOC1,并已成功整合到受体甘蓝基因组中。     

有毒有机物影响DNA酶解和抗生素抗性基因横向迁移

进入环境中的有毒有机物种类较多、分布广泛。大量生命遗传物质DNA与有毒有机物共存于污染环境中,由于抗生素滥用,一些DNA上携带着抗生素抗性基因(ARGs);有毒有机物和ARGs复合污染严重危害着生态安全和人群健康。有毒有机物如何影响DNA酶解和ARGs迁移,这已成为环境领域研究的热点之一,近些年来,该领域研究取得一些重要进展。有毒有机物可通过共价作用、非共价作用、剪切作用与DNA结合,进而改变DNA分子结构、影响DNA酶解;有毒有机物也可通过改变DNA降解酶活性或占据DNA上降解酶的酶切位点,进而影响DNA酶解过程。环境中ARGs横向迁移主要有接合、转导、转化三种方式,有毒有机物影响ARGs横向迁移的机制主要包括:有毒有机物调控可动遗传因子、引起细胞SOS反应、胁迫细胞形成自然感受态、影响生物膜形成、改变细胞膜通透性、与胞外质粒形成加合物。进入细胞后的有毒有机物如何作用于ARGs的复制和表达,这应是未来深化有毒有机物影响ARGs横向迁移机制的一个关键所在。     

小麦与叶锈菌互作过程中LRRs类基因在转录水平的表达分析

本试验以小麦近等基因系TcLr26和Thatcher分别与叶锈菌生理小种260组成不亲和及亲和组合,基于RNA-Seq高通量测序数据库,通过基因表达差异分析,筛选了6个在接种后较0h表达明显变化的属于LRRs类基因的Unigenes,利用实时定量PCR(RT-qPCR)技术对这6个LRRs类基因在接种叶锈菌后的表达进行了分析,为深入研究这些LRRs类蛋白在小麦抗叶锈菌侵染过程中的作用机制奠定了重要试验基础。     

WTO框架下粮食价格保险政策归属及其改进

通过目标价格保险解决粮食托市收购政策带来的财政压力大、贸易扭曲等问题是当前我国各级政府及学者重点关注的农业价格改革方案之一。以黑龙江省庆阳农场的目标价格保险条款为例展开分析,研究发现,仅覆盖产量风险的粮食目标价格保险属于WTO"黄箱"政策的范畴。对比分析江苏常州实为收入保险的"目标价格保险"条款,提出将粮食目标价格保险政策调整为涵盖粮食价格风险及产量风险的区域收入保险政策,此政策归属WTO"绿箱"政策,可以在减缓目标价格支持政策困境的同时,减轻WTO"黄箱"政策支持总量上限压力。为更好地分散农业风险、保障农户收入,提出以下政策建议:建立覆盖价格风险以及产量风险的区域收入保险制度;建立农业保险与农业补贴互补的农户收入保障机制;完善粮食收入保险参照价格建立标准。     

花生抗病基因的研究进展

花生病害严重影响其产量和品质,抗病品种的应用是病害防治最有效的方法。为了准确有效地鉴定和利用花生抗性资源,需要运用基因技术手段来加快花生抗病品种的育成,本文介绍了花生叶斑病、黄曲霉病以及青枯病等主要病害的基因研究概况,其次归纳和总结了花生病害抗性相关分子标记的研究进展,并提出了今后基因技术和分子标记辅助育种的研究方向,最后对多种抗病基因聚合育种进行了展望。     

番茄基因组研究进展

【目的】综述国内外相关高质量番茄基因组研究进展,比较与分析第一、二、三代测序技术的研究成果,为番茄重要性状功能基因的挖掘及新品种选育提供参考。【方法】收集查阅国内外相关官网、文献资料和现有研究前沿技术,整理汇总并进行对比,分析番茄基因组测序技术研究进展。【结果】栽培番茄S. lycopersicum Heinz 1706基因组利用一代和二代测序技术8年完成测序和组装。3个野生番茄基因组采用二代测序技术3年完成,三代测序技术缩短了测序时间,并且在二代测序技术的基础上提高了基因组的质量,提供了完整性高达96.46%的野生番茄品种潘那利的参考基因组。【结论】测序技术推动了番茄基因组研究,三代测序技术与一、二代技术相比,在测序速度、基因序列读长和准确性方面显著提高,也使基因组组装更加精确。