“三系”杂交育种方法为作物杂种优势利用的重要途径之一,在配制杂交组合时发现,部分拥有优良性状的不育系与恢复系杂交后的F₁代育性不能恢复,导致F₁不育,因此推测在不育系中存在育性恢复抑制基因(inhibitor of fertility restorer gene, Rf-I)。本研究以大豆(Glycine max) RN型细胞质雄性不育系JLCMS89A与恢复系JLR92为研究对象,首先利用F₁代和回交1代(backcross, BC₁)群体对Rf-I进行遗传分析,并将BC₁群体作为定位材料,利用混池分组分析法(bulk segregant analysis, BSA)高通量测序结合简单重复序列(simple sequence repeat, SSR)分子标记验证,最终对恢复抑制基因进行了初步定位。结果表明：恢复抑制性状受存在于不育系核基因组中的显性单基因Rf-I控制,初步将Rf-I定位在第9号染色体末端38.387~39.890 Mb,约1.503 Mb的区间内。本研究为后续该基因的精细定位及其功能的研究提供了理论依据和实验基础,同时对大豆RN型细胞质雄性不育系的选育与杂交组合的配制具有指导意义。

保护和合理利用福建红菇(Russula)资源、探索保护性采摘调控红菇壳斗科(Fagaceae)共生宿主外生菌根菌群结构,可为促进天然红菇林的红菇增产提供理论依据。本研究利用形态特征结合rDNA ITS (internal transcribed spacer)序列调查福建红菇种质资源,结果表明,福建以正红菇(Russula griseocarnosa)为主,闽东部分以红色红菇(R. rosea)为主。在福建建瓯正红菇自然保护林中,利用形态学和rDNA ITS序列相结合的方法,比较非保护性及保护性采摘(即上一年末茬红菇(约8月下旬)全部采摘与不采摘)对红菇壳斗科共生树外生菌根群落组成及菌根丰度造成的差异。壳斗科外生菌根有34个OTUs (operational taxonomic units),并鉴定到4个种、9个属、3个科和1个目;壳斗科菌根的核心菌群为Russula、Thelephoraceae、Lactarius和Cortinarius;上一年的保护性采摘正红菇措施增加了第二年正红菇Russula和Thelephoraceae菌根丰度,Lactarius丰度则减少。本研究结果明确了福建壳斗科菌根菌的类型,发现红菇的不同采摘措施会影响壳斗科与红菇的共生率及壳斗科外生菌根菌群结构,从而为红菇的人工促繁增产及红菇保护林生态系统的恢复和改造等提供了参考依据。

泛素蛋白酶体途径广泛参与植物生长发育的各个阶段,其中泛素结合酶E2是该途径中酶联催化的关键酶,在底物泛素化的过程中发挥着重要的作用。本研究以马铃薯(Solanum tuberosum)栽培品种'大西洋'叶片cDNA为模板,克隆得到马铃薯泛素结合酶E2 (ubiquitin-conjugating enzyme, UBC)基因StUBC12 (GenBank No. XM_006343293.2),该基因全长2 112 bp,包含3个内含子和4个外显子,编码序列(coding sequence, CDS )区长444 bp。生物信息学分析表明,StUBC12为包含148个氨基酸编码的非跨膜蛋白,具有典型的UQ_con保守结构域。用qRT-PCR技术对马铃薯栽培品种'大西洋'和'青薯9号'的根、茎、叶和花进行基因表达量分析,结果表明该基因在叶和花中的表达量最高,且在'大西洋'中的表达量显著高于'青薯9号';在干旱和盐胁迫条件下,马铃薯StUBC12基因通过上调表达提高植株的抗逆性。研究结果可为进一步研究马铃薯StUBC12基因的功能提供理论依据。

我国启动马铃薯(Solanum tuberosum)主粮化发展战略以来,主粮化马铃薯新品种选育成为育种的又一新目标。本研究在形态学鉴定的基础上,利用SSR分子标记技术对99份马铃薯品种(系)的遗传关系进行研究,筛选出32对多态性指数较高的SSR引物用于供试材料的SSR扩增分析。根据12个形态学性状,对99份马铃薯种质基于欧氏距离、以非加权配对算术平均法(unweighted pair group method analysis, UPGMA)进行聚类分析。结果表明,基于欧式距离6.79可将供试材料分为两大类,Ⅰ类包含90份材料,占供试材料的91%;Ⅱ类包含9份材料,分别为丽薯6号、青薯2号、红玫瑰、1025、东农310、甘谷紫、中薯21、云薯606和国外2号,占供试材料的9%。SSR聚类结果表明,32对SSR引物共检测到202个等位基因位点,多态性比率达100%。供试材料的遗传相似系数(genetic similarity, GS)在0.627~0.926之间。在GS为0.627时,供试材料被聚为两大类,第Ⅰ类有27个基因型,占供试材料的27%;第Ⅱ类有72个基因型,占供试材料的73%;在该类群中,丽薯6号和华恩1号与其他基因型遗传背景差异较大而被单独分离出来,另外70份材料在GS为0.637时,肯德、米拉和克新22号被单独分离出来。形态学聚类与SSR聚类结果均表明,同一育成单位的马铃薯品种遗传背景极其相似,遗传差异较小。综合扩增带型的清晰度、多态性条带的数量及引物的重复性高低,确定STI005、STI022、STI024、STI041、SSR223和STG0016共6对SSR核心引物,结合该6对核心引物对供试材料进行鉴定,可将99个品种完全区分开。按照STI005/STI024/STG0016/SSR223/STI022/STI041组合,构建出99份供试材料的指纹图谱。结果表明,部分供试材料的形态学标记与SSR标记聚类结果在类群划分与遗传背景上具有一致性,形态学性状差异能在一定程度上真实反应基因水平的差异。本研究为马铃薯品种鉴别和优良杂交组合选配提供了参考依据。

花生(Arachis hypogaea)属于中度耐盐作物,可在0.3%的盐碱地上正常生长,但产量会因盐胁迫造成的伤害而减产,挖掘花生耐盐基因、创制耐盐种质、选育耐盐品种成为花生在盐碱地有效利用的关键问题。本研究利用已构建的花生耐盐突变体及其诱变亲本转录组数据库,对花生中的胚胎发育晚期丰富蛋白(late embryogenesis abundant proteins, Lea)基因进行差异表达筛选,获得盐胁迫差异表达基因AhLea-D。为了进一步研究AhLea-D基因与花生耐盐性的关系,从花生耐盐突变体中克隆AhLea-D基因(GenBank No. MN393179)全长cDNA序列,该序列全长534 bp,编码的AhLea-D蛋白含有177个氨基酸,分子量为17.89 kD,等电点为5.78,为酸性蛋白。亲水性平均系数为-0.983,蛋白的不稳定指数小于40,属于稳定的亲水性蛋白。构建AhLea-D基因的过表达载体PCAMBIA1301-AhLea-D,并利用花粉管通道法转入花生受体品种'花育23'。收获所注射花蕾上的荚果,利用PCR扩增法对收获的籽粒进行分子鉴定,结果表明转基因籽粒阳性率为52%。qRT-PCR检测结果表明,转基因植株中AhLea-D基因的表达量是非转基因对照植株的7~12倍。利用250 mmol/L NaCl对转基因植株和非转基因对照植株进行盐胁迫处理,1周后对照植株叶片出现明显的萎蔫、发黄现象,而转基因植株无明显变化。转基因植株的净光合速率、气孔导度、蒸腾速率等均高于对照植株,而胞间CO₂浓度低于对照植株。转基因植株中超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)、过氧化物酶(peroxidase, POD)、过氧化氢酶(catalase, CAT)的酶活性均显著高于非转基因对照植株,而丙二醛(malonic dialdehyde, MDA)含量则显著低于非转基因对照植株(P<0.05)。本研究结果表明,AhLea-D基因的过量表达提高了转基因花生的耐盐性。本研究结果将为在花生中开拓新的抗逆育种途径提供理论依据,并为花生抗逆耐盐育种提供耐盐新基因。

果胶甲酯酶(pectin methylesterase, PME)是一类催化果胶复合物去甲酯化的细胞壁蛋白,在植物的耐铝性方面发挥一定的作用。丹波黑大豆(Glycine max cv. Tamba)是一种耐铝豆科植物,为研究丹波黑大豆中GmPME2在铝胁迫下发挥的功能,利用反转录PCR (reverse transcription PCR, RT-PCR)技术从丹波黑大豆中克隆获得果胶甲酯酶基因GmPME2 (GenBank No. MN867684)。该基因编码区全长900 bp,编码299个氨基酸,等电点为8.85。GmPME2蛋白不稳定性指数为30.11<40,是稳定蛋白。通过qRT-PCR对基因GmPME2在丹波黑大豆中的表达进行分析,结果表明,在铝胁迫(pH 4.5, 0.5 mmol/L CaCl₂, 50 μmol/L AlCl₃)下,GmPME2的表达呈先升高后下降的趋势,12 h的表达量最高,且根部的表达量明显高于茎和叶部(P<0.05),特别是根尖。在本氏烟草(Nicotiana benthamiana)中,利用瞬时表达观察到GmPME2蛋白主要定位在细胞壁上。构建表达载体pBI121-GmPME2-eGFP,通过农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导的遗传转化成功转化烟草。选取阳性转基因烟草株系GmPME2-1、GmPME2-3和GmPME2-4,对其进行耐铝性分析,结果表明,转基因烟草根尖PME活性较野生型显著增强;根的相对伸长量较野生型显著减少;转基因烟草根尖丙二醛(malondialdehyde, MDA)含量较野生型显著增加(P<0.05);伊文思蓝和苏木精染色较野生型明显加深;柠檬酸分泌量由于根尖吸附更多的铝比野生型增多。本研究表明,植物可以通过调控PME基因的表达减少根尖铝离子吸附,进而增强耐铝性,该结果为改良铝敏感豆科植物的耐铝性提供了基因资源。

ζ-胡萝卜素脱氢酶(ζ-carotene desaturase, ZDS)是类胡萝卜素合成的重要限速酶,其催化ζ-胡萝卜素生成番茄红素。本研究根据黄秋葵(Hibiscus esculentus)转录组测序获得的序列数据,设计引物克隆得到1条2 189 bp的ZDS基因cDNA全长,其具有1 686 bp的ORF;编码561个氨基酸,理论分子量为61.79 kD,等电点(pI)为6.807;编码的蛋白与亚洲棉(Gossypium arboreum)、陆地棉(G. hirsutum)、黄麻(Corchorus capsularis)、榴莲(Durio zibethinus)、可可(Theobroma cacao)等蛋白的同源性均超过90%,显示其高度的保守性,将基因命名为HeZDS,GenBank登录号为：MG372371。qRT-PCR定量分析表明,黄秋葵根、茎、叶、花和果实等器官中都有检测到HeZDS基因;叶发育过程中以成熟叶中表达量最高,果实发育中以花后2 d高表达。HeZDS基因的表达与类胡萝卜素含量存在密切的相关性。本研究为HeZDS的功能和类胡萝卜素调控机制研究提供了资料基础。

白藜芦醇(resveratrol)是植物在生物和非生物胁迫条件下产生的一种植保素,是芪合酶(stilbene synthase, STS)表达的产物。中国野生毛葡萄'丹凤-2'(Chinese wild Vitis quinquangularis accession 'Danfeng-2')果实中白藜芦醇含量高,且植株抗病性强,研究其芪合酶基因的表达与功能,可以用其作为抗病种质资源进行抗病育种。本研究基于前期的研究成果,通过多种生物和非生物逆境处理探明芪合酶基因VqSTS12、VqSTS24和VqSTS25的表达模式。qRT-PCR结果表明在白粉菌(Uncinula necator)诱导12 h后VqSTS12、VqSTS24和VqSTS25基因就能被极显著地诱导表达,其次在96~120 h表达水平较高;同时,VqSTS12、VqSTS24和VqSTS25基因在茉莉酸甲酯(methyl jasmonate, MeJA)、水杨酸(salicylic acid, SA)、脱落酸(abscisic acid, ABA)、创伤、低温、高盐、干旱等胁迫处理下表达上调,表明这3个基因能广泛响应生物与非生物胁迫的诱导。瞬时转化烟草(Nicotiana benthamiana)表皮细胞进行亚细胞定位,分析结果表明这3个芪合酶定位在细胞质中。在过表达VqSTS12和VqSTS25的欧洲葡萄'无核白'(Vitis vinifera cv. 'Thompson Seedless')中,发现10% PEG6000模拟干旱胁迫处理下转基因植株中的芪合酶基因VqSTS12和VqSTS25表达显著上调,丙二醛(malondialdehyde, MDA)含量、过氧化物酶(peroxidase, POD)活性和过氧化氢酶(catalase, CAT)活性等生理指标均优于野生型植株,表明过表达VqSTS12和VqSTS25提高了无核白葡萄的抗旱性。综上所述,芪合酶基因VqSTS12、VqSTS24和VqSTS25可以在抗病育种中作为改良欧洲葡萄品种的抗性基因种质资源,研究结果为进一步改良提高欧洲葡萄的抗病、抗逆性提供了候选基因和参考依据。

微囊藻毒素-LR (microcystin-LR, MC-LR),作为蓝藻(Cyanobacteria)产生的一类污染水环境的天然毒素,对动物生殖健康具有潜在的威胁,但目前有关MC-LR对动物卵母细胞的毒性作用尚不明确。本研究以体外成熟的猪(Sus scrofa)卵母细胞为研究对象,探究MC-LR对猪卵母细胞体外成熟的影响。将猪卵丘-卵母细胞复合体(cumulus-oocyte complexes, COCs)分别置于含不同浓度MC-LR的培养液中进行体外成熟培养,采用间接免疫荧光染色结合激光共聚焦扫描成像技术,研究MC-LR处理对猪卵母细胞成熟分裂进程以及对染色体与纺锤体等亚细胞结构的影响。结果显示,MC-LR处理后的猪卵母细胞成熟率呈浓度依赖性下降,当MC-LR作用浓度达40 μg/mL时,猪卵母细胞第一极体排出率由72.81%显著下降至56.71% (P<0.05),当MC-LR作用浓度达60 μg/mL时,第一极体排出率则进一步下降至45.00% (P<0.01);细胞周期进程检查进一步研究发现,经MC-LR (60 μg/mL)处理卵母细胞后,阻滞在第一次减数分裂末期(telophase Ⅰ, TⅠ)的细胞比例由10.63%显著升高至45.49% (P<0.001),同源染色体分离与排列发生异常的卵母细胞比例也由11.94%增加至44.33% (P<0.001);细胞骨架等亚细胞结构分析表明MC-LR处理导致猪卵母细胞纺锤体结构发生异常的比例也由11.28%显著升高至42.12% (P<0.01)。本研究结果表明,MC-LR对猪卵母细胞纺锤体结构具有明显的毒性损伤作用,致使同源染色体排列与分离发生异常、减数分裂周期停滞在TⅠ期,最终导致卵母细胞成熟分裂失败。本研究为深入了解MC-LR的生殖毒性及其毒性作用机制提供了实验依据,也为临床有效防治与MC-LR生殖毒性相关的疾病提供了实验参考。

绵羊(Ovis aries)卵巢中血管生成因子的调控与其血管增生、卵泡发育和黄体形成密切相关,且对绵羊的繁殖性能具有重要的调节作用。研究血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor, VEGF)在小尾寒羊、湖羊及藏羊卵巢中的分布特点与表达规律,探讨VEGF表达与绵羊排卵数、繁殖力的相关性。本研究利用qRT-PCR检测VEGF在不同繁殖力绵羊卵巢中的表达,同时运用免疫组织化学法和蛋白免疫印记(Western blot, WB)结合图像分析软件(image pro plus, IPP)技术,分析VEGF蛋白在卵巢组织中的表达与分布。结果显示,VEGF在绵羊卵巢中均有表达,其高繁殖力绵羊的表达显著高于低繁殖力绵羊(P<0.05)。免疫组织化学结果显示,VEGF阳性信号主要定位在绵羊不同卵泡中的颗粒细胞、颗粒黄体细胞和血管内皮细胞,在卵巢间质和闭锁卵泡颗粒细胞中也呈弱表达;VEGF蛋白阳性信号的强弱与卵泡大小保持一致,且在黄体早期的表达明显高于退化期。研究结果表明,VEGF的高表达能够诱导绵羊卵泡和黄体周围更多的血管新生,提高微血管及毛细血管的通透性,在提高优势卵泡的数量和质量方面发挥了积极作用。本研究为揭示绵羊繁殖力差异的部分遗传机理提供基础资料。

早孕因子(early pregnancy factor, EPF)是一种妊娠相关蛋白,在胚胎发育过程中作为滋养层的自分泌和旁分泌免疫耐受因子和生长因子而发挥作用。为研究EPF在雌性牦牛(Bos grunniens)主要生殖器官中的表达情况及其在繁殖活动中的作用,本研究采集牦牛卵泡期、黄体期、及妊娠早期的卵巢、输卵管、子宫以及胎盘样品,利用qRT-PCR、Western blot和免疫组化(immunohistochemistry, IHC)等技术检测其表达情况。其中IHC结果表明,在子宫腺上皮细胞、子宫内膜上皮细胞、输卵管上皮细胞、膜性黄体细胞、胎盘滋养巨细胞和隐窝上皮细胞等处均有EPF蛋白表达。qRT-PCR结果显示,卵巢中卵泡期EPF mRNA表达量极显著低于妊娠早期与黄体期;输卵管和子宫中卵泡期极显著高于黄体期与妊娠早期。妊娠早期各组织中卵巢和母体胎盘EPF mRNA表达量极显著高于其余组织。Western blot检测到EPF蛋白在卵巢和输卵管中的表达妊娠早期极显著高于卵泡期与黄体期;子宫中卵泡期表达量极显著高于黄体期与妊娠早期。在妊娠早期,卵巢与母体胎盘EPF蛋白表达量极显著高于其余器官,其中卵巢表达量最高。结果表明,EPF在雌性牦牛主要生殖器官中具有时空差异性表达特征,妊娠早期EPF可能主要来源于卵巢和母体胎盘。这一结果,为进一步研究EPF在牦牛妊娠关系的建立和维持中的作用提供基础资料。

利用苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis, Bt) Cry毒素基因培育转基因抗虫作物品种,为蛋白质杀虫材料的应用带来巨大示范效应。昆虫类钙粘蛋白是Cry毒素的潜在受体之一,开展受体结合筛选测定,对新型杀虫蛋白材料的筛选和创制具有重要意义。本研究以纯化的稻纵卷叶螟(Cnaphalocrocis medinalis)类钙粘蛋白毒素结合区域(toxin binding region, TBR)蛋白作为抗原,利用噬菌体展示技术从人(Homo sapiens)源化噬菌体单域抗体库中筛选抗稻纵卷叶螟类钙粘蛋白的单域抗体。采用负筛选的策略,经4轮吸附-洗脱-扩增,富集特异性识别TBR蛋白的噬菌体单域抗体。从第4轮筛选中随机挑取单菌落进行单克隆ELISA鉴定,获得4个含有完整单域抗体基因片段的阳性克隆;对阳性克隆进行测序和序列比对,最终获得3个序列不同的阳性克隆(B4 , C11和E8)。通过Western blot和ELISA结合试验进行的鉴定结果显示,筛选获得的3株阳性克隆与稻纵卷叶螟类钙粘蛋白均具有较高的结合活性。竞争抑制试验表明,100 μg/mL Cry1Ac对C11与稻纵卷叶螟TBR蛋白结合能力可产生28.6%的抑制。本研究利用噬菌体展示技术筛选获得抗稻纵卷叶螟类钙粘蛋白的噬菌体单域抗体并验证其生物活性,为进一步开拓具有Cry毒素功能活性和生物活性的模拟物提供了材料基础。

菰黑粉菌(Ustilago esculenta)可以侵染菰(Zizania latifolia)茎基部,形成可食用的肉质茎—茭白。研究发现,菰黑粉菌是一种二态性真菌,存在酵母型和菌丝型的转换。当信息素基因mfa (mating factor)基因编码的脂肽类信息素与信息素受体(pheromone receptor, pra)基因编码的信息素受体相互识别后,会激活环化腺苷酸介导的蛋白激酶A (cyclic adenosine monophosphate-protein kinase A, cAMP-PKA)信号转导途径和促丝裂原活化蛋白激酶级联信号(mitogen-activated protein kinase, MAPK)途径,使两个酵母型的性亲和单倍体菌株融合形成菌丝从而产生致病性。本研究基于菰黑粉菌全基因组分析,克隆得到菰黑粉菌中编码G蛋白α亚基的基因(Ustilago esculenta guanine uncleotide-binding protein subunit alpha-3, Uegpa3)(GenBank No. ALS87611.1),该基因的cDNA全长1 065 bp,无内含子,编码354个氨基酸,具有典型的Gα结构域。表达模式分析发现：Uegpa3在接合管形成时期表达上调。通过聚乙二醇(polyethylene glycol, PEG)介导的原生质体转化方法将Uegpa3缺失突变后发现：Uegpa3缺失菌株无法融合形成菌丝。进一步研究发现Uegpa3突变后无法形成接合管,且信息素合成基因表达受到显著抑制。以上结果表明：菰黑粉菌中的Uegpa3可能通过影响信息素信号的传递,继而影响菰黑粉菌接合管的形成,从而影响菰黑粉菌二型态转换。本研究初步探究了菰黑粉菌中编码G蛋白α亚基的基因Uegpa3在二型态转换中的作用,为菰黑粉菌与茭白互作机制的研究提供了基础材料。

根腐病(root rot)是导致大豆(Glycine max)减产的主要病害,前期工作中筛选到1株对大豆根腐病病原菌—尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)具有较强拮抗作用的贝莱斯芽胞杆菌(Bacillus velezensis) 3A3-15菌株。为探究生防菌贝莱斯芽胞杆菌3A3-15对盆栽大豆根际土壤细菌群落结构的影响,将含有尖孢镰刀菌的盆栽分为2组,其中使用生防菌3A3-15菌株为处理组,不使用生防菌为对照组。采用高通量测序技术分析根际土壤细菌群落结构,利用usearch61聚类方法对分组后的操作分类单元(operational taxonomic units, OTU)进行分类学注释。Alpha多样性分析结果表明,处理组Shannon指数、谱系多样性(phylogenetic diversity, PD)值、Simpson指数和Chao1指数降低,但无显著差异。处理组特有2 258个OTU,较对照组(3357个)减少32.74%。前10位优势菌门分别是变形菌门、酸杆菌门、放线菌门、芽单胞菌门、拟杆菌门、绿弯菌门、疣微菌门、浮鰴菌门、TM7和硝化螺旋菌门。处理组和对照组的优势菌门丰度无显著差异;但处理组的广古菌门、迷踪菌门、纤维杆菌门、OP11丰度显著高于对照组(P<0.05),GN02丰度极显著高于对照组(P<0.01)。两组样品中优势属为Kaistobacter和鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)。无度量多维标度(nonmetric multidimensional scaling, NMDS)分析结果表明,处理组细菌群落差异小于对照组。总之,贝莱斯芽胞杆菌3A3-15的加入增加了部分非优势菌门的丰度,减小了细菌群落结构差异,但土壤细菌整体的丰富度和多样性没有显著差异。本研究可为3A3-15生防机理探究及菌剂安全性使用提供参考依据。

随着我国农业转基因生物安全管理工作的不断深化,技术标准的作用愈加突出,已经成为依法管理的重要技术支撑。经过16年的努力,我国已经基本建立了农业转基因生物安全标准体系。截止2018年12月,农业部/农业农村部共发布农业转基因生物安全标准201项,现行有效193项。本文对我国农业转基因生物安全标准体系现状进行了初步的总结,分析了农业转基因生物安全标准体系的特点并提出了存在的问题,探讨了今后一段时间内农业转基因生物安全标准体系建设的发展方向,以期为我国农业转基因生物安全标准的进一步完善提供借鉴,使其更好地为农业转基因生物安全管理工作提供技术支撑。

脂肪含量是乳品质的重要评价指标。除了作为能量供应,反刍动物乳中脂肪对于人类的健康有着重要的生理作用,而反刍动物乳腺中脂肪的代谢受到核转录因子的调控。近年来,核转录因子调节反刍动物乳腺脂肪酸代谢的研究取得了重要进展,尤其是配体依赖性转录因子过氧化物酶增殖物激活受体家族(peroxisome proliferator-activated receptor family, PPAR)和肝X受体(liver X receptor, LXR)对乳腺脂肪酸合成的决定性作用得到证实。PPAR和LXR均能形成转录复合体,结合下游靶基因的启动子上游,继而影响乳脂代谢相关通路的活性。PPAR和LXR不同的基因亚型的生理功能存在较大差异。胆固醇应答元件结合蛋白1(sterol regulatory element-binding protein 1, SREBP1)是调节乳腺脂肪酸合成的典型转录因子,主要影响脂肪酸的重头合成等。本文对这些关键转录因子调节乳腺脂肪酸合成的最新研究进展进行综述,旨在为调控乳脂成分提供参考资料。

中胚轴的长度决定了幼苗的顶土能力,长中胚轴的水稻(Oryza sativa)品种在直播条件下出苗率更高。GY1基因从水稻突变体高腰(gaoyao1)中鉴定并命名。GY1 (LOC_Os01g67430)是控制中胚轴长度的主效基因之一,相比来自短中胚轴品种'日本晴'(O. sativa ssp. japonica cv. Nipponbare)的显性GY1^Nip,'卡萨拉斯'(O. sativa ssp. indica cv. Kasalath)来源的隐性gy1^Kasa的编码区的第376 bp处发生了G→T突变,导致了中胚轴变长。为了促进gy1^Kasa在直播稻育种中的运用,本研究以GY1的功能单核苷酸多态性(functional nucleotide polymorphism, FNP)为靶标,使用扩增受阻突变系统(amplification refractory mutation system, ARMS)开发分子标记。该分子标记(gy1fnp)包含4条引物,分别命名为gy1fnpbf、gy1fnpbr以及gy1fnpaf、gy1fnpar。琼脂糖凝胶电泳检测结果表明不同基因型能够得到正确区分,Sanger测序结果表明琼脂糖凝胶电泳检测带型的差异确实是由于SNP376的多态性导致的。F₂分离群体的表型及gy1fnp基因型鉴定结果表明,gy1^Kasa纯合基因型能部分反映长中胚轴表型。本研究开发的分子标记gy1fnp能够精确区分GY1的2种等位基因及杂合基因型,经过一次PCR反应并通过琼脂糖凝胶电泳即可鉴定。本方法具备方便、快捷和成本低等优点。gy1fnp有助于其他中胚轴长度基因的克隆和利用分子标记辅助选择培育具直播特性的水稻品种。

优化测定新疆本地梨(Pyrus)品种基因组大小及染色体倍性的流式细胞检测技术,可对新疆本地梨品种的基因组大小及倍性进行更为高效的检测和鉴定。本研究以二倍体'砀山酥梨'为参照,采用优化后的流式细胞术检测方法对29份新疆本地梨品种进行基因组大小估测及染色体倍性的鉴定。检测流程：以一年生枝水培嫩叶为试材,用蒸馏水、去离子水各冲洗2~3次,采用木本植物缓冲液(woody plant buffer, WPB)进行解离,先加入1 mL,切碎后再加入1 mL;500目滤膜过滤1次;4 ℃冰箱孵育5 min;4 ℃,1 000 r/min离心5 min;弃上清液至0.1 mL,分别加入200 μL的WPB解离液及碘化丙啶(propidium iodide, PI)染液,避光染色10 min后上机检测。结果表明,检测的29个新疆本地梨品种基因组大小均值为(566.54±125.17) Mb,检测出1个嵌合体,3个三倍体及1个四倍体。其中,'也历克阿木特'基因组大小为(666.80±154.56) Mb,同时出现二倍体和三倍体染色体峰,为嵌合体;'可特阿木特'、'艾温切可'、'黑酸梨'基因组大小分别为(721.12±20.87) Mb、(791.33±36.84) Mb、(725.16±76.40) Mb,均为三倍体;'沙01'基因组大小为(1032.61±49.41) Mb,为四倍体。24个二倍体品种的基因组大小在(480.95±16.24)~(599.14±38.36) Mb之间,相差120 Mb;3个三倍体品种的基因组大小在(721.12±20.87)~(791.33±36.84) Mb之间,相差70 Mb。本研究优化了新疆本地梨品种基因组大小估测和染色体倍性鉴定的流式细胞术检测方法,操作简单、耗时短,不足之处是染色体特征信息无法获取。本研究结果可为今后梨倍性育种及基因组学研究提供技术支持。

马麝病毒性出血症(Moschus chrysogaster (sifanicus) viral hemorrhagic disease, McVHD)为马麝的一种病毒性传染病,发病急、病死率高,严重威胁我国马麝种群的健康和安全。该病病原马麝出血症病毒(Moschus chrysogaster (sifanicus) hemorrhagic disease virus, McHDV)与杯状病毒科(Caliciviridae)兔病毒属(Lagovirus)的兔出血症病毒(Rabbit hemorrhagic disease virus, RHDV)高度同源。为建立该病快速简便的诊断方法,本研究对病原基因组序列及兔出血症病毒基因组序列进行比对分析,设计并合成引物McVHD-F/R,在反应条件优化及特异性和敏感性分析的基础上,建立马麝病毒性出血症的反转录PCR (reverse transcription PCR, RT-PCR)诊断方法。结果表明,所建立的RT-PCR方法可在目标病毒基因组上扩增出1条448 bp的目的片段,而与沙门氏菌(Salmonella)、巴氏杆菌(Pasteurella multocida)、肺炎克雷伯菌(Klebsiella pneumoniae)等10种病原微生物均无交叉反应,且病毒RNA最低检测量为10^-5 ng/μL (2.38×10³拷贝/μL)。临床病料检测结果表明,该方法可快速、有效检出临床病料中的病毒核酸,且检测结果与病原分离结果一致。本研究建立的方法为马麝出血症的诊断和分子流行病学调查提供了技术支持。