用于异种器官移植供体研究的α-1,3半乳糖苷转移酶基因 (α-1,3-galactosyltransferase, GGTA1) 敲除猪 (Sus scrofa) 的繁育性能和健康状态是异种器官移植之路能否成功的前提。为了观察本课题组制备的GGTA1基因敲除 (GGTA1 knockout, GTKO) 巴马小型猪 (Bama minipig, BMP)的遗传基因型、窝产仔数及其血常规和血生化指标变化，评估其繁殖和健康状况，本研究对其进行定向培育，并繁育到F3代，通过PCR产物测序鉴定仔猪GGTA1基因敲除类型，异硫氰酸荧光素标记的植物凝集素 (fluorescein isothiocyanate-griffonia simplicifolia isolectin B4, FITC-GSIB4) 与仔猪外周血单个核细胞 (peripheral blood mononuclear cells, PBMC) 孵育后流式细胞术检测α-1,3半乳糖苷(α-1,3-galactosidase，α-1,3-Gal)的表达，以窝产仔数测定繁殖力，以血常规和血生化检测反映健康状况。结果显示，GGTA1基因的遗传符合孟德尔分离定律；GGTA1敲除纯合子 (GGTA1-/-) 仔猪的流式检测荧光强度低；GGTA1-/-巴马猪母猪头胎窝产仔数为7.33±1.70头，经产母猪窝产仔数为9.43±1.68头，与已有报道的普通巴马小型猪繁殖力无明显差异；血常规和血生化检测的各项指标与普通巴马猪基本无差异。本研究建立了GTKO巴马小型猪家系，GTKO巴马小型猪遗传稳定，繁殖力正常，生理健康，GGTA1-/-巴马小型猪有效解决了超急性排斥反应。研究结果为异种器官移植研究提供了良好供体

猪(Sus scrofa)β1,4 N-乙酰半乳糖胺转移酶(β1,4 N-acetylgalactosaminyl transferase, β4GalNT2)及其产物是引起异种移植排斥反应的重要非半乳糖(Gal)抗原之一。为了进一步降低异种移植排斥反应，本研究在α-1, 3-半乳糖基转移酶基因(α-1, 3-galactosyltransferase, GGTA1)敲除的巴马小型猪基础上，利用规律成簇间隔短回文重复/Cas9 (clustered regularly interspaced short palindromic repeats/Cas9, CRISPR/Cas9)技术制备β4GalNT2基因敲除猪。首先设计靶向猪β4GalNT2基因的单链导向RNA(single guide RNA, sgRNA)，构建sgRNA表达载体，将其电转染GGTA1基因敲除猪耳成纤维细胞，进行单细胞培养，采用PCR、TA克隆及测序的方法鉴定单细胞克隆的突变类型。选择β4GalNT2基因突变的单细胞克隆为核供体，通过体细胞核移植(somatic cell nuclear transfer, SCNT)技术制备β4GalNT2基因敲除猪，利用上述鉴定单细胞克隆突变类型的方法对仔猪β4GalNT2基因突变类型进行鉴定。分离仔猪外周血单个核细胞(peripheral blood mononuclear cell, PBMC)，与异硫氰酸荧光素标记的双花扁豆凝集素(fluorescein isothiocyanate conjugated Dolichos bi?orus agglutinin, FITC-DBA)共孵育，检测仔猪β4GalNT2的表达。使用软件Optimized CRISPR Design预测sgRNA的潜在脱靶位点，PCR产物测序进行脱靶检测。结果显示，单细胞培养获得的25个β4GalNT2单细胞克隆中有14个发生基因突变。克隆胚胎移植2头受体母猪，其中1头妊娠至终期并产仔猪1头，仔猪β4GalNT2基因突变类型为-6 bp/-13 bp/WT。仔猪PBMC与FITC-DBA共孵育无绿色荧光，表明仔猪β4GalNT2基因已失活。脱靶分析结果显示，β4GalNT2基因敲除仔猪的sgRNA潜在脱靶位点均未发生突变。总之，本研究利用CRISPR/Cas9技术在国内首次成功制备了GGTA1/β4GalNT2基因敲除猪，有望减轻异种移植抗体介导排斥反应，为临床器官移植的应用研究提供了良好的研究材料。

马铃薯(Solanum tuberosum)为世界重要农作物之一，受马铃薯S病毒(Potato virus S, PVS)侵染会导致其品质下降，产量降低；灵敏准确的检测技术将有助于提高PVS的检出率，进而防止其传播扩散危害马铃薯生产，保护马铃薯产业发展。为了建立PVS灵敏准确的检测技术，本研究根据其外壳蛋白(coat protein, CP)基因保守序列设计了微滴数字PCR(droplet digital PCR, ddPCR)的引物探针，并进行了特异性、灵敏度及重复性验证。结果表明，所建立的方法对PVS具有良好的特异性，能够有效区分对照病毒马铃薯X病毒(Potato virus X, PVX)、马铃薯Y病毒(Potato virus Y, PVY)、黄瓜花叶病毒(Cucumber mosaic virus, CMV)和烟草花叶病毒(Tobacco mosaic virus, TMV)，与传统qRT-PCR结果一致；检测灵敏度可达20拷贝/μL的RNA，比qRT-PCR灵敏度高10倍；3次重复实验微滴数的标准误差小于总微滴数的1.5%，表明所建立的ddPCR方法具有良好的重复性。本研究建立的ddPCR方法可用于PVS的准确检测，也为其他植物病毒的准确检测提供了借鉴。

肌纤维是构成肌肉组织的基本结构单位，肉质主要受到肌纤维类型及其组成的影响。为丰富骨骼肌生长发育的体外研究模型，本研究选取刚出生的大白猪(Sus scrofa)后肢肌肉，利用胶原酶消化法分离出单根肌纤维，并采用RT-PCR和免疫荧光染色鉴定不同肌纤维类型。对Ⅰ型胶原酶分离的单根肌纤维进行高倍镜镜检，肌纤维表面光滑并且有卵圆形凸起，其为前体骨骼肌卫星细胞，说明肌纤维具有良好活性并且其RNA未降解，可进行后续RNA微量提取实验。逆转录PCR(reverse transcription PCR, RT-PCR)结果表明，通过胶原酶消化法分离趾长伸肌的8根肌纤维为单根肌纤维，主要类型为快速酵解型(Ⅱb)；并且通过慢速氧化型(Ⅰ)抗体对单根肌纤维进行免疫荧光染色验证RT-PCR结果的可靠性。本研究建立了一种简单、低成本的猪骨骼肌单根肌纤维的分离与鉴定方法，为进一步研究成熟骨骼肌细胞发育过程及其生物学功能提供了体外模型。

抗菌肽(antimicrobial peptide, AMP) 作为新兴的饲料添加剂，在反刍动物中的应用鲜有报道，本实验应用高通量测序技术研究复合抗菌肽对山羊(Capra hircus)瘤胃纤毛虫(Ciliata)种群结构的影响。选取12只雄性4月龄川中黑山羊，随机分成4组，每组各3头。正常精料组(A)，正常精料抗菌肽组(C)，双倍精料组(D)，双倍精料抗菌肽组(E)分别饲喂精料300、300、600和600 g/d，C和E组在精料中添加3 g/kg复合抗菌肽，正常饲喂20 d后采集瘤胃液样品，提取样品总DNA后，扩增真核生物18S rRNA V4 区，扩增产物使用Illumina MiSeq平台测序。结果表明，1)共获得高质量序列471 580条，聚类后共得到1 398个运算分类单位(OTU) 。2) 所得 OTU 经物种注释99.17% 被归类为真核生物界，门水平上，A组和C组相对丰度最高的为纤毛门(Ciliophora)(A: 46.0%; C: 48.2%)，其次为分类位置未知(incertae sedis)(A: 35.5%; C: 42.83%)，D组与E组相对丰度最高的为分类位置未知(D:49.93%; E: 60.27%)，其次为纤毛门(D: 45.33%; E: 35.23%)；组间无显著差异。3)属水平分类上，共发现9个纤毛虫种属，A组与D组相对丰度最高的纤毛虫种属为多加多泡双毛属；另外，C组头毛属占总纤毛虫比例显著高于A组(P＜0.05)，E组头毛属与D组无显著差异(P＞0.05)，C组内毛属显著低于A组(P＜0.05)，而E组内毛属与D组无显著差异(P＞0.05)，E组多甲多泡双毛属显著高于C组(P＜0.05)，而头毛属显著低于C组(P＜0.05)。5)各组在 alpha 多样性赵氏Chao、艾斯ACE、香浓Shannon和辛普森Simpson指数上差异不显著(P＞0.05)。本实验结果表明，幼龄川中黑山羊瘤胃纤毛虫相对丰度最高的种属为多加多泡双毛属；复合抗菌肽可提高头毛属含量，降低内毛属含量，且在正常精料中较为显著。精料饲喂量从300 g/d改变为600 g/d时纤毛虫种群结构无显著变化；另外，瘤胃内真核生物多样性不受本实验下复合抗菌肽及精料量的影响。本研究结果为复合抗菌肽应用于反刍动物生产中提供理论依据。

厌氧真菌(Neocallimastigomycota)具有很强的植物组织降解能力，是草食动物消化道内一类重要的降解植物细胞壁的功能菌。为筛选可提高粗饲料利用率的高植物细胞壁降解酶活性厌氧真菌，本研究采用亨盖特厌氧滚管技术从西农萨能奶山羊(Capra hircus)瘤胃中分离获得12株真菌菌株，通过形态学观察、核糖体内转录间隔区和28S rDNA D1/D2区基因序列分析确定其分类地位。测定12株真菌的植物细胞壁降解酶活性(木聚糖酶, 羧甲基纤维素酶, 微晶纤维素酶, 乙酰酯酶和β-葡聚糖酶)，并对活性最高菌株分泌的木聚糖酶和乙酰酯酶进行酶学特性分析。结果表明，12株厌氧真菌均鉴定为Piromyces属，分别命名为Piromyces sp. CN1~ Piromyces sp. CN12，ITS基因序列Genbank登录号为KY368100~KY368111。其中，Piromyces sp. CN6的木聚糖酶、羧甲基纤维素酶和乙酰酯酶活性分别为1655.3、93.4和152.8 mU，显著高于其他菌株(P＜0.05)；Piromyces sp. CN3的微晶纤维素酶活性最高，但与Piromyces sp. CN6差异不显著(P＞0.05)；各菌株间β-葡聚糖酶活性差异不显著(P＞0.05)。木聚糖酶与羧甲基纤维素酶、乙酰酯酶存在极显著正相关(P＜0.01)，与微晶纤维素酶呈显著正相关(P＜0.05)。酶学特性表明，Piromyces sp. CN6分泌的木聚糖酶最适反应温度为50 ℃，最适pH为5.0，该酶在40 ℃和pH 5.0~8.0下较稳定；K＋、Ca2+和Co2+对其有激活作用，Zn2+、Cu2+、Mg2+、Fe2+和Mn2+抑制该酶活性。乙酰酯酶的最适反应温度为50 ℃，最适pH为9.0，该酶在40 ℃和pH 5.0~10.0下较稳定；Mg2+、K+、Ca2+对乙酰酯酶有激活作用，Zn2+、Fe2+、Co2+和Mn2+抑制该酶活性。本研究从奶山羊瘤胃内容物筛选获得的Piromyces sp. CN6具有较高的植物细胞壁降解酶活性，通过酶活测定和酶学特性分析，丰富和完善瘤胃真菌的酶系信息，为深入应用提供依据。

磷酸化酶激酶γ1(phosphorylase kinase gamma1, PHKG1)和磷酸化酶激酶γ2(phosphorylase kinase gamma 2, PHKG2)基因是糖原代谢途径中的重要基因，具有分解糖原为机体肌肉收缩提供能量以及维持血糖平衡的功能。本研究为了对PHKG1和PHKG2基因的遗传机理进行探究，实验以贵州从江香猪(Sus scrofa)和大白猪为研究对象，利用T-A克隆的方法获取贵州从江香猪和大白猪PHKG1(GenBank: NM_001293144.1)、PHKG2(GenBank: NM_001166317)基因编码区序列，并比较2者CDS区序列差异，利用生物信息学软件预测2个基因的蛋白理化特性和功能等；同时采用实时荧光定量PCR技术分析PHKG1和PHKG2基因在贵州从江香猪和大白猪不同组织中表达差异。结果表明，从江香猪PHKG1基因CDS区全序列长1 167 bp，共编码388个氨基酸，PHKG2基因CDS区全序列长1 221 bp，共编码406个氨基酸，二者均构成具有S_TKc结构域的跨膜亲水性非分泌蛋白。对PHKG1和PHKG2蛋白结构预测以及进化树聚类分析表明这2个蛋白具有一定的同源性。并发现PHKG1基因存在4个突变位点，分别为A371G、A525G、T945C和C1050T，但是与大白猪相比存在T945C一处突变，均未引起氨基酸的改变，为同义突变；将从江香猪、大白猪、GenBank猪序列(NM_001166317)、巴马香猪(KJ 186785)PHKG2基因序列分析比较发现，G236A、C431T、A726G、A807G、A816G和A867G为大白猪、从江香猪、巴马香猪共有的突变，从江香猪存在A614G特殊的突变位点，并且引起了第205位谷氨酸变成了丙氨酸。qRT-PCR结果显示，PHKG1基因在2个猪品种中均能检测到表达，在背最长肌中表达量最高，在肺脏中大白猪的表达量显著高于从江香猪(P<0.05)；PHKG2基因在从江香猪和大白猪的脾、肺、大肠、小肠中的相对表达量都较高，而在心和背最长肌中的表达量较低。本研究为PHKG1和PHKG2基因后续真核表达的研究提供了理论依据。

为建立适合于鼠尾草基因组C值的流式细胞术(flow cytometry, FCM)测定方法，本实验以鼠尾草(Salvia japonica)、高盔鼠尾草(S. barrelieri)、华鼠尾草(S. chinensis)、龙胆鼠尾草(S. patens)、匐茎鼠尾草(S. repens)的嫩叶为材料，以已知基因组的水稻日本晴(Oryza sativa subsp. japonica 'Nipponbare')为标样，分别使用常见的解离液Galbraith's、WPB、GPB、Tris-MgCl2、LB01进行处理，最终选定了测定结果最佳的LB01配方，在线性标尺下测得了鼠尾草、高盔鼠尾草、华鼠尾草、龙胆鼠尾草、匐茎鼠尾草的1C 含量，分别为：0.604、1.158、0.634、0.579和0.954 pg，结果表明：不同鼠尾草的基因组C值的具有显著差异，与文献中报道的同类植物的C值变化范围相近。本研究可为鼠尾草属的基因组学研究、细胞生物学研究和种质资源研究提供重要依据。

lo8是cAMP信号途径下游的重要转录因子，与真菌的生长发育密切相关。本研究旨在获得玉米大斑病菌(Setosphaeria turcica)转录因子Flo8编码基因，并分析其在病菌侵染结构发育过程及病菌侵染寄主早期阶段的表达模式，为深入探索该转录因子在病菌发育及致病过程中的功能奠定基础。本研究以白色念珠菌(Candida albicans)Flo8氨基酸序列为探针在玉米大斑病菌数据库中进行同源搜索，利用PCR技术对玉米大斑病菌转录因子Flo8的编码基因进行克隆，通过GSDS、ProtParam、SOMPA 和SMART在线软件进行基因及其编码产物结构特征预测分析，利用WoLF PSORT分析蛋白的亚细胞定位；利用 qRT-PCR技术研究其在病菌侵染结构形成过程中不同阶段的转录水平。结果表明，玉米大斑病菌中存在1个含有LisH保守结构域的蛋白，属于典型的FLO8同源蛋白，将其编码基因命名为StFlo8。该基因DNA全长为2 384 bp，cDNA全长为2 037 bp，含有6个内含子，7个外显子，编码678个氨基酸。表达规律分析结果表明，与菌丝时期相比，StFlo8在孢子时期及芽管时期表达量显著降低，在附着胞时期和侵染丝时期表达量显著升高，达到菌丝时期的4倍以上；而在侵染感病寄主叶片过程中，StFlo8表达量呈现先下调后上调再下调的趋势，并在接种后18 h表达量达到最高，约为接种初期的2倍。以上结果表明StFlo8参与调控病菌附着胞发育及侵染丝形成，该结果为进一步研究StFlo8基因的功能及玉米大斑病菌的侵染机制提供了理论依据。

支链淀粉合成相关基因是决定稻米(Oryza sativa)品质的重要基因。本研究在淀粉合成主效基因相同的遗传背景下，测定稻米理化指标和淀粉粘滞性(paste viscosity profile)谱，研究淀粉合成相关微效基因对稻米品质的影响，为稻米品质改良提供理论基础。用颗粒结合淀粉合成酶基因(granule bound starch synthase gene, Wx)和可溶性淀粉合成酶Ⅱ-3基因(soluble starch synthase II-3 gene, SSII-3)基因型相同的广占63S(籼型光温敏核不育系)和CG173R(潜力恢复系)为亲本，经过回交和多代自交所构建的回交重组自交系(backcross inbred lines, BILs)的BC1F11为材料，分析了可溶性淀粉合成酶Ⅰ基因(soluble starch synthaseⅠ, SSI)、可溶性淀粉合成酶SSIII-1基因(soluble starch synthase Ⅲ-1, SSIII-1)和脱分支酶基因(pullulanase, PUL)对稻米蒸煮食味品质(eating and cooking qualities, ECQs)的影响，用裂区设计分析3基因间两两互作和3基因互作对稻米品质的影响。SSI除了对表观直链淀粉含量(apparent amylose content, AAC)和峰值时间(peak time, PeT)的效应微小外，对其他理化指标和快速粘度分析仪(rapid viscosity analyzer, RVA)谱特征值的效应达到了显著(P＜0.05)和极显著水平(P＜0.01)；SSI与SSIII-1和PUL3基因互作，除了对成糊温度(pasting temperature, PaT)效应微小外，对AAC的效应达到显著水平(P＜0.05)，对其他的理化指标和RVA谱特征值的影响达到了极显著水平(P＜0.01)。在相同Wx和SSII-3背景下，参与淀粉合成的微效基因SSI单基因及SSIII-1、SSI和PUL的3基因互作对水稻的胶稠度(gel consistency, GC)、最高粘度(peak viscosity, PKV)、热浆粘度(hot paste viscosity, HPV)、崩解值(breakdown value, BDV)、冷胶粘度(cool paste viscosity, CPV)、回复值(consistence value, CSV)和PaT有极显著影响。这些发现对为分子标记辅助育种提供了重要的理论依据。

真核生物翻译起始因子4E(eukaryotic translatoin initiation factor 4E, eIF4E)及其异构体(eIF(iso)4E)在植物和病毒相互作用过程中发挥重要的作用。大白菜(Brassica rapa ssp. pekinensis)广谱抗病毒性状由eIF(iso)4E.a和eIF(iso)4E.c两个基因同时发生功能缺失突变所致，目前仅在RLR22和BP8407两份材料中鉴别出了双位点功能缺失突变，且二者在eIF(iso)4E.c位点持有相同的突变类型。为了筛选遗传背景更加丰富的双突变体材料，本研究选择抗/感芜菁花叶病毒(Turnip mosaic virus, TuMV)差异较大的12份大白菜自交系组成微核心种质，采用候选基因重测序的方法从9份来自中国不同地区的高抗TuMV材料中筛选到一份eIF(iso)4E.a和eIF(iso)4E.c双突变体自交系材料He102，其eIF(iso)4E.a位点是外显子4和外显子5发生缺失的假基因突变、eIF(iso)4E.c位点则是编码区碱基缺失导致的移码突变。拟南芥lsp突变体功能互补实验表明：大白菜eIF(iso)4E.a和eIF(iso)4E.c野生型能够互补lsp突变体的功能、而对应的突变体基因则不能互补其病毒敏感的功能。本研究还开发了检测两个突变位点的共显性功能标记。本研究筛选的eIF(iso)4E.a和eIF(iso)4E.c双位点突变体材料是遗传背景更加丰富的抗源材料，所开发的共显性标记为利用分子标记辅助选择培育高抗TuMV大白菜新种质和新品种提供了的辅助选择工具。同时本研究也为利用微核心种质开展有效的候选基因多样性筛查提供了典型范例。

ε-番茄红素环化酶(lycopene epsilon-cyclase, LCYE)是参与类胡萝卜素合成的关键酶，在类胡萝卜素合成中发挥着重要作用。为了探究黄秋葵(Hibiscus esculentus)中LCYE基因的功能，本研究成功克隆了黄秋葵类胡萝卜素合成途径中下游LCYE，其cDNA全长1 845 bp, 具有1 605个碱基的完整开放阅读框(ORF)，编码534个氨基酸，理论分子量(Mw)为59.73 kD，等电点(pI)为6.22。黄秋葵LCYE与亚洲棉(Gossypium arboretum)、可可(Theobroma cacao)及麻风树(Jatropha curcas)同源蛋白的相似性均在80%以上，具高度的保守性，将基因命名为HyLCYE，GenBank登录号为：KX257999。荧光定量分析表明，LCYE在黄秋葵成熟叶中表达最高，果实发育中以花后3 d高表达。应用超高效液相色谱法(ultra performance liquid chromatography, UPLC)对叶黄素含量进行分析，在不同发育时期的叶中，成熟叶中叶黄素含量最高；在果实中，以花后3 d的果实含量最高。结果表明，HyLCYE基因表达与叶黄素含量成正相关。不同基因型秋葵品种同一时期的类胡萝卜素以绿色品种最高，红色秋葵品种次之，白色秋葵品种总含量最低。该实验结果为进一步开发利用黄秋葵提供了科学依据。

我国是世界上鸡(Gallus gallus domesticus)种遗传资源最为丰富的国家之一，随着越来越多的培育品种不断出现，如何区分这些优良鸡种显得尤为重要。本研究旨在探讨线粒体D-loop区序列作为DNA条形码在识别鸡种方面的可行性和有效性。对安卡鸡、隐性白羽鸡、河南斗鸡以及丝羽乌骨鸡等4个鸡种共115个个体mtDNA D-loop区全序列进行测序，并分析各个鸡种遗传多态性特点以及种内和种间遗传距离。结果表明，4个鸡种D-loop区全序列大小为1 231~1 232 bp，1 231 bp个体在859 bp处存在C碱基缺失，共检测到26个变异位点和15个单倍型，其中安卡鸡、隐性白羽鸡、河南斗鸡以及丝羽乌骨鸡特异单倍型数分别为3、4、3和2个。4个鸡种平均单倍型多样度为0.467~0.799，平均核苷酸多样度为0.00 217~0.005 61，种间Kiumura双参数距离为0.435%~0.940%，种间净遗传距离为0.150%~0.712%。聚类分析显示，4个品种线粒体D-loop区分歧较远，聚类结果基本与形态学分类一致；参照已公开发表的单倍型划分标准，发现安卡鸡和隐性白羽鸡主要为E分支，河南斗鸡主要为B分支，丝羽乌骨鸡主要为A分支。本研究为鸡品种鉴定以及遗传资源保护和开发利用提供了理论依据。

促分裂素原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinases, MAPK)级联是广泛参与植物应答逆境的信号传递，但有关MAPK级联在辣椒(Capsicum annuum)中的作用鲜有报道。本研究对辣椒CaMAPK9(登录号: CA04g21490)的应答盐胁迫及外源水杨酸(salicylic acid, SA)、脱落酸(abscisic acid, ABA)处理表达及其在拟南芥中异源表达的表型效应进行了分析。结果表明，CaMAPK9定位于细胞核，其编码基因CaMAPK9的转录受盐胁迫和外源茉莉酸甲酯(methyl Jasmonate, MeJA)和ABA处理的诱导。利用T3代转基因拟南芥纯合株系的种子在盐胁迫下种子萌发率实验结果表明，CaMAPK9的超表达可显著提高拟南芥(Arabidopsis thaliana, Columbia)种子在盐胁迫下的萌发率，CaMAPK9超表达植株在耐盐胁迫下根系长度显著长于对照，并伴随着ABA信号通路的标记基因ABI5(abscisic acid-insensitive5)表达的显著上升。这些结果表明，CaMAPK9可能作为正调控因子参与了ABA和JA信号通路介导的辣椒耐盐胁迫防御反应。本研究为辣椒应答盐胁迫的分子育种机制研究提供理论基础。

土壤盐碱化是小麦(Triticum aestivum)生产的主要限制因子之一。锌转运体(zinc transporter, ZTP)属于锌铁调控蛋白(ZRT, IRT-like protein, ZIP)蛋白家族，并参与调控非折叠蛋白应激响应，是一个优良的抗盐基因。本研究采用同源克隆的方法获得了ZTP29在小麦中的直系同源基因TaZTP29，利用生物信息学、qRT-PCR、绿色荧光蛋白示踪技术和转基因拟南芥(Arabidopsis thaliana)过表达的方法明确了TaZTP29的保守域信息、表达模式、亚细胞定位信息和功能。序列分析结果表明，TaZTP29基因(GenBank登录号: KY610283)含有81 bp的5'UTR、834 bp基因编码区及117 bp的3'UTR，编码277个氨基酸。TaZTP29蛋白具有典型的ZIP保守域，具有8个跨膜域，且在第V跨膜域具有完全保守的组氨酸蛋白残基，定位于质膜上，属于ZIP蛋白家族。序列同源性和进化分析表明，TaZTP29与节节麦(Aegilops tauschii)ZIP29蛋白同源性最高；与拟南芥(Arabidopsis thaliana)ZTP29蛋白同源性最远。TaZTP29强烈响应锌和盐胁迫，上调表达，在高温与干旱胁迫下，下调表达；且TaZTP29主要在地下部分的根中表达，在地上部分的组织中表达量较低。抗盐性鉴定表明，在不加 NaCl 的条件下，野生型与过表达株系总根长基本一致，在 100 和 150 mmol/L NaCl 处理的培养基中，3个转基因株系的总跟长显著长于野生型拟南芥，表明过表达株系对NaCl胁迫具有较好的耐性。转入TaZTP29后，在拟南芥中过表达能够提高拟南芥对盐胁迫的抗性，TaZTP29具有抗盐功能，为进一步改良小麦抗逆性等分子机理研究提供了新的依据。

微小RNA(microRNA, miR)在多种肿瘤细胞中均表现出下调表达，其影响肿瘤细胞的生长、迁移和侵袭能力，很可能是肿瘤生长的抑制因子，然而对于miRR-490-3p在肿瘤中的具体作用还有待进一步的阐明。本研究为了探讨miR-490-3p对人(Homo sapiens)子宫颈癌细胞HeLa生长相关特性的调控，研究了miR-490-3p对HeLa细胞生长、迁移、细胞周期及上皮间质转换(epithelial to mesenchymal transition, EMT)的影响，本研究外源感染miR-490-3p，在HeLa细胞中过表达miR-490-3p，利用qRT-PCR检测转染miR-490-3p mimic实验组与转染miR-NC mimic对照组中miR-490-3p的表达，利用细胞计数测定生长曲线，划痕实验测定迁移速度，通过流式细胞仪测定细胞周期以及Western blot检测EMT标志蛋白。结果显示，相较于对照组，实验组miR-490-3p的表达量极显著上调(P＜0.01)，miR-490-3p对细胞生长和迁移有抑制作用，使HeLa细胞阻滞在G2/M期，同时能抑制肿瘤细胞EMT过程。miR-490-3p抑制HeLa细胞的增殖和迁移，起着抑癌基因的作用，可以作为肿瘤的潜在治疗靶点和分子标记物，在肿瘤治疗和临床上具有重要的实践意义。

牛白血病是由牛白血病病毒(Bovine leukemia virus，BLV)引起的牛(Bos taurus)、绵羊 (Ovis aries)等动物的慢性肿瘤性疾病，是影响养牛业发展的重要传染病之一。为探索牛趋化因子受体1(chemokine (C-X-C motif) receptor 1, CXCR1)基因编码区(coding sequence, CDS)SNPs与牛白血病易感性之间的关系，本研究用荧光共振能量转移-定量多聚酶链式反应(fluorescence resonance energy transfer - quantitative polymerase chain reaction, FRET-qPCR)对某大型奶牛场866头中国荷斯坦牛牛白血病感染情况进行检测，同时用飞行时间质谱法(matrix-assisted laser desorption/ ionization time of flight mass spectrometry, MALDI-TOF-MS)对CXCR1基因编码区CXCR1-c.642 A>G、CXCR1-c.816C>A、CXCR1-c.980A>G和CXCR1-c.1068G>A 4个SNPs位点进行检测，采用Logistic回归分析CXCR1 SNPs基因型与牛白血病易感性之间的关系，结果表明：在866头奶牛中，患白血病的牛为42头，阳性率为4.85%；CXCR1-c.642 A>G、CXCR1-c.816C>A、CXCR1-c.980A>G和CXCR1-c.1068G>A 4个SNPs位点优势基因型分别为GG、CC、AA和GG型，频率分别为0.580、0.466、0.60和0.658。CXCR1-c.980 A>G位点对牛患白血病的相对风险影响达到显著水平(P=0.016)。CXCR1-c.980 A>G位点GG型基因患白血病的概率为AA型基因的5.04倍。而CXCR1-c.642 A>G、CXCR1-c.816C>A、CXCR1-c.1068G>A 和CXCR1单倍型对牛白血病易感性无显著影响(P>0.05)。CXCR1c.980A>G位点可作为奶牛白血病抗病育种的分子标记之一，筛选CXCR1-c.980A>G位点AA型个体有助于降低奶牛对牛白血病的易感性并提高生产效率。

紫花苜蓿(Medicago sativa)是世界上被广泛种植的一种优质牧草。盐胁迫对紫花苜蓿的生长和产量具有明显抑制作用。为了理解南方型紫花苜蓿(M. sativa 'Millennium')受盐胁迫的内在分子机制，挖掘其与耐盐密切相关的功能基因。以250 mmol/L NaCl 处理 72 h的南方型紫花苜蓿耐盐突变体叶片进行Illumina HiSeqTM 2000高通量转录组测序，并对所获得的差异表达基因进行基因本体(Gene Ontology, GO)和京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes, KEGG) pathway生物信息学分析，获得可能耐盐潜在靶标基因。同时，挑选8个差异表达基因验证测序结果的可靠性。结果表明，过滤后对照(control, CK)和盐处理(salt stress, ST)样本分别保留了60 395 324和60 303 692对reads，其中54.18%和53.77%的reads能精确比对到参考序列蒺藜苜蓿(M. truncatula)上。差异表达基因 (differentially expressed genes, DEGs)结果显示，在样品中共检测到30 900个基因表达发生改变，其中4 187上调表达，3 507下调表达。GO功能分析显示，差异表达基因主要表现在结合、催化活性、细胞组分和细胞等。KEGG Pathway分析显示，差异表达基因广泛涉及次生代谢、代谢途径及苯丙素的生物合成。另外，筛选了与紫花苜蓿盐胁迫应答相关的基因谷胱甘肽硫转移酶、超氧化物歧化酶Cu/Zn蛋白、L-抗坏血酸过氧化物酶、类受体蛋白激酶、诱导类受体蛋白激酶、蔗糖非发酵型蛋白激酶、类钙调素蛋白、胆碱单加氧酶、1-吡咯啉-5-羧酸合成酶、蛋白磷酸酶2C、海藻糖磷酸酯酶等和AP2类乙烯响应的转录因子、bHLH36转录因子、NAI1转录因子、bZIP转录因子、C3H锌指蛋白、核酸结合转录因子活性、Myb转录因子、NAC转录因子蛋白、序列特异性DNA结合转录因子蛋白和WRKY转录因子等。本研究为揭示紫花苜蓿耐盐分子机制提供了基础资料。

猪多杀性巴氏杆菌(Pasteurella multocidain, Pm)感染可引起猪(Sus scrofa)产生猪肺疫、猪出血性败血症和猪萎缩性鼻炎等。目前应用的灭活全菌苗交叉保护效果差且免疫保护期短，重组疫苗尚不能提供高的保护率。为研究猪多杀性巴氏杆菌重组甲硫氨酸转运体Q(recombinant methionine transporter Q, rMetQ)的免疫保护性，本研究根据GenBank中登录的Pm metQ基因序列，根据去除影响表达的长片段疏水区的相应核苷酸序列设计引物对，以Pm的基因组为模板PCR扩增metQ基因，测序进行生物信息学分析。结果表明，猪Pm metQ基因片段含768 bp核苷酸，编码255个氨基酸的蛋白质，其理论分子量为28.14 kD，是与细菌的毒性有关的胞外结合蛋白，不同血清型的该蛋白同源型达99%以上。将Pm metQ亚克隆到pET-28a(+)构建重组质粒pET-metQ并转化至大肠杆菌(Escherichia coli) BL21 (DE3)，用异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(isopropylβ-D-1- thiogalactopyranoside, IPTG)诱导表达Pm rMetQ，经十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳(sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis, SDS-PAGE)检测，结果表明，在28 kD处出现特异性条带。动物保护实验采用昆明小鼠 (Mus musculus)进行，免疫球蛋白G(immunoglobulin G, IgG)抗体滴度采用酶联免疫吸附测定法(enzyme-linked immuno sorbent assay, ELISA)检测。结果表明，3次免疫后第14天，铝佐剂+rMetQ组小鼠血清中的IgG抗体水平显著升高，明显高于对照组和低剂量组，对照组和低剂量组小鼠攻毒后3 d存活率为20%，7 d后全部死亡。铝佐剂+30 μg rMetQ免疫组，10只免疫组小鼠3 d后，6只死亡，存活率为40%；7 d后，又有3只死亡，存活率为10%。铝佐剂+50 μg rMetQ组 3 d后存活率达80%，7 d后存活率40%。死亡小鼠剖检发现肝脏为主要病变器官，呈现有不同程度的出血点甚至坏死。可见，Pm rMetQ皮下免疫注射可诱导小鼠产生免疫应答和较高的抗攻击感染的免疫保护力。该研究为进一步筛选猪Pm分子疫苗积累了资料。