植物热激转录因子(heat shock transcription factors, Hsf)存在于大多数植物中,在热胁迫和多种其他逆境胁迫响应过程中发挥重要作用。本研究从冬小麦(Triticum aestivum) '沧6005'中同源克隆获得3个同源基因TaHsfA1-1 (GenBank No. MW756130)、TaHsfA1-2 (GenBank No. MW756131)和TaHsfA1-3 (GenBank No. MW756132),cDNA长度分别是1 590、1 566和1 569 bp。3个蛋白质序列都含有典型的DNA结合结构域(DNA binding domain, DBD)、相同的核定位信号序列(nuclear localization signal, NLS)RRKP/KKRR和转录激活结构域序列(aromaromatic, large hydrophobic and acidic amino residues, AHA) DSFWEQFLCA。TaHsfA1-1、TaHsfA1-2和TaHsfA1-3与节节麦(Aegilops tauschii) AetHsfA1的氨基酸序列相似性均高达96%。通过染色体定位分析确定TaHsfA1-1、TaHsfA1-2和TaHsfA1-3分别定位于染色体4A、5B和5D上。通过瞬时转化烟草(Nicotiana tabacum)表皮细胞并观察发现,正常条件下TaHsfA1蛋白质都定位于细胞核。qPCR分析显示,3个基因的表达均被37 ℃热胁迫(heat stress, HS)和水杨酸(salicylic acid, SA)上调,而脱落酸(abscisic acid, ABA)处理明显下调其表达,TaHsfA1-3同时被H₂O₂上调。通过在酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae) AH109中鉴定发现TaHsfA1-1、TaHsfA1-2和TaHsfA1-3均具有转录激活活性。依据3个基因对热胁迫响应程度,选取TaHsfA1-1遗传转化拟南芥(Arabidopsis thaliana)并观察表型发现,TaHsfA1-1能够提高热胁迫下拟南芥幼苗的基础耐热性和获得耐热性,不同转基因株系的叶绿素含量与其表型及存活率相一致,正常及热激后均引起相关热激蛋白基因的表达。该研究表明小麦HsfA1亚族基因具有耐热性调控功能,为进一步探究小麦Hsf家族基因特性及耐热性功能提供了理论基础。

NAC (NAM-ATAF1/2-CUC2)蛋白是植物特有的一种转录因子,在植物生长发育和胁迫应答中都具有重要作用。本课题组前期在小麦(Triticum aestivum)与叶锈菌(Puccinia triticina)互作的转录组数据库中进行了差异基因筛选,在小麦近等基因系TcLr3ka中克隆了显著差异表达的TaNAC35基因全长。本研究通过同源扩增分离TaNAC35在TcLr3ka中的基因序列,利用MEGA软件将基因组序列与CDS序列比对,发现其编码区具有4个外显子和3个内含子;启动子元件预测结果显示,TaNAC35启动子区域有多种激素响应元件、光响应元件及转录因子结合位点。进一步构建重组质粒pGR107-TaNAC35-GFP并瞬时转化烟草(Nicotiana tabacum)叶片,荧光显微镜观察发现TaNAC35蛋白定位于细胞核与细胞膜中。qPCR检测发现,TaNCA35基因表达具有组织特异性,在小麦叶片中的表达量最高,并参与小麦对叶锈菌胁迫及脱落酸和水杨酸刺激的响应。利用病毒诱导的基因沉默(virus induced gene silencing, VIGS)技术发现,沉默TaNAC35的植株对叶锈病菌的侵染具有抑制作用。上述结果表明,TaNAC35在小麦抗叶锈病菌过程中起负调控作用。本研究为深入探讨NAC转录因子在小麦响应叶锈病菌胁迫中的作用提供了参考依据。

VQ蛋白是一类具有“FxxxVQxLTG”保守氨基酸序列的植物非特异性蛋白,由于其序列中含有2个高度保守的二肽缬氨酸(valine)和谷氨酰胺(glutamine),故称VQ蛋白。该家族在植物生长发育和胁迫响应中发挥着重要作用,但在马铃薯(Solanum tuberosum)中研究较少。为探讨马铃薯VQ家族功能,本研究采用生物信息学方法对StVQ基因家族成员的基本特征进行了分析,并使用qPCR方法验证了其对多种胁迫的响应情况。结果显示：StVQ家族共有37个成员,命名为：StVQ1~StVQ37,依次分布在马铃薯的12条染色体上,其中的34个成员序列中不含有内含子;依照序列特征可将该家族分为9个亚家族;多序列比对结果显示StVQ家族蛋白存在7种变异类型。种内共线性分析共发现了1对串联重复基因和7对片段重复基因,对蛋白网络预测分析推断其与StWRKY存在互作,RNA-seq数据则显示StVQ基因在马铃薯的不同组织表达有差异,而且在不同胁迫下的表达量变化也不同。进一步的qPCR和启动子分析证实这些基因能够响应冷、盐或干旱等多种非生物胁迫。本研究结果为更深层次的StVQ功能验证和作用机理分析提供参考。

多酚氧化酶(polyphenol oxidase, PPO)在植物、动物和昆虫中以多基因家族形式广泛存在。对园艺作物而言,PPO是导致果蔬采后褐变的关键酶。明确植株内PPO家族成员及其功能,是降低其基因表达水平和酶活性的有效手段。为揭示PPO基因家族成员在莲藕(Nelumbo nucifera)中功能,本研究利用生物信息学方法鉴定出莲藕中PPO基因家族成员：PPO1、PPO4、金鱼草素合酶1 (aureusidin synthase 1, AS-1)与AS-2,并对其理化性质、跨膜区、信号肽、亚细胞定位、基因结构、保守基序、二级与三级结构进行预测,通过qPCR方法分别检测PPO酶和基因在不同组织、不同生长时间、不同诱导因子下的活性及基因表达量。结果表明,4个基因CDS区全长在1 740~1 833 bp之间,编码氨基酸数目579~610,分子量66.21~68.65 kD,等电点在5.87~8.59,均属于亲水性不稳定蛋白;PPO1与PPO4无跨膜区、无信号肽,属膜外非分泌蛋白,AS-1无信号肽但有1个跨膜区,AS-2是具有1个跨膜区的分泌蛋白;PPO1与PPO4定位于叶绿体,AS-1定位于内质网,AS-2定位于细胞质;PPO1与PPO4没有内含子但都有12个保守基序,AS-1与AS-2分别具有1个内含子和10个保守基序;该4个蛋白结构非常相似,无规则卷曲是其主要结构元件,α-螺旋、β-转角以及延伸链分散于整个多肽链中;PPO活性与PPO1、PPO4基因表达量在幼芽中最高,AS-1在根中表达量最高,而AS-2在叶中表达量最高;PPO活性与PPO1、PPO4、AS-1基因表达量在不同诱导处理下均升高,而AS-2基因表达量无明显变化;PPO活性随着植株生长时间延长呈现出先增高后下降趋势,PPO1、PPO4与AS-1表达量在第30天左右快速上升,而AS-2无明显变化。本研究为阐明莲藕PPO基因家族成员功能提供了基础资料。

地被菊(Chrysanthemum morifolium)是菊科菊属多年生宿根草本植物,花型整齐,色彩多样,有较高的观赏价值。北方地区温度低,严重限制了地被菊的栽培范围。碱性螺旋-环-螺旋(basic helix-loop-helix, bHLH)转录因子家族广泛参与植物的生长发育和非生物胁迫响应。本研究以地被菊'映洁'为材料,根据转录组数据克隆了17个CmbHLHs基因,ORF在603~1 242 bp之间,对蛋白理化性质进行预测分析发现,17个CmbHLHs蛋白中8个蛋白为酸性,9个蛋白为碱性,这些蛋白都定位在细胞核上。bHLH蛋白二级结构α-螺旋占比为25.49%~51.50%,β-转角占比为1.42%~5.88%;miRNA预测分析显示,9个miRNA可能调控8个CmbHLHs基因转录后的表达。利用MEME软件预测CmbHLH基序组成,共鉴定出6个保守基序,除CmbHLH8和CmbHLH15外,其他蛋白都包含基序1和基序2。系统发育分析显示,17个CmbHLHs基因分布于12个bHLH亚家族。低温处理地被菊幼苗,qPCR分析发现,7个CmbHLHs基因受到低温胁迫诱导后表达量增加。本研究可为地被菊bHLH基因功能的进一步研究提供参考。

茶树(Camellia sinensis)作为国家重要的木本经济作物,其根系发育会直接影响茶叶产量和品质。为了进一步利用茶树优良品种资源,并从分子水平上解析茶树根系的发育过程,本研究从前期构建的黔茶1号(C. sinensis cv. Qiancha 1, QC1)和黔湄601号(C. sinensis cv. QianMei601, QM601)胚根转录组文库中,筛选到了1个根系发育相关基因,命名为CsRDA1 (root development associated gene 1)。利用逆转录(reverse transcription-PCR, RT-PCR)技术从QC1中克隆得到了CsRDA1及其3个同源基因的cDNA序列,分别命名为CsRDA1 (GenBank No. MW451597)、CsRDA2 (GenBank No. MZ516824)、CsRDA3 (GenBank No. MZ516825)和CsRDA4 (GenBank No. MZ516826)。系统发育与基序分析结果表明,茶树CsRDAs成员进化上来源相似,保守基序一致。qPCR结果表明,CsRDAs在不同组织器官中的表达各具特异性,提示其可能参与不同器官的发育调控。本氏烟草(Nicotiana benthamiana)叶片瞬时转染结果表明,CsRDA1和CsRDA2主要定位于细胞核和细胞质中,CsRDA3定位于叶绿体和细胞质中。进一步利用农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导的愈伤转化法获得过表达CsRDA1的转基因水稻(Oryza sativa)。初步结果发现,转基因植株相比对照,总根数增加。该研究表明CsRDA1可能参与了茶树根系发育的调控,为进一步阐明茶树胚根系发育调控网络提供了参考依据。

季节性发情限制了绵羊(Ovis aries)的繁殖效率,因此,探究影响绵羊季节性发情的关键基因具有重要意义。为探究通过全基因组重测序(whole genome resequencing, WGRS)筛选出的绵羊F-box富含亮氨酸重复蛋白3 (F-box and leucine-rich repeat protein 3, FBXL3)基因表达水平及其多态性与绵羊季节性发情之间的关系,本研究选取苏尼特羊为对象,利用qPCR方法分析FBXL3基因在不同组织中的表达及SNP对其表达的影响;利用Sequenom MassARRAY^® SNP技术对2种发情模式的绵羊(常年发情组和季节性发情组) FBXL3基因g.52551820G>A位点多态性进行检测,并与绵羊的季节性发情性状进行关联分析;同时,利用生物信息学方法分析g.52551820G>A位点突变对mRNA二级结构和蛋白质性质的影响。结果表明,FBXL3基因在苏尼特羊多种组织中广泛表达;FBXL3基因g.52551820G>A位点存在3种基因型GG、GA和AA,在肝脏(P<0.01)、肾脏(P<0.01)和肾上腺(P<0.05)中野生型GG表达量显著高于突变型AA;在季节性发情品种中G为优势等位基因,在常年发情品种中A为优势等位基因,该位点的基因型频率及等位基因频率在季节性发情和常年发情品种中都达到了差异极显著水平(P<0.01);群体遗传学分析结果显示,FBXL3基因g.52551820G>A位点在草原型藏羊和杜泊羊中表现为低度多态(PIC<0.25),在滩羊、苏尼特羊、小尾寒羊和萨福克羊中表现为中度多态(0.25<PIC<0.50);生物信息学分析结果表明,FBXL3蛋白在突变位点附近的数个氨基酸残基呈现亲水性的略微降低,蛋白磷酸化水平也发生改变。综上所述,FBXL3基因g.52551820G>A位点突变可能是绵羊季节性发情的潜在分子标记,本研究为季节性发情的分子机制研究提供基础资料。

肌内脂肪(intramuscular fat, IMF)含量是衡量肉品质的重要指标之一。但肌内脂肪含量的沉积受遗传、环境和营养水平因素的影响。不同的品种、品系,甚至同一品系不同个体间肌内脂肪的沉积均有差异。本研究以贵州黄鸡(Gallus gallus domesticus)为研究对象,旨在探讨不同个体间IMF含量的差异,并通过转录组测序(RNA-seq)技术分析贵州黄鸡鸡肉中IMF沉积的分子调控机理。选择相同条件下饲养、体重相近的120日龄贵州黄鸡母鸡30只,屠宰后逐只测定胸肌IMF含量。根据肌内脂肪含量高低分为2组：高IMF组(H组, n=4)和低IMF组(L组, n=4)。采用RNA-seq技术测序,挖掘影响贵州黄鸡肌内脂肪沉积的差异表达基因,并对差异表达基因进行GO功能注释和KEGG通路富集分析。结果发现,高IMF含量和低IMF含量2个组胸肌组织测序共筛选出259个差异表达基因,其中有64个基因表达上调,195个基因表达下调;随机选择6个基因进行qPCR验证,发现qPCR结果与测序结果一致,证明测序结果可靠。KEGG信号通路分析发现粘着斑、细胞外基质(extracellular matrix, ECM)-受体相互作用、肌动蛋白细胞骨架调节、细胞黏附分子和TGF (transforming growth factor)-β信号通路等5条信号通路显著富集。在粘着斑、ECM-受体相互作用、TGF-β信号通路与PPAR信号通路上发现钙蛋白酶2 (calproteinase 2, CAPN2)、Ⅰ-1型胶原蛋白链(collagen type Ⅰ alpha 1 chain, COL1A1)、COL1A2、胶原Ⅵ型α1链(collagen type Ⅵ alpha 1 chain, COL6A1)、COL6A2、COL6A3和脂蛋白1 (lipin1, LPIN1)、磷脂转运蛋白(phospholipid transfer protein, PLTP)等基因是影响贵州黄鸡IMF沉积的关键基因。本研究所鉴定差异表达基因可作为IMF沉积的关键基因,为今后进一步探索家禽IMF沉积的分子调控机理提供参考。

白细胞介素l受体辅助蛋白(interleukin-1 receptor accessory protein, IL-1RAcP)是参与促炎细胞因子白细胞介素1 (interleukin-1, IL-1)信号传导的重要分子,在调节机体的免疫应答、炎症反应和抗菌感染等过程中发挥重要作用。为了探究鱼类IL-1RAcP在防御病原体感染过程中的作用机制,本研究克隆了乌鳢(Channa argus) IL-1RAcP基因shIL-1RAcP (GenBank No. MW928496),并初步分析了shIL-1RAcP对舒伯特气单胞菌(Aeromonas schubertii)和鰤诺卡氏菌(Nocardia seriolae) 2种病原菌感染及脂磷壁酸(lipoteichoic acid, LTA)、脂多糖(lipopolysaccharides, LPS)和聚肌苷酸胞苷酸(polyinosinic-polycytidylic acid, Poly(I:C)) 3种病原类似物和重组IL-1β蛋白刺激的免疫应答反应。结果显示,shIL-1RAcP基因的开放阅读框(ORF)长度为1 848 bp,预测编码615个氨基酸。编码蛋白的序列分析显示,shIL-1RAcP具有IL-1家族成员典型的结构特征,含有3个胞外免疫球蛋白样(Ig-like)结构域、1个跨膜结构域和1个胞内Toll/IL-1受体(TIR)结构域。系统进化树分析显示,shIL-1RAcP与其他鱼类IL-1RAcP聚为一簇,并与大口黑鲈(Micropterus salmoides)和黄条鰤(Seriola lalandi) IL-1RAcP的同源性最近。qPCR检测显示,shIL-1RAcP在健康乌鳢的所有检测组织中广泛表达,其中在肝脏中的表达量最高,在头肾、体肾、脾脏等免疫组织中表达量较高,在心脏中的表达量最低。对2种病原菌感染的免疫应答分析显示,舒伯特气单胞菌和鰤诺卡氏菌能够诱导乌鳢体内头肾和脾脏中shIL-1RAcP的表达。LTA、LPS、Poly(I:C)和乌鳢的重组IL-1β蛋白(shIL-1β)能够诱导体外头肾白细胞中shIL-1RAcP的表达。本研究结果证实shIL-1RAcP在防御病原菌感染的免疫应答过程中发挥重要作用,为进一步揭示鱼类IL-1RAcP在抗菌免疫中的作用提供了基础资料。

玉米大斑病(northern corn leaf blight, NCLB)是发生在玉米(Zea mays)叶部、由大斑病凸脐蠕孢菌(Setosphaeria turcica)(俗称大斑病菌)引起的真菌性病害。玉米大斑病菌侵染玉米叶片时首先感知叶片的亲、疏水性及硬度等物理性质。为研究叶片表面亲、疏水性的差异对玉米大斑病菌的影响,本研究在不同亲、疏水载玻片上培养了玉米大斑病菌的分生孢子,观察了不同时间内孢子的萌发率、附着胞形成率及糖原和脂滴分布的差异,并利用扫描电子显微镜观测了抗、感品种玉米叶片表面的微观结构差异。结果显示,在疏水载玻片上分生孢子的萌发率、附着胞产生率均高于在亲水载玻片上;分生孢子萌发产生的芽管内脂滴颗粒大小分布不同,在亲水载玻片上脂滴颗粒明显大于疏水载玻片上的脂滴颗粒;芽管内的糖原分布在亲、疏水载玻片上未观察到显著差异。抗、感玉米大斑病品种叶片的微观结构观察显示,抗病品种'郑单958'和感病品种'先玉335'叶片表面微观结构明显不同,'郑单958'叶片表面蜡质层更为粗糙。上述结果表明,亲、疏水性影响玉米大斑病菌分生孢子的萌发、附着胞形态及芽管内有机物质的累积。研究结果为玉米抗感品种的选育提供数据支持。

溶磷真菌可以将土壤中潜在的无效磷转化为有效磷,是缓解土壤缺磷现象、提高磷肥利用率的一种有效途径。本研究对前期从大豆(Glycine max)根际土壤中筛选得到的一株踝节真菌(Talaromyces sp.) WR1-4的溶磷特性和产酸作用进行研究,分别采用平板培养法和液体培养法测定菌株WR1-4的溶磷能力;利用钼锑抗比色法对菌株WR1-4在难溶性磷源、碳源、氮源条件下的溶磷特性进行测定;利用HPLC检测WR1-4产生的有机酸。结果显示,WR1-4对5种难溶性磷源(磷酸钙, 磷酸锌, 磷酸铝, 磷矿粉和磷酸铁)的溶解能力存在差异,有效磷增量分别为693.07、613.47、260.14、137.84和386.33 mg/L;菌株WR1-4利用6种碳源的顺序分别为葡萄糖、蔗糖、麦芽糖、淀粉、乳糖和纤维素;与其他氮源相比,WR1-4在硫酸铵条件下溶解磷的能力最强,在硝酸钾条件下溶解磷的能力最弱;菌株WR1-4在培养过程中可产生草酸、乳酸、柠檬酸、苹果酸、乙酸、富马酸、酒石酸和马来酸共8种有机酸;Pearson分析显示,有效磷的增加量与有机酸含量之间为正相关;在菌株WR1-4的生长溶磷阶段,环境pH有所下降。上述研究结果显示,菌株WR1-4溶磷能力较强、生长代谢条件较广,在微生物肥料研发及农业生产中具有潜在的应用前景。

沼液还田不仅可以使养殖废弃物得到资源化利用,还可以解决化肥减施问题。为揭示长期施用猪粪沼液对不同季节、不同深度槟榔芋(Colocasia esculenta)土壤细菌群落的影响,本研究采用Illumina MiSeq测序技术,针对夏季和冬季采集的长期施用和未施用沼液下不同深度(0~20 cm, 20~40 cm)土壤的细菌多样性、群落组成及其与土壤理化性质间的关系进行了分析。结果显示,与未施用沼液相比,长期施用沼液会增加夏季和冬季各土层有机质、碱解氮和速效钾含量,且在不同季节均表现出土壤表层高于亚表层的趋势。长期施用沼液可提高土壤细菌丰富度,但细菌多样性则因季节不同而异;随土壤深度增加,不同季节土壤细菌的丰富度和多样性基本呈降低趋势。在群落结构方面,长期施用沼液普遍增加了土壤变形菌门(Proteobacteria)、浮霉菌门(Planctomycetes)和硝化螺旋菌门(Nitrospirae)的相对丰度,减少了土壤放线菌门(Actinobacteria)的相对丰度;其中,隶属变形菌门的马赛菌属(Massilia)、地杆菌属(Geobacter)等丰度在长期施用沼液土壤中显著增加(P<0.05),而水恒杆菌属(Mizugakiibacter)丰度则表现出相反的变化趋势。冗余分析(reundancy analysis, RDA)表明,土壤速效钾是引起细菌群落变化的最主要土壤因子。长期施用沼液引发不同季节、不同深度土壤微环境改变,进而导致土壤细菌群落组成和多样性发生变化;本研究结果可为评价施用沼液对土壤微生态环境影响提供理论依据。

鳢(Channa)是重要的淡水经济鱼类,高密度集约化养殖导致其养殖环境恶化、病害频发,极大阻碍了鳢养殖产业的发展。为研究饲料中添加乳酸菌(lactic acid bacteria, LAB)对鳢肠道微生物群落结构和生长性能的影响,本研究以乌斑杂交鳢(Channa argus (♀) × Channa maculata (♂))为研究对象,实验组(QXSY)用LAB拌料投喂,对照组(DZ)不添加LAB投喂。在实验第0、26、60、73 d分别采集DZ和QXSY组杂交鳢肠道及内容物用于高通量测序检测肠道微生物菌群结构,同时,每次取样时从DZ和QXSY组随机抽样90尾鱼测量体长、体重,实验过程中记录饲料消耗、发病情况和最终存活率。结果显示,饲料中添加LAB后,杂交鳢肠道菌群的丰度没有明显变化,但肠道菌群多样性发生变化;随着LAB添加时间的增长,QXSY3 (实验组第60 d采样)组肠道菌群多样性高于DZ3 (对照组第60 d采样)组,此时两组的乳酸杆菌属(Lactobacillus)含量相差不大;QXSY4 (实验组第73 d采样)组的乳酸杆菌含量显著超过DZ4 (对照组第73 d采样)组(P<0.05),此时,QXSY4组肠道菌群多样性低于DZ4组,说明乳酸菌成为优势菌群;与此同时,鲸杆菌属(Cetobacterium)、乳酸杆菌属在DZ组和QXSY组中的变化呈相反趋势;实验结束时,QXSY组的生长速度高于DZ组,快(12.0±2.3)%;QXSY组的饲料系数(1.02)低于DZ组(1.13)。本研究表明在杂交鳢饲料中添加LAB可以改善其肠道细菌群落结构,增加益生菌数量,降低有害菌数量,优化其肠道内环境。本研究为乳酸菌在杂交鳢健康养殖中的应用初步提供了理论基础。

几丁质酶(chitinase, CHI)是一类能降解几丁质底物、生成几丁寡糖或N-乙酰氨基葡萄糖(N-acetylglucosamine, GlcNAc)的糖苷水解酶。本研究从苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringensis)中克隆获得几丁质酶基因BtCHI1,利用大肠杆菌(Escherichia coli) BL21(DE3)plysS进行异源表达,研究重组蛋白的酶学性质、多底物动力学和底物降解性质。结果显示,重组BtCHI1蛋白的分子量约为75 kD,最适反应温度和pH分别为40 ℃和7.0。该酶热稳定性较差,在50 ℃下处理1 h后仅能保留20.11%残余活性;但pH稳定性较好,在pH 3.0~10.0范围内处理1 h后,残余活性均超过80%。底物动力学分析显示,重组蛋白BtCHI1能有效降解几丁质、胶体几丁质和壳聚糖,V_max分别为(4.62±0.46)、(0.52±0.03)和(0.22±0.02) μmol/(min·mg);而BtCHI1对羟丙基壳聚糖和乙二醇几丁质则无降解作用。此外,0.5~10 mmol/L的Na⁺、Al³⁺或EDTA对酶活性无影响(P>0.05),但经0.5~10 mmol/L Ca²⁺或5~10 mmol/L SDS处理1 h后,酶活性显著下降(P<0.01)。薄层色谱和高效液相色谱分析显示,该酶能从几丁质和胶体几丁质底物中释放几丁二糖,并将其进一步降解为单糖。之后,将重组BtCHI1用于降解天然虾、蟹壳底物,反应12 h后,该酶(0.28 U)能分别从天然虾壳或蟹壳底物中释放(1.00±0.04) mg/mL或(1.71±0.11) mg/mL还原糖。本研究为功能性几丁寡糖、N-乙酰氨基葡萄糖制备和天然几丁质底物资源化利用提供参考。

Wnt是一种分泌型糖蛋白,能通过旁分泌或自分泌的形式与受体结合,激活胞内信号途径,调控靶基因转录,进而参与胚胎发育、以及细胞增殖等多种细胞学过程的调控,尤其在骨骼肌发育过程中发挥重要作用。本文综述了Wnt蛋白的受体、Wnt信号通路,并分别从配体、调控因子以及与其他通路的作用关系的角度阐述了Wnt通路在骨骼肌发育及再生中的调控作用,为骨骼肌生长和发育的调控机制研究提供思路,同时为畜牧业生产提供理论基础。

在哺乳动物的精子发生中,精原干细胞(spermatogonia stem cell, SSC)的命运分为两种,一是通过有丝分裂进行自我更新,二是通过减数分裂分化为精子,SSC有丝分裂与减数分裂之间的平衡与转换的有序进行是雄性动物精子发生的关键。本文将对精子发生中SSC有丝分裂、减数分裂关键调控因子与影响因素展开综述,重点关注从有丝分裂到减数分裂的转换过程中维甲酸、mRNA甲基化修饰、激素类物质的调控作用,加深我们对于雄性哺乳动物生殖机理的了解,以期为人类不育症的防治和提高优良种公畜的繁育率提供参考。

为建立一种能快速、高效、简便检测非洲猪瘟病毒(African swine fever virus, ASFV)抗体的方法,本研究采用原核表达系统表达ASFV衣壳蛋白(p72)作为捕捉抗原,以纯化的抗ASFV p72蛋白多克隆抗体和兔抗猪IgG分别包被于硝酸纤维素膜上,分别作为质控线(C线)和检测线(T线),优化反应条件,制备胶体金免疫层析试纸条(colloidal gold immunochromatographic test strip, ICTS),用于临床样品检测。结果表明,本研究成功构建pCold-TF-p72重组蛋白,经Western blot和琼脂扩散实验表明,制备的抗p72多克隆抗体具有良好的反应原性与免疫原性;制备的胶体金试纸条与针对猪伪狂犬病病毒(Pseudorabies virus, PRV)、猪圆环病毒2型(Porcine circovirus 2, PCV2)、猪繁殖与呼吸综合征病毒(Porcine reproductive and respiratory syndrome virus, PRRSV)、猪瘟病毒(Classical swine fever virus, CSFV)阳性血清无交叉反应,具有良好的特异性;临床样品阳性检出率为55.17% (48/87),商品ELISA试剂盒阳性检出率为59.77% (52/87),两者阳性符合率为92.31% (48/52)。本研究制备的胶体金试纸条为临床ASFV抗体检测及疫病预防具有一定的参考意义。

白酒生产过程伴随着数量庞大且营养丰富的酒糟产生,在其饲料化过程中过高含量的木质纤维不利于微生物利用,同时会影响动物消化,并且酒糟发酵饲料多为功能单一的蛋白饲料,因此开发富含功能性成分的酒糟饲料具有重要的研究意义。本研究通过蒸汽爆破预处理白酒酒糟,并结合包括酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)、产朊假丝酵母(Candida utilis)、枯草芽胞杆菌(Bacillus subtilis)、植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)、德氏乳杆菌(Lactobacillus delbrueckii)、乳酸片球菌(Pediococcus acidilactici)、康宁木霉(Trichoderma koningii)、黑曲霉(Aspergillus niger)、嗜热毁丝霉(Myceliophthora thermophila)在内的微生物对酒糟进行发酵。结果表明蒸汽爆破预处理对白酒酒糟中的半纤维素和木质素均有降解作用,有益于酒糟的再利用,并且确定了最佳蒸汽爆破处理条件为1.7 MPa压强下处理15 min,木质素含量降低了14.65%,半纤维素含量降低了51.72%,还原糖含量增长为原酒糟的9.66倍。同时以粗蛋白、粗纤维、烟酸、乙偶姻和有机酸为指标筛选确定了酿酒酵母、产朊假丝酵母、植物乳杆菌、枯草芽胞杆菌、康宁木霉、黑曲霉H7、黑曲霉H1496和嗜热毁丝霉为酒糟饲料生产菌株最佳组合,与汽爆处理酒糟相比,最佳菌株组合发酵酒糟粗蛋白含量提高了22.55%,粗纤维含量下降了17.85%,乙偶姻含量提高了76.38%,烟酸含量达到了0.31 mg/g干酒糟,且含有适量短链有机酸,并具有怡人的酸香。本研究对于酒糟饲料的研发和生产具有一定的参考价值和指导意义。