玉米大斑病菌小柱孢酮脱水酶StSCD家族鉴定及其功能分析

【目的】小柱孢酮脱水酶（scytalone dehydratase,SCD）是黑色素合成过程中的关键酶。本文旨在鉴定玉米大斑病菌（Setosphaeria turcica）小柱孢酮脱水酶基因（StSCD）家族,并分析玉米大斑病菌附着胞发育过程中StSCD基因家族表达量差异及SCD抑制剂对黑色素合成的影响,为进一步研究StSCD基因家族在黑色素合成和附着胞发育中的作用打下基础。【方法】利用玉米大斑病菌野生型菌株01-23的全基因组数据,获得StSCD基因家族的全序列,并与玉米小斑病菌（Cochlibolus heterostrophus）、稻瘟病菌（Pyricularia oryzae）、瓜类炭疽病菌（Colletotrichum lagenaria）等真菌的SCD进行序列比对;收集玉米大斑病菌附着胞不同发育时期的材料进行实时荧光定量PCR（qRT-PCR）分析,获得不同时期、不同StSCD的表达量,从而确定与病菌侵染和附着胞黑色素化密切相关的脱水酶基因;使用SCD抑制剂环丙酰菌胺处理玉米大斑病菌,测定菌落生长速度、黑色素合成量、附着胞膨压等,确定StSCD在附着胞发育过程中的作用。【结果】玉米大斑病菌全基因组中共鉴定到4个StSCD,其编码蛋白具有SCD保守结构域及保守的催化及底物结合氨基酸残基。StSCD3与灰葡萄孢（Botrytis cinerea）中功能冗余的SCD2蛋白具有较高同源性,StSCD4与多主棒孢（Corynespora cassiicola）中参与黑色素合成的SCD蛋白具有较高同源性。通过分析玉米大斑病菌生长发育过程中不同时期StSCD的表达量发现,在附着胞时期4个StSCD表达量均上调,其中StSCD3、StSCD4表达量上调尤为显著,附着胞再生菌丝时期StSCD3、StSCD4的表达量均显著下降,并且在附着胞诱导整个时期StSCD4的表达量较高。环丙酰菌胺处理玉米大斑病菌后,黑色素合成受阻,附着胞膨压显著降低。【结论】玉米大斑病菌含有4个StSCD,推测StSCD4参与DHN（1,8-间苯二酚）黑色素的合成,并进而影响附着胞膨压积累。     

种植型家庭农场的经营效率测度分析--基于安徽省352个家庭农场数据

基于对安徽省352个种植型家庭农场的实地调研,将其整体划分成为粮食类、果蔬类、药材类,通过构造三阶段DEA模型分别对各类农场的经营效率进行测度分析。结果发现:种植型家庭农场的经营效率在整体上仍存在提升空间,利用SFA模型将管理效率、外部环境和随机干扰项剥离具有合理性,实证分析得出农场主年龄、文化程度、农技培训次数、种植补贴、土地流转费用、农场距离、是否受灾、区域生产总值等八个环境变量对农场经营效率具有显著影响;同时,各环境变量对不同类别种植型家庭农场的表现作用存在不同。在此基础上提出根据需求决定是否扩大粮食类家庭农场经营规模,同步提升果蔬类家庭农场生产经营规模和生产技术能力,持续引导药材类家庭农场瞄准前沿科技实现高质量发展。     

苦荞VQ基因家族的全基因组鉴定及其在叶斑病原与激素处理下的表达谱分析

【目的】VQ基因家族在植物生长、发育以及对生物或非生物胁迫反应中发挥重要功能。在全基因组尺度上,全面鉴定苦荞（Fagopyrum tataricum L. Gaertn.）VQ（FtVQ）基因家族,分析其在苦荞叶斑病原——互格链格孢（Alternaria alternata）和黑孢霉（Nigrospora osmanthi）侵染和防御相关激素——水杨酸（SA）、茉莉酸（JA）、乙烯（ET）处理下的表达模式,为深入解析苦荞VQ基因家族在植物抗病防御中的功能及机理奠定基础,同时为优良基因资源发掘及抗病品种改良提供线索。【方法】基于VQ保守结构域的隐马尔可夫文件（PF05678）,采用HMMER 3.0对苦荞平苦一号基因组数据库进行比对搜索,鉴定VQ基因;通过DNAMAN、MapInspect、MEGA、MEME、OrthoFinder、PLACE等生物信息学工具分析基因结构、染色体分布、启动子顺式元件、蛋白质理化性质、蛋白质保守基序、蛋白质亚细胞定位和蛋白质系统进化关系;采用实时荧光定量PCR（qPCR）方法分析苦荞叶VQ基因在病原侵染或激素处理下的表达模式。【结果】从苦荞基因组中鉴定获得28个VQ基因,大小为566—1 454 bp,均无内含子,不均一地分布在8条染色体上。根据它们在染色体上的物理位置,命名为FtVQ1—FtVQ28。每一个FtVQ蛋白含有1个VQ基序——FxxxVQx（L/F/I/V/A/Y）TG（x代表任意氨基酸）。亚细胞定位预测表明,21个FtVQ蛋白定位在细胞核中,其余定位在叶绿体或细胞质中。根据蛋白质氨基酸序列与保守结构基序,FtVQ蛋白归类于5个亚家族,亚家族内基因结构和蛋白质基序相对保守。基因重复分析表明,苦荞基因组中有8对VQ旁系同源基因,均为大片段重复基因,提示大片段基因重复在FtVQ基因家族数量扩张中发挥主要作用;它们的非同义突变和同义突变的比值（Ka/Ks）均小于1,提示重复基因在进化中经历了纯化选择。启动子顺式元件预测表明,所有FtVQ基因启动子含有BIHD1OS、CGTCA、ERELEA4、W-box和类W-box等病原或SA、JA、ET反应元件,尤其在FtVQ10、FtVQ14、FtVQ15、FtVQ22、FtVQ23、FtVQ27的启动子区域密集程度更高。qPCR分析显示,在可检测的20个FtVQ基因中,有55%—70%的基因为病原或激素处理下的差异表达基因（DEGs）,其中72.7%—85.7%的DEGs的表达显著上调。【结论】苦荞基因组拥有28个VQ基因成员,部分VQ基因可能参与了苦荞对叶斑病原的抗性反应。     

11个玉米bZIP基因应答逆境胁迫的表达分析

bZIP基因家族是一类广泛存在于植物中的重要转录因子,在植物生长发育及应答逆境胁迫响应途径中发挥重要作用。选取11个玉米bZIP基因作为研究对象,系统地研究了ZmbZIP基因应答各类逆境胁迫时的表达模式。进化树分析结果显示11个ZmbZIP基因聚合为一个大家族,并可以进一步细分为3个亚组。qPCR分析结果显示8个ZmbZIP基因表达模式在玉米不同组织中呈现明显差异,预示着在玉米生长发育进程中功能多样化。 人为模拟盐、干旱、低温和硝态氮或铵态氮缺乏胁迫等研究结果表明,8个ZmbZIP呈现不同的表达模式,ZmbZIP71和ZmbZIP129同时受200 mmol·L^-1 NaCl溶液、20% PEG6000和4 ℃低温胁迫的诱导（>2倍）,而其他ZmbZIP在应答3种非生物胁迫时呈现不同的表达模式。叶片和根系中ZmbZIP基因受不同氮形态缺乏胁迫的调控,叶片中有6个ZmbZIP基因受铵态氮缺乏胁迫的诱导,有2个ZmbZIP受硝态氮缺乏胁迫明显抑制,根系中ZmbZIP9、ZmbZIP69和ZmbZIP71同时受2种胁迫因子的影响,而有5个ZmbZIP基因受2种不同胁迫处理的影响不同,显示叶片或根系ZmbZIP基因在调控氮缺乏胁迫响应机制中具有不同的生物学功能。结果可为将来深入研究这些基因的生物学功能提供科学数据。     

LysR型转录因子STM0859对鼠伤寒沙门菌环境耐受性的调控作用

为了解LysR型转录因子STM0859对鼠伤寒沙门菌(ST)环境应激的调控作用,以ST-SL1344强毒株为研究对象,利用温度敏感型质粒和λ-Red同源重组技术构建ST-ΔSTM0859基因缺失突变株,检测分析缺失株对pH、高盐、H_2O_2和乙醇胁迫环境的适应能力及在不同pH半固体中的运动能力,探究STM0859基因缺失对ST环境应激和运动能力的影响。结果显示,与ST-SL1344强毒株相比,ST-ΔSTM0859缺失株对pH=10、4%NaCl、0.1%H_2O_2和3%乙醇胁迫环境的适应能力没有显著变化,而在pH=4酸应激环境和半固体运动中生长能力极显著低于亲本株,pH=5时差异显著。提示LysR型转录因子STM0859参与ST对酸胁迫环境适应性的调控,为进一步揭示STM0859转录因子对ST环境应激调控的分子机制奠定基础。     

大豆LAZ1基因家族鉴定与GmLAZ1-9基因的功能研究

通过在大豆基因组数据库中比对,获得大豆LAZ1基因家族成员,开展生物信息学分析与表达模式检测,并利用转基因拟南芥进行基因功能验证。结果显示:共鉴定到17个大豆LAZ1基因,即GmLAZ1-1~ GmLAZ1-17。这17个GmLAZ1基因不均匀地分布在大豆的12条染色体上,在进化树上可分为3个亚家族,同一亚家族成员具有类似的基因和蛋白结构。顺式作用元件预测结果表明,大豆LAZ1家族基因启动子上存在很多与非生物胁迫相关的元件,如ABRE、ARE、LTR、G-box等。半定量PCR检测结果显示,GmLAZ1-5、GmLAZ1-9、GmLAZ1-11和GmLAZ1-13在盐处理后的大豆幼苗中表达上调。在拟南芥中过表达GmLAZ1-9基因增强了转基因植株的耐盐性。这些发现可为进一步探究其他LAZ1基因的功能与分子机制提供依据。     

基于转录组的苋菜LBD基因家族鉴定及蓝光下的表达分析

为了解苋菜LBD基因家族,本研究利用转录组数据筛选和鉴定苋菜LBD基因家族成员,并命名为AtrLBD。结果表明:1)从‘全红’苋菜转录组中共鉴定得到16个AtrLBD基因,均为不稳定蛋白,氨基酸长度在91～351aa,相对分子质量为9.396～38.250ku;二级结构主要以α-螺旋和无规卷曲为主;亚细胞定位预测,AtrLBD定位在细胞核、叶绿体和线粒体;MEME分析结果表明,16个AtrLBD共有10个保守氨基酸序列;2)系统进化树显示,16个AtrLBD与拟南芥LBD蛋白分为第一类(ClassⅠ)和第二类(ClassⅡ)2大类,细分为Class Ia、Ib、Ic、Id、Ie和Class IIa、IIb等7个亚类;miRNA预测结果显示,有4个AtrLBD是miRNA靶基因;3)qRT-PCR结果显示,除AtrLBD4、AtrLBD5、AtrLBD10和AtrLBD16以外,AtrLBD均受到蓝光的诱导表达。上述结果为深入研究苋菜LBD基因家族的功能及进化分析奠定了基础。     

刀鲚基因家族鉴定及扩张与收缩

为增加对刀鲚在进化过程中因核心基因家族改变而产生的特殊机制的了解。实验利用比较基因组学,通过比较刀鲚及其近缘物种斑马鱼、三刺鱼、青鳉、红鳍东方鲀和绿河鲀基因组,鉴定刀鲚基因家族;利用CAFév 4.2软件进行基因家族扩张和收缩分析;最后将鉴定的扩张基因家族基因与GO、KEGG等数据库进行比对、注释和通路分析。结果显示,刀鲚具有11 872个基因家族,包含16 470个基因,有2 963个基因未形成基因家族。同其他5个物种相比,刀鲚有150个特有基因家族,包含419个基因。刀鲚扩张和收缩基因家族分析结果表明,刀鲚有1 200个基因家族扩张了,7 543个基因家族收缩了。刀鲚显著扩张的基因家族有39个,包含508个基因;显著收缩的基因家族有36个,包含21个基因。刀鲚显著扩张基因家族GO富集分析条目中鉴定较多的是,代谢过程、催化活性、细胞、细胞组分等。KEGG富集分析条目中鉴定较多的是紧密连接、心肌细胞的肾上腺素能信号、心肌收缩、细胞黏附分子等。与渗透压调节相关的通路有紧密连接、心肌收缩等;与生殖洄游行为相关的通路有GnRH信号通路、嗅觉转导通路等。对显著扩张基因家族基因进行基因组定位,结...     

Molecular cloning of the cDNA encoding the β subunit of thyrotropin and regulation of its gene expression by thyroid hormones in the goldfish, Carassius auratus

A cDNA encoding the subunit of thyrotropin (TSH) was isolated from a goldfish (Carassius auratus) pituitary gland cDNA library. By comparing the sequence with other teleost TSHs, a signal peptide of 19 amino acids and a mature hormone of 131 amino acids were predicted for goldfish TSH subunits. The resulting putative mature hormone of 131 amino acids had well-conserved cysteine positions and a putative N-linked glycosylation site; homology was 51–67% with TSHs from other teleosts, 38–43% with tetrapod TSHs, but only 27 and 29% with goldfish GTH-I and -II, respectively. We also examined the effects of thyroid hormones (TH) and thiourea (TU, an inhibitor of TH production) treatments on TSH and GTH subunit gene expressions in the goldfish pituitary gland. After thyroxine (T₄) treatment, circulating T₄ concentration increased and TSH mRNA level decreased. Supressing the amount of circulating T₄ and triiodothyronine (T₃) by TU treatment increased the TSH mRNA level. Moreover, T₄ replacement therapy (simultaneous treatment of both TU and T₄) caused a high level of circulating T₄ and a low level of circulating T₃, and a decrease in the TSH mRNA level. Thus, changing levels of circulating TH exert a negative feedback on the level of TSH subunit mRNA in goldfish in vivo. On the other hand, GTH subunit mRNA levels were not affected by changes in the levels of circulating TH.     

黑龙江水系鲤科鱼类名录

根据《中国动物志硬骨鱼钢鲤形目（中卷）》列出黑龙江水系鲤科鱼类名录，即9亚科38属59种，订正中名称。