基于RAD-seq测序的狼山鸡基因组选择信号分析

试验旨在分析狼山鸡基因组选择信号,发掘狼山鸡重要种质特性基因。采用简化基因组RAD-seq测序鉴定狼山鸡及其他18个地方鸡种基因组SNP标记,构建系统进化树阐明狼山鸡的遗传结构,采用ZHp选择信号检测方法鉴定狼山鸡基因组受选择区域（基因）。结果显示,在狼山鸡中鉴定出320 874个SNPs。19个地方鸡种总体上聚为五大类,与品种形成历史和区域分布基本一致。狼山鸡16个常染色体上的46个区域受到选择作用（ZHp<-3.5）,包含122个受选择基因,其中部分区域在遗传聚类同分支的安义瓦灰鸡（15个区域）、边鸡（14个区域）、大骨鸡（11个区域）和北京油鸡（13个区域）中也受到选择。GO分析结果显示,狼山鸡122个受选择基因显著富集在血细胞生成、转录调控、嗜酸性粒细胞趋化、骨化等生物学过程（P<0.05）。KEGG分析结果显示,狼山鸡122个受选择基因显著富集在心肌细胞肾上腺素能信号传导、Toll样受体信号通路、Ca²⁺信号通路、细胞质DNA传感通路、NOD样受体信号通路等（P<0.05）。选择作用主要体现在对狼山鸡刺激响应、先天免疫、代谢、神经系发育等方面的塑造。研究结果可为狼山鸡品种评价、保护及利用提供重要遗传信息。     

上农特种稻种皮色素的遗传分析

以上农香糯与上农黑糯07为父母本正反交,和以上农黑糯07与铁桂丰为父母本正反交,杂交当代所结种子(F_1)的种皮色素与母本相同,F_1 所结种子(F_2)种皮色素均为黑色,黑色表现显性.F_2 所结种子(F_3)种皮色素表现株间分离,有黑色、黄褐色和白色3种,一株内种子颜色基本一致.黑色、黄褐色和白色种子的植株,其分离比例符合9∶3∶4的比例,是两对基因互作的结果,互作的形式是隐性上位.     

玉米冷害机理及化学控制防御的效应

本实验结果表明,玉米芽期低温(3℃)处理,导致淀粉酶活性降低,麦芽糖较对照减少8.6mg/g 干重,可溶性糖含量减少5.5%,淀粉含量高8.1%;幼苗期低温处理1天和4天,叶绿素含量较对照分别减少0.13和0.29mg/g 干重;玉米生育后期,旗叶淀粉酶活性随播期推迟而减弱,第Ⅳ播期旗叶麦芽糖含量较第Ⅱ播期减少748μg/g 鲜重。试验还表明,松哈地区4月25日(第Ⅱ播期)左右,为玉米最佳播种期。在玉米雄穗分化早期,施用13.3～40g/亩乙烯利(Ethephon),平均增产8～12%;早玉米拔节期每亩叶面喷酒50公斤0.25%矮壮素(Cycoel),增产33.8%。     

油菜花蕾发育及开花过程中ABCD功能基因的表达差异分析

以油菜处于花蕾发育过程7个生长期的花蕾和花朵为材料，利用优化的半定量RT-PCR技术在转录水平对ABCD模型的6个功能基因，即Apetalal、Apetala2、Apetala3、Pistillata、Agamous、Agamous-likell，进行分析，探讨了油菜花蕾发育及开花过程中6个功能基因表达的差异。结果表明，在油菜花蕾发育及开花过程中ABCD模型中的6个功能基因的表达水平均有变化。研究阐述了ABCD模型在油菜与拟南芥中存在基因表达时期和表达水平相似性和差异，对进一步分析ABCD功能基因在油菜花蕾和花朵中的表达，油菜育种，雄性不育及花型改变的研究具有重要的意义。     

水稻黄单胞细菌的无毒基因

水稻黄单胞细菌白叶枯致病变种与水稻品种的互作关系符合基因一基因假说。病菌无毒基因(A)与寄主抗病基因(R)显性互作表现抗性反应。许多黄单胞细菌的无毒基因属于avrBs3／pth家族。已报道的avrxa5、avrXa7、avrXa10以及本实验室从水稻白叶枯病菌菌株JXOⅢ克隆的avrXa3均属于avrBs3／pth家族。最近的研究还发现，PR6菌株中有2个硫同化基因簇成员raxP和raxQ对决定avrXa21活性是必需的。笔在研究无毒基因avrXa3时，从JXOⅢ的基因组库克隆中发现一个与甘蓝黑腐黄单胞菌烯醇化酶一磷酸酶基因的同源序列也具有无毒基因活性。在介绍黄单胞细菌无毒基因类群和avrBs3／pth家族基因结构与功能的同时，结合本实验室的研究结果着重对水稻白叶枯病菌无毒基因的研究进展进行综述。     

Tetracycline resistance genes persist in soil amended with cattle feces independently from chlortetracycline selection pressure

Antibiotic residues and antibiotic resistance genes originating from animal waste represent environmental pollutants with possible human health consequences. In this study, we addressed the question whether chlortetracycline (CTC) residues in soils can act as selective pressure enhancing the persistence of tetracycline (TC-r) resistance genes in grassland soils receiving cattle feces. We performed a soil microcosm experiment, using 3 grassland soils with different management history, which were incubated with feces from conventionally raised dairy cows. The microcosms included treatments with a low dose (0.2 mg kg⁻¹), a high dose (100 mg kg⁻¹) and no CTC. The presence and abundance of TC-r genes tet(O), tet(Q) and tet(W) and the intI1 gene coding for class 1 integrase were assessed with real-time PCR after 0, 14, 28, 56 and 86 d of incubation. The genes tet(Q) and intI1 persisted in all feces-containing treatments for at least 28 d, and tet(W) and tet(O) for at least 86 d, though they went close to limits of quantification after 14–28 d in most cases. The soil, but not the dose of CTC, significantly affected the gene persistence. Concluding, certain TC-r genes originating from cattle feces may persist in soil for several months independently from antibiotic selection pressure.     

Identification and validation of stable and novel quantitative trait loci for pod shattering in soybean [Glycinemax (L.) Merr.]

Pod shattering is an important domesticated trait which can cause great economic loss of crop yield in cultivated soybean. In this study, we utilized two recombinant inbred line populations (RILs, CY, Huachun 2×Wayao; GB, Guizao 1× B13) to identify quantitative trait loci (QTLs) associated with pod shattering in soybean across multiple environments. A total of 14 QTLs for pod shattering were identified in the two RIL populations, which had LOD scores ranging from 2.64 to 44.33 with phenotypic variance explanation (PVE) ranging from 1.33 to 50.85%. One QTL qPS16-1, located on chromosome 16, included a well-known functional gene Poddehiscence1 (Pdh1) that was reported previously. Ten new putative QTLs were validated in two RIL populations, and their LOD scores were between 2.55 and 4.24, explaining 1.33 to 2.60% of the phenotypic variation. Of which four novel QTLs (qPS01-1, qPS03-2, qPS05-1, and qPS07-1) could be detected in two environments where nine genes had specific changes in gene expression. Although the nine genes may have significant effects on pod shattering of soybean, their detailed functions still need to be further explored in the future. The results of this study will facilitate a better understanding of the genetic basis of the pod shattering-resistant trait and benefit soybean molecular breeding for improving pod shattering resistance.     

玉米DREB转录因子家族的全基因组鉴定与分析

借助生物信息学手段,从玉米DREB家族基因的鉴定、基因结构、顺式作用元件等多角度进行解析,以期了解其在抗逆途径中的潜在功能。结果表明：玉米中共有87个DREB家族成员,分为6个亚组,理化性质分析结果表明其编码的氨基酸序列长度为125～452个氨基酸,均编码亲水性蛋白;在玉米10条染色体上均有分布,在4号、5号染色体长臂处较为集中;仅有少数基因含有内含子,大多数成员只以CDS的形式存在且在各亚组之间保守;启动子区域除含有MBS等响应干旱胁迫的元件外,还含有响应赤霉素、ABA、MeJA等相关调控途径的元件;物种共线性分析结果表明,高粱与玉米DREB家族成员之间存在共线性特征,且部分基因呈现倍性关系;基于转录组数据的表达模式分析显示,在干旱、盐、干旱和盐双重胁迫处理下,仅有几个基因的表达水平显著升高,多数DREB家族基因以下调的表达方式参与胁迫响应。     

牛优势卵泡膜细胞黄体化相关基因的筛选

【目的】探究牛卵巢小黄体细胞（SLCs）和膜细胞（TCs）中的差异表达基因,进而筛选与TCs黄体化密切相关的基因,为深入研究SLCs、TCs特异性及TCs向SLCs分化的机制提供参考。【方法】利用R软件limma包中的DESeq2,筛选GEO芯片数据库GSE83524数据集TCs和SLCs中的差异表达基因,再用goseq软件对筛选出的差异表达基因进行GO功能富集分析,用 kobas软件进行KEGG信号通路分析,使用String结合Cytoscape软件进行PPI网络互作分析。采集思南黄牛颗粒细胞(GCs)和TCs,以RPLP0作为内参基因,用荧光定量 PCR法对筛选出的与TCs增殖及黄体化相关的基因进行验证。【结果】共筛选获得237个差异表达基因,其中表达上调的基因115个,表达下调的基因122个。GO功能分析结果显示,参与生物学过程的有147个基因,占差异表达基因总数的53.6%,分别富集于30个组;参与细胞组分的有125个基因,占差异表达基因总数的21.4%,分别富集于12个组;参与分子功能的有98个基因,占差异表达基因总数的25.0%,分别富集于14个组。KEGG分析共发现17条通路,其中可能与卵泡内膜细胞黄体化相关的通路为FSHR、PLA2G4A、CYP19A1、CYP17A1等4个基因参与的卵巢类固醇生成通路。经过PPI网络互作分析,筛选出了前10位的hub基因。荧光定量 PCR分析结果显示,FSHR、PLA2G4A、CYP19A1、CYP17A1、BUB1B和KIF20A在SLCs和TCs中的转录水平与GEO芯片数据结果一致,表现为FSHR、CYP19A1和CYP17A1在TCs中的表达量极显著高于其在SLCs中的表达量(P<0.01),PLA2G4A、BUB1B和KIF20A在TCs中的表达量亦显著高于其在SLCs中的表达量 (P<0.05)。【结论】差异表达基因FSHR、PLA2G4A、CYP19A1、CYP17A1、BUB1B和KIF20A在牛优势卵泡TCs增殖分化形成黄体的过程中发挥关键作用。     

cDNA-AFLP结合BSA研究马铃薯晚疫病菌小种特异无毒基因差异表达片段

通过对具有 6个无毒基因不同表型的马铃薯晚疫病菌构建的 4个混合池进行cDNA AFLP分析 ,得到与 6个与无毒基因相关的差异表达片段 (TDFs) 85条 ,其中与无毒基因Avr1相关的为 2 0条 ,Avr2 2 8条 ,Avr3 Avr10 Avr1116条 ,Avr4 2 1条。差异表达片段大小主要分布在 10 0bp和 30 0bp之间 ,最小片段为 6 0bp ,最大片段 4 40bp。差异表达片段的获得将有利我们下一步克隆全长无毒基因和对晚疫病垂直抗性机制的研究