猪肺泡巨噬细胞(porcine alveolar macrophages, PAMs)是机体先天免疫第一防线的重要成员,其强可塑性为猪(Sus scrofa)的免疫调控机制解析提供了重要细胞模型。为建立猪肺泡巨噬细胞不同极化亚型及比较两种不同形式的PAMs与3D4/21细胞系极化的异质性与可逆性,本研究以30日龄健康大白仔猪分离的原代PAMs和商业化3D4/21细胞系为实验材料,利用脂多糖(lipopolysaccharide, LPS)加γ干扰素(interferon gamma, IFN-γ)组合和白介素4 (interleukin 4, IL-4)进行极化诱导,分别构建M1和M2细胞模型。PCR和qRT-PCR相对定量结果显示,M1型标志基因IL-1β、趋化因子配体10 (CXC chemokine ligand 10, CXCL10)、肿瘤坏死因子(tumour necrosis factor, TNF)、IL-6、IL-12B在PAMs和3D4/21细胞系M1型中的表达水平均显著高于在对照组(M0)和M2型中的表达水平(P<0.05)。M2型标志基因精氨酸酶1 (arginase-1, Arg1)、过氧化物酶体增殖剂激活受体γ (peroxisome proliferators-activated receptor γ, PPARγ)、IL-10和几丁质酶3样蛋白3 (chitinase 3-like 3, Chi3L3或Ym-1)在3D4/21细胞系M2型中的表达水平显著高于在M0和M1型中的表达水平(P<0.05);而在PAMs中,Arg1、PPARγ和Ym-1在M0和M2型中的表达水平显著高于在M1型中的表达水平(P<0.05)。Western blot结果显示,两类细胞Arg1蛋白表达变化与qRT-PCR相对定量结果相符。同时,对PAMs和3D4/21细胞系极化的可逆性实验结果表明,PAMs极化的可逆性强于3D4/21细胞系,且PAMs由M2型向M1型转换的能力强于由M1型向M2型转换的能力。本研究为进一步探索猪肺泡巨噬细胞极化机制及猪的抗病育种提供了基础资料。

雄性动物的繁殖能力受营养和能量代谢的影响,而AMP激活的蛋白激酶(AMP-activated protein kinase, AMPK)作为能量的感受器分子,在其生殖功能中起着重要作用,本实验旨在研究AMPK对饥饿诱导的绵羊(Ovis aries)睾丸间质细胞(leydig cells, LCs)自噬和凋亡的作用。采用绵羊LCs为实验材料,培养至第4代,分别用无血清培养液培养0、3、6、12、24 h后,利用Cell Counting Kit-8 (CCK8)试剂盒检测细胞活力,筛选合适的处理时间。饥饿12 h,通过透射电镜和流式细胞术观察LCs的自噬和凋亡,qRT-PCR和蛋白免疫印迹(Western blot, WB)方法分别检测自噬及凋亡相关的基因和蛋白表达变化。结果表明,与对照组相比,饥饿诱导的LCs中自噬体增多,细胞凋亡率显著升高(P<0.05),并且自噬相关基因程序性死亡受体-1 (programmed cell death-1, Beclin1)和微管相关蛋白1轻链3 (microtubule-associated protein 1 light chain 3, LC3)等基因表达量显著升高(P<0.05),Beclin1蛋白表达和LC3Ⅱ/LC3Ⅰ比率显著升高(P<0.05),促凋亡相关基因Bcl-2相关X蛋白(Bcl-2 associated X protein, BAX)等基因表达显著升高(P<0.05),抗凋亡相关基因B淋巴细胞瘤-2 (B-cell lymphoma-2, Bcl-2)基因表达极显著降低(P<0.01),BAX/Bcl-2蛋白表达比率升高;AMP依赖的蛋白激酶(AMP-activated protein kinase, AMPK)/哺乳动物雷帕霉素蛋白激酶(mammalian target of rapamycin, mTOR)/UNC-51样激酶1 (UNC-51-like kinase 1, ULK1)通路的关键基因的表达均极显著上升(P<0.01)。综上,饥饿诱导绵羊LCs,能够激活AMPK/mTOR/ULK1通路并促进细胞自噬和凋亡的发生。本研究可为进一步探究AMPK对睾丸发育的影响提供理论参考。

MYB转录因子是植物中最大的转录因子家族之一,广泛参与多种生理生化过程。为探讨辣椒 (Capsicum annuum) MYB转录因子家族功能,本研究对辣椒R2R3-MYB转录因子家族进行全基因组鉴定和生物信息学分析,并利用转录组技术检测辣椒疫霉菌(Phytophthora capsici)对该家族成员基因转录水平的影响。结果显示,辣椒基因组中共鉴定出102个R2R3-MYB类转录因子,在各条染色体上均有分布。系统进化树分析发现,辣椒R2R3-MYB可分为11个亚家族,其中Ⅺ亚家族的保守结构域、共有基序和基因结构与其他亚家族有明确的区别;保守结构域包括差异显著的2类,每个类别中的保守结构域高度相似;R2R3-MYB基因结构在亚家族间有明显区别;辣椒基因组中有5对来自串联复制的同源R2R3-MYB基因;与拟南芥(Arabidopsis thaliana)、番茄(Solanum lycopersicum) R2R3-MYB 基因进行系统发生分析,102 个辣椒R2R3-MYB转录因子可分为22个亚家族。上述结果表明,R2R3-MYB蛋白最初通过基因组复制、内含子插入和结构域改组而多样化,但在随后的植物进化过程中相对保守。进一步利用辣椒转录组数据分析R2R3-MYB基因的表达模式,发现部分R2R3-MYB转录因子能够响应疫霉菌的侵染,多个R2R3-MYB基因在抗病品种中上调表达,提示疫霉菌可诱导MYB转录因子的表达。本研究为深入探讨辣椒R2R3-MYB转录因子家族参与疫霉菌抗性的机制提供参考依据。

甜瓜(Cucumis melo)长果柄品种有利于规模化生产与机械化采收。本研究利用长果柄甜瓜'1244'和短果柄甜瓜'MS-5'配置杂交组合,构建F₂分离群体,利用特异性位点扩增片段测序(specific-locus amplified fragment sequencing, SLAF-seq)技术构建甜瓜遗传图谱,结合SSR分子标记,对果柄长度(fruit peduncle length, fpl)进行QTL定位。构建的甜瓜遗传图谱包含12个连锁群,获得了10 595个上图标记,总图距为1 383.88 cM,标记间平均距离为0.13 cM;甜瓜果柄长度受2对主基因控制,fpl1.1定位在甜瓜1号染色体CMSSR05887和CMSSR05892之间,表型贡献率为12.2%,QTL候选区间位于甜瓜scaffold00060 57 524~270 836;fpl8.1位于8号染色体CMSSR20549和CMSSR20495之间,表型贡献率为13.2%,QTL候选区间位于scaffold00058 94 748~105 498。研究结果为甜瓜分子标记辅助选择育种及甜瓜机械化采收研究提供理论依据。

亚油酸通过调节膜脂的流动性参与植物代谢和各种胁迫反应,是植物脂类中主要的多不饱和脂肪酸。脂肪酸脱氢酶(fatty acid desaturase 2, FAD2)是亚油酸生物合成的关键酶,由FAD2基因编码,红花(Carthamus tinctorius)种子CtFAD2-1基因是其亚油酸生物合成的主要基因。本研究采用染色体步移方法克隆了红花CtFAD2-1基因,构建了含不同缺失启动子片段(P1: 821 bp; P2: 564 bp;P3: 230 bp;P4: 60 bp)的植物表达载体,并稳定转化拟南芥(Arabidopsis thaliana),并利用转基因方法对其功能进行验证。结果发现,该启动子中存在热激响应元件(heat responsive element, HSE)、低温响应元件(low temperature response, LTR)、干旱响应元件(MYB response, MBS)等非生物胁迫应答相关顺式元件,以及损伤、真菌及茉莉酸甲酯等响应基序。通过构建CtFAD2-1基因启动子缺失表达载体并稳定转化拟南芥,转基因拟南芥的β-葡萄糖苷酸酶(glucuronidase, GUS)组织化学分析结果显示,GUS在拟南芥的花、成熟种子和角果壁均有表达,且对干旱、盐、冷、高温、伤口和脱落酸(abscisic acid, ABA)激素处理等均有响应,其中-230~-60 bp是拟南芥组织GUS活性的关键区域。红花CtFAD2-1基因启动子属于非种子特异型启动子,且受多种非生物胁迫诱导,这与其含有多种非生物胁迫响应元件相一致。本研究为CtFAD2-1基因启动子的利用和进一步研究CtFAD2-1基因的表达调控提供理论依据。

炭疽病是荔枝(Litchi chinensis)生产的重要病害,严重限制了荔枝产业的发展。为明确海南荔枝炭疽病病原菌(Colletotrichum spp.)的种类构成、优势种群以及在海南小区域空间内不同种群间的分布与地理来源的关系。本研究于2018~2019年对海南各荔枝种植产区进行了炭疽病发生危害调查及采样,共采集病样217份,通过柯赫氏法则鉴定分离病原79株;采用转录间隔区序列(internal transcribed spacers, ITS)、肌动蛋白基因(actin, ACT)、3-磷酸甘油醛脱氢酶(glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase, GAPDH)、β-微管蛋白(β-tubulin, TUB2)、几丁质合成酶(chitin synthetase, CHS-1)和谷氨酰胺合成酶(giutamine synthetase, GS) 5个基因联合分析及交配型(mating type, Mat)基因ApMat (apn2 and Mat1-2-1)对海南荔枝炭疽病菌种类构成、分布与地理关系及各地区间种群遗传变异进行研究。结果表明,引起海南荔枝炭疽病的病原菌种类有尖孢炭疽(Colletotrichum acutadum)和胶孢炭疽复合群下的胶孢炭疽(C. gloeospoiorides)、果生炭疽(C. fructicola)、暹罗炭疽(C. siamense)、亚洲炭疽(C. asianum)、香蕉炭疽(C. musae)、卡哈瓦炭疽菌(C. kahawas subsp. kahawae)和哈锐炭疽菌(C. horri),在种类构成上具有较大的丰富性,并且胶孢炭疽菌为优势病原菌群;各种类菌株在来源上不具有地理区域性、各地理菌株遗传距离较接近,其病原菌分布与地理无明显相关性;遗传变异来源主要在地理种群间。本研究为深入研究荔枝炭疽病的发生、防治以及进一步的抗病育种工作提供一定的理论基础。

卵丘细胞是卵母细胞的重要支持细胞,卵丘细胞的质量影响卵母细胞的体外成熟和发育能力。低氧分压有利于牦牛(Bos grunniens)卵母细胞的体外成熟和发育能力,但是卵丘细胞是否参与该作用尚未见报道。为明确低氧分压对牦牛卵丘细胞转录组的影响,本研究在5%和20% O₂的条件下进行牦牛卵丘细胞-卵母细胞复合体(cumulus-oocyte complex, COC)成熟培养,然后收集卵丘细胞进行转录组测序、差异表达基因筛选和qRT-PCR验证。本研究共获得8个转录组文库,总数据量56.17 Gb;基因表达分析表明,两组样品中共有13 584个基因得到表达,筛选获得270个差异表达基因,其中229个差异基因在5% O₂处理组高表达,41个差异基因在20% O₂处理组高表达;基因本体论(Gene Ontology, GO)和KEGG通路富集分析表明,差异表达基因主要富集于糖酵解、卵丘细胞扩散和卵丘细胞-卵母细胞信号传导等生物学过程;在基因组未被注释的区域寻找新基因和新转录本,发现6 711个新基因,7 209个新转录本,其中829个新转录本具有蛋白编码能力。qRT-PCR结果验证了转录组测序结果准确。上述研究结果提示,低氧分压可能促使牦牛卵丘细胞的转录模式趋同于体内成熟环境,进而促进牦牛卵母细胞的成熟并提高其发育能力。本研究结果为深入研究氧分压对牦牛卵母细胞体外成熟中卵丘细胞-卵母细胞互作机理的影响提供了参考依据。

环状RNA (circular RNA, circRNA)作为竞争性内源RNA (competitive endogenous RNA, ceRNA)在细胞分化调控中发挥着重要作用。circRNA和其相关的ceRNA调控网络在鸡(Gallus gallus)前脂肪细胞分化中的功能和调控机制尚不清楚。本研究利用RNA-seq技术分析了鸡前脂肪细胞分化过程中circRNAs、miRNAs和mRNAs的表达,利用生物信息学方法筛选差异表达circRNAs、微小RNA(microRNAs, miRNAs)和mRNAs,并构建circRNA相关的ceRNA调控网络,筛选重要的circRNA相关ceRNA调控关系对。结果显示,在鸡前脂肪细胞中鉴定到4 904个circRNAs,在前脂肪细胞分化过程中分别筛选到143、145和660个差异表达的circRNAs、miRNAs和mRNAs。基于基因表达相关性分析和靶关系预测,成功构建了circRNA相关的ceRNA网络,并利用qRT-PCR筛选到12个候选circRNA-miRNA-mRNA关系对,其在鸡前脂肪细胞分化中可能发挥重要调控作用。本研究为进一步解析circRNA调控鸡脂肪沉积的机理提供了参考,同时丰富了鸡脂肪沉积遗传调控理论。

连城白鸭(Anas platyrhynchos)是我国珍贵稀有的水禽资源,具有优良的肉质特性和独特风味,但其肉质性状形成的遗传机制尚不明确。挖掘连城白鸭肉质风味形成相关基因,有助于连城白鸭的开发利用,也可为优质肉鸭选育及肉质评定等研究提供参考。本研究利用RNA-seq技术进行转录组测序,筛选连城白鸭与樱桃谷鸭胸肌转录组的差异表达基因,并对差异表达基因进行功能注释、富集分析和qRT-PCR验证,挖掘连城白鸭肉质形成的潜在调控基因。转录组测序共获得44.31 Gb有效数据,与参考基因组的比对率达到77.54%以上。以软件edge R进行分析,结果显示,2个鸭品种间912个基因呈现显著的差异表达,其中连城白鸭高表达基因424个、低表达基因488个。基因本体(Gene Ontology, GO)分析发现,772个差异表达基因获得功能注释,其中与肉质风味物质形成有关的生物学过程有12个,包括脂质代谢过程、脂肪酸代谢过程、苏氨酸分解代谢过程、羧酸代谢过程等。KEGG通路分析表明,差异表达基因共富集到179个信号通路,其中12个通路显著富集,与风味物质相关的有细胞因子与受体的相互作用、亚油酸代谢和组氨酸代谢、甘油磷酯代谢和转化生长因子β信号通路;根据通路功能注释筛选出酸性氨基酸脱羧酶样蛋白1 (acidic amino acid decarboxylase 1, GADL1)、含螺旋结构域的蛋白57 (coiled-coil domain-containing protein 57, CCDC57)和丙酮酸脱氢酶激酶4 (pyruvate dehydrogenase kinase, isozyme 4, PDK4),其可能在调节连城白鸭鲜味氨基酸和脂肪酸形成中发挥重要作用,进而影响胸肌肌肉品质的形成。进一步选择2个高表达基因和3个低表达基因进行qRT-PCR验证,获得与转录组测序一致的结果,表明测序结果可靠。本研究为深入探讨连城白鸭肉质风味形成机理及筛选遗传标记提供参考依据。

钠离子无电位门控通道1β (sodium channel nonvoltage-gated 1β, SCNN1B)在阳离子转运中具有重要作用,可转运Na⁺并促进Ca²⁺分泌,从而影响蛋壳品质。本研究以蛋鸭品种三穗鸭(Anas platyrhyncha domestica)为研究对象,利用qRT-PCR检测SCNN1B基因的组织表达,以直接测序法检测SCNN1B基因遗传变异,利用SPSS 18.0的单因素方差分析方法评价其变异对蛋壳品质的影响。结果显示,SCNN1B基因在三穗鸭12个组织均有不同程度表达,表达量丰度依次为子宫>肾>腿肌>十二指肠>腺胃>胸肌>肝>肺>脑>心>脾>肌胃,在子宫中的表达丰度显著高于其他组织(P<0.05);在SCNN1B基因中检测到3个中度多态位点,其中g.794619 C>T和g.794635 G>T位于第8内含子,g.794564 G>A是位于第8外显子的同义突变位点,该外显子突变导致mRNA二级结构发生改变;g.794635 G>T和g.794564 G>A基因型分布极显著偏离Hardy-Weinberg平衡(P<0.01);3个SNP位点之间都存在强连锁不平衡,且产生4种单倍型和5种双倍型;g.794619 C>T位点TC基因型个体在蛋壳重上显著高于TT基因型(P<0.05),双倍型H1H3和H1H4个体在蛋壳重上显著高于H1H1 (P<0.05)。上述研究结果提示,SCNN1B基因在三穗鸭中具有组织表达特异性,g.794619 C>T位点的TC基因型有利于提高蛋壳重,双倍型H1H3是提高蛋壳重的有利双倍型。本研究为蛋鸭蛋壳品质的改善及遗传标记的选择提供参考依据。

造成牙鲆(Paralichthys olivaceus)工厂化养殖中大规模死亡的主要病原之一是迟缓爱德华氏菌(Edwardsiella tarda),其有感染力极强、致死率极高的特点,严重影响牙鲆水产养殖产业的健康发展。神经营养因子3 (neurotrophin3, NTF3)是一种神经营养因子,可能参与免疫系统的调节。为研究NTF3在牙鲆先天免疫中的功能,本研究克隆了牙鲆NTF3基因的全长cDNA序列,其长度为1 411 bp,其中,5'非编码区长89 bp,3'非编码区长428 bp,ORF长894 bp。基因ORF编码297个氨基酸。预测分子量(molecular weight, Mw)约为33.73 ku,理论等电点为9.56。同源比对发现,NTF3基因在不同物种间的相似度较高,牙鲆与高体鰤(Seriola dumerili) NTF3基因的同源性最高,为90.91%。NTF3基因在牙鲆健康组织(血液, 肝脏, 脾脏, 肾脏, 肠, 皮肤, 鳃, 心脏和脑)中均有表达,皮肤中的表达量最高,血液中次之。为进一步探究牙鲆感染迟缓爱德华氏菌过程中NTF3相对表达量的变化,本研究对健康牙鲆进行了迟缓爱德华氏菌感染实验,比较了NTF3在4种组织(脾脏, 肝脏, 肠, 肾脏)不同感染时间点的相对表达量,在脾脏、肝脏、肠中,牙鲆感染迟缓爱德华氏菌后NTF3基因的表达量均出现上调,但在肾脏中,NTF3的表达量呈现下调趋势。上述结果表明,NTF3基因参与了牙鲆抵抗迟缓爱德华氏菌感染的免疫过程,而病菌感染后不同组织中 NTF3基因的相对表达量差异的结果为今后更深入研究NTF3基因在牙鲆免疫应答过程中发挥的作用提供了基础研究数据。

卵泡刺激素受体(follicle-stimulating hormone receptor, FSHR)和促黄体生成素受体(luteinizing hormone receptor, LHR)同属于促性腺激素受体(gonadotropic hormone receptors, GtHR),在鱼类的繁殖活动中具有调节作用。尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)具有生长快,繁殖周期短的特点,并且具有较高的经济价值,为了探究GtHR与尼罗罗非鱼繁殖活动的关联,本研究使用cDNA末端快速扩增技术(rapid amplification of cDNA ends, RACE)和同源克隆技术获得了尼罗罗非鱼FSHR和LHR的cDNA序列全长,并通过设置不同催产素注射实验,测定2个基因在卵巢和精巢中的表达变化以及雌鱼血清中雌二醇(17α-estradiol, E₂)和雄鱼血清中睾酮(testosterone, T)的浓度变化。结果显示,尼罗罗非鱼FSHR的cDNA全长2 577 bp,编码701个氨基酸;LHR的cDNA全长3 177 bp,编码693个氨基酸。qRT-PCR结果表明,2个基因均在性腺中高表达。催产素注射后,伴随着雌鱼血清中E₂和雄鱼血清中T浓度的变化,性腺中FSHR呈现先升高后降低的表达模式,LHR呈现先升高后降低再升高的表达模式,且注射组FSHR和LHR在多个时间的表达量显著高于对照组,此外,催产素组合注射组2个基因表达量高于单一注射组。上述结果表明,FSHR和LHR可能参与尼罗罗非鱼繁殖活动;不同的催产素注射均能影响尼罗罗非鱼FSHR和LHR的表达,且催产素组合效果优于单一催产素。本研究为进一步阐明FSHR和LHR的生理功能和分子机制提供了基础资料,同时为尼罗罗非鱼生殖调控提供参考。

小眼畸形相关转录因子a基因(microphtalmia-associated transcription factor, mitfa)在动物体色形成过程中发挥重要的作用。为探讨mitfa基因在虹鳟(Oncorhynchus mykiss)体色变异中的调控作用,本研究采用cDNA末端快速扩增(rapid amplification of cDNA ends, RACE)技术首次获得了虹鳟mitfa基因的cDNA全长序列,并对其进行了生物信息学分析,同时利用qRT-PCR分析了野生型虹鳟(虹鳟)与黄色突变型虹鳟(金鳟)体色发生不同时期和不同组织中mitfa基因的表达差异。结果显示,虹鳟mitfa基因 (GenBank No. MT813117)的cDNA全长序列2 700 bp,其中开放阅读框1 212 bp,编码403个氨基酸,5'UTR 114 bp,3'UTR 1 374 bp;序列分析发现,虹鳟Mitfa蛋白序列与其他鱼类的同源性高于禽类、两栖类以及哺乳类,且基本螺旋-环-螺旋-亮氨酸拉链(basic helix-loop-helix-leucine zipper, bHLHZip)结构域在脊椎动物中高度保守;系统进化分析显示,虹鳟与褐鳟(Salmo trutta)的亲缘关系最近,与其他鱼类亲缘关系次之,与禽类、两栖类以及哺乳类亲缘关系最远;qRT-PCR分析表明,mitfa基因在虹鳟与金鳟胚胎及出膜后各时期均有不同程度的表达,均在受精期、4细胞期、16细胞期和桑葚期有较高的表达且显著高于其他各时期(P<0.05);虹鳟与金鳟相同时期的差异表达结果显示,该基因在受精期、16细胞期、桑葚期、囊胚期、体节期、心跳期、3 dph (days post hatch)、5 dph、7 dph、10 dph、1 M (month post hatch)和12 M背部皮肤中的表达差异极显著(P<0.01);mitfa基因在12月龄虹鳟和金鳟各组织中也均有表达,且都在背部皮肤中的表达量最高,在腹部的皮肤和肌肉、背部肌肉和眼中也有较高表达,其他组织该基因的表达相对较低。本研究结果表明,mitfa基因可能参与虹鳟色素细胞的形成过程,并与其体色变异密切相关。本研究结果为虹鳟体色变异分子调控机制研究及其体色遗传改良提供了基础资料。

玉米大斑病菌(Setosphaeria turcica)的遗传变异源于病菌的有性生殖,为进一步探究玉米大斑病菌交配型基因在有性生殖中的作用,本研究对带有不同交配型(mating type, MAT)基因 StMAT1-1和StMAT1-2的玉米大斑病菌菌株进行有性态诱导,采用qRT-PCR分析不同交配型菌株在有性态诱导0、15、30和60 d时StMAT1-1和StMAT1-2基因的表达规律,同时通过酵母(Saccharomyces cerevisiae)自激活试验检测不同交配型基因的转录激活活性。结果表明,有性态诱导前,有性态诱导15、30和60 d时StMAT1-1和StMAT1-2基因均有表达,且随着诱导时间延长,交配型基因在不同诱导组合中的表达量也随着时间的增加而显著变化,说明在玉米大斑病菌有性生殖过程中交配型基因起着重要的作用;酵母自激活实验发现,StMAT1-1和StMAT1-2基因编码产物均为转录因子,且具有较高的转录激活活性。研究结果为进一步探究交配型基因在调控玉米大斑病菌有性生殖过程中发挥的关键作用提供参考。

新型夹竹桃天蛾质型多角体病毒(Daphnis nerii cypovirus-23, DnCPV-23)可杀灭多种天蛾科昆虫,具备开发新型昆虫病毒杀虫剂的潜力。目前,主要利用夹竹桃天蛾(Daphnis nerii)对该病毒进行研究,DnCPV-23在细胞中的复制情况尚不清楚。本研究将DnCPV-23病毒粒子接种至草地贪夜蛾(Spodoptera frugiperda)细胞系Sf9中,分析该病毒在细胞中的复制情况。将病毒感染的细胞置于27 ℃条件下进行培养,利用光学显微镜观察病毒对Sf9细胞状态的影响;分别提取第1、3和7 d感染细胞的RNA,以其为模板进行反转录获得cDNA,利用qRT-PCR分析DnCPV-23 RNA水平;利用qRT-PCR方法分别对细胞培养上清液和病毒连续传代的细胞进行研究。结果显示,DnCPV-23能较好地适应Sf9细胞且成功感染Sf9细胞,并产生细胞病变效应(cytopathic effect, CPE);在细胞培养上清液中能够检测到病毒片段;病毒能够在Sf9细胞上进行传代。该研究为深入研究DnCPV-23入侵、转录机制、评价病毒毒力提供了良好的细胞模型,同时为新型天蛾科害虫病毒杀虫剂的开发提供一定的参考和依据。

蓝舌病病毒(Bluetongue virus, BTV)的VP6蛋白(viral structural protein 6)在病毒复制与基因组组装中发挥着重要作用,构建稳定表达BTV VP6蛋白的细胞系,可为VP6蛋白功能研究及基因工程疫苗研制提供基础资料。本研究通过RT-PCR扩增BTV的VP6基因,分别构建出表达VP6蛋白的原核表达质粒pET32-BTV-VP6与真核表达质粒pCDH-BTV-VP6。将pET32-BTV-VP6转入大肠杆菌(Escherichia coli),在16 ℃进行诱导培养,VP6重组蛋白部分以可溶形式表达,表达量约为总菌体蛋白的24.5%。采用镍离子亲和层析对表达的VP6重组蛋白进行纯化并免疫新西兰兔(Oryctolagus cuniculu),制备抗VP6蛋白的多克隆抗体,抗体效价可达1∶12 000;Western blot与免疫荧光染色证实,制备的多克隆抗体可与BTV感染细胞产生的VP6蛋白发生特异性结合。将真核表达质粒pCDH-BTV-VP6转染BHK-21细胞,使用嘌呤霉素对转染后的细胞进行连续筛选,构建稳定表达BTV VP6蛋白的细胞系BHK-BTV-VP6;以兔抗VP6多克隆抗体为一抗,进行Western blot与免疫荧光检测,证实VP6蛋白在细胞中稳定表达。本研究实现了BTV VP6重组蛋白在大肠杆菌中的成功表达与纯化,构建了稳定表达BTV VP6蛋白的细胞系,为BTV VP6蛋白功能研究以及新型基因工程疫苗研发提供物质基础。

大豆(Glycine max)为人类和动物提供丰富的蛋白质和油脂来源,是世界上重要的粮油作物。转基因技术在大豆上的成功商业利用成为生物技术推动农作物生产发展的经典范例;近年来基因组编辑等新一代生物技术的快速发展为进一步改良大豆的农艺性状提供了机遇。当前以CRISPR/Cas技术为代表的基因组编辑技术已经开始应用于大豆的遗传改良,并在改善大豆品质、调控大豆生育期以及提高大豆抗逆性等方面显示出强劲的应用前景。本文从基因组编辑技术的发展、基因组编辑技术在大豆农艺性状改良中的应用和当前面临的主要问题等方面综述本领域的最新研究进展,为开展以基因组编辑技术为工具加速大豆遗传改良方面的工作提供借鉴。

真菌的泌出蛋白中常含有一类富含半胱氨酸的小分子蛋白(small cysteine-rich proteins, SCRs),长度通常不到200个氨基酸,半胱氨酸残基含量约为2%~20%。其中一些成员是植物病原真菌的无毒蛋白,显示出这类蛋白可能在真菌的生活史中起着重要的作用。本文对SCRs的分子结构、细胞定位以及生物学功能进行了综述,尤其是从参与病原真菌的侵染致病与影响真菌的生长发育两方面着重阐述该类蛋白的生物学功能,最后对该类蛋白的研究与发展方向进行了展望。本文为阐明SCRs蛋白在真菌中的生物学功能提供了归纳总结,为进一步厘清其在病原真菌与寄主互作过程中的作用以及为植物真菌病害的防控奠定了基础。

土壤微生物群落是生态系统的重要组成部分,在调节植物生长、促进土壤结构的形成及维持生态系统功能和稳定性等方面有着不可替代的作用。本研究运用CiteSpace文献可视化软件,对1990~2020年Web of Science核心数据库收录的6 909篇关于土壤微生物群落的文献进行数据挖掘,研究结果表明,关于土壤微生物群落研究的发文量呈指数型上升;中国和美国的发文量较多,中美之间多有合作交流;中国科学院虽然首发年限较晚,但在土壤微生物群落研究方面占有重要地位。深度挖掘土壤微生物群落研究方面的高被引文献,结合文献交叉引用分析,推测未来研究方向包括动态微生物群落、温带山地森林土壤、土壤生态系统特征和多种不可培养细菌群等;进一步利用关键词共现网络和突发性检测分析发现当前的研究热点集中于“功能多样性(functional diversity)”、“凋落物分解(litter decomposition)”和“微生物多样性(microbial diversity)”等方向。该研究结果可为土壤微生物群落研究的发展、布局以及技术的创新提供思考与借鉴。