茎秆贮藏型水溶性碳水化合物(water-soluble carbohydrates, WSC)是小麦(Triticum aestivum)籽粒灌浆的重要碳源,提高茎秆WSC含量是实现小麦高产稳产的重要途径。QWSC.caas-7DS是利用'扬麦16'/'中麦895'加倍单倍体(doubled haploid, DH)群体定位到的1个调控小麦花后10 d茎秆WSC含量(WSC10)的稳定主效QTL,其物理区间长11.7 Mb。对QWSC.caas-7DS进行精细定位、发掘其候选基因并开发分子标记对小麦茎秆WSC遗传改良具有重要意义。为此,本研究选择DH群体中QWSC.caas-7DS位点基因型不同而其余WSC10 QTL基因型相同的家系配制组合XY015/XY102,并逐步构建F₂、F_2:3、F_2:4等多个世代次级分离群体。基于'扬麦16'和'中麦895'基因组重测序数据,针对QWSC.caas-7DS区间开发了20个竞争性等位基因特异性PCR (kompetitive allele-specific PCR, KASP)标记并利用755个次级F₂单株构建了QWSC.caas-7DS加密遗传图谱。利用衍生自35个F₂交换单株的F_2:4纯合家系在3个环境下的WSC10表型数据,将QWSC.caas-7DS精细定位至7DS染色体66.44~69.14 Mb区间。综合分析'扬麦16'和'中麦895'目标QTL区段重测序数据、基因功能注释和表达谱数据,初步确定6个基因为QWSC.caas-7DS的候选基因。根据基因表达谱数据,候选基因Vrn-D3 (ID号: TraesCS7D01G111600)在茎、叶等组织中高表达,其可能通过调控源库间碳平衡来调控茎秆WSC含量和千粒重(thousand-kernel weight, TKW)。对Vrn-D3进行克隆测序发现,亲本间在第3外显子上存在G碱基“插入/缺失”变异,并开发了其功能标记Vrn-D3M。对黄淮麦区157份小麦品种(系)多环境表型数据分析表明,携带'中麦895'型等位变异的品种可有效提高WSC10和TKW。本研究为QWSC.caas-7DS目标基因克隆及功能研究奠定了重要基础,为QWSC.caas-7DS的育种应用提供了高效分子标记。

籽粒灌浆速率(grain filling rate, GFR)是影响小麦(Triticum aestivum)千粒重(thousand-kernel weight, TKW)和产量的重要因素,细胞壁蔗糖转化酶(cell wall invertase, CWINV)是调控植物碳水化合物代谢及籽粒灌浆的关键酶,发掘小麦CWINV家族基因并开发分子标记对小麦GFR和产量遗传改良具有重要意义。本研究以包含166份黄淮麦区小麦品种(系)的自然群体为材料,在4个环境下测定籽粒最大灌浆速率(GFR_max)和TKW,结合小麦660K和90K SNP芯片基因型数据,通过全基因组关联分析(genome-wide association study, GWAS)在4B染色体60.60~62.33 Mb区间检测到1个同时调控GFR_max和TKW的QTL,解释表型变异率分别为7.48%~12.40%和7.53%~9.50%。参考'中国春'小麦基因组,该QTL区间存在1个CWINV家族基因TaCWINV41 (TraesCS4B02G066000)。通过克隆'扬麦16'和'中麦895'的TaCWINV41基因,鉴定到2个分布于其第3外显子上的SNP变异,其中,基因第1 892位碱基处SNP为C/T错义突变。基于该SNP,开发了竞争性等位基因特异性PCR (kompetitive allele-specific PCR, KASP)标记TaCWINV41_KASP,并利用194份小麦品种(系)的GFR_max和TKW表型数据验证了标记的可靠性。t检验结果表明,基因型为TT的材料GFR_max和TKW显著高于基因型为CC的材料(P<0.05, P<0.01或P<0.001),表明TaCWINV41_KASP可有效用于小麦GFR和TKW分子育种。综上,本研究通过GWAS鉴定到1个同时调控小麦GFR和TKW的主效QTL,发掘了该QTL候选基因TaCWINV41的等位变异,并开发了可用于小麦GFR和TKW分子育种的KASP标记,为小麦GFR遗传调控机制解析提供了理论参考,为GFR和产量遗传改良提供了高效分子工具。

在普通小麦(Triticum aestivum)中,黑芒性状较为罕见,其遗传机制尚不明确。本研究旨在对小麦黑芒性状进行遗传定位,为后续基因克隆及育种利用提供基础。利用'扬16G216' (白芒)/'扬16M6393' (黑芒) F_2∶9代重组自交系(recombinant inbred lines, RIL)群体分析发现,白芒与黑芒分离比符合3∶1。进一步利用'扬16C106' (白芒)/'扬20M5623' (黑芒) F_2∶5代RIL群体开展混池外显子捕获测序(bulked segregant exome sequencing, BSE-Seq),结果显示,在86 566个单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism, SNP)位点中,有456个与黑芒性状极显著相关(99%置信水平),其中99.34% (453个)密集分布于1AS染色体末端(65个)和1BL染色体近着丝粒区(388个),表明黑芒性状受这2个位点共同控制。通过加密标记分析,将1AS染色体位点定位于0~8.1 Mb区间,1BL染色体位点定位于360.4~399.5 Mb区间且与抗条锈病基因Yr26紧密连锁。通过打破该连锁并结合抗病基因检测,筛选出3个白芒且聚合了抗条锈病基因Yr26、抗白粉病基因Pm21、抗叶锈病基因LrYang16G216和抗赤霉病基因Fhb1的株系。本研究结果为黑芒基因的图位克隆、多抗性状聚合与分子育种应用提供了理论和材料基础。

小麦(Triticum aestivum)粉的糊化特性是评价其加工品质的重要指标。挖掘调控小麦粉糊化特性的遗传位点和候选基因,对改良小麦加工品质具有重要意义。本研究以221份小麦材料为研究对象,在3年4个环境条件下,对峰值黏度、低谷黏度、衰减值、最终黏度、回生值、峰值时间和糊化温度7个小麦粉糊化性状进行了表型测定。结合90K SNP芯片基因型数据,采用一般线性模型(general linear model, GLM)、混合线性模型(mixed linear model, MLM)、多位点混合线性模型(multi-locus mixed linear model, MLMM)、固定与随机效应循环概率统一检验模型(fixed and random model circulating probability unification, FarmCPU)和贝叶斯信息与连锁不平衡迭代嵌套关键位点模型(bayesian-information and linkage-disequilibrium iteratively nested keyway, BLINK) 5种模型开展全基因组关联分析(genome-wide association analysis, GWAS)。结果显示,7个性状均表现出丰富的表型变异,其变异系数为0.92%~33.02%,广义遗传力为40.31%~70.36%。在多模型联合GWAS分析中,共鉴定到8个显著且稳定的关联位点,分别分布于2B、5A、6B和7A染色体,单个位点可解释2.09%~9.26%的表型变异。单倍型分析进一步明确了各高置信度关联位点的优势单倍型及其在群体中的分布频率。以高置信度关联位点上下游200 kb范围作为置信区间进行基因筛选,结合基因表达分析,筛选出TraesCS6B03G0474900 (编码甘氨酸裂解系统H家族蛋白)和TraesCS2B03G0671500 (编码40S核糖体蛋白S12) 2个与小麦粉糊化特性相关的候选基因。本研究可为小麦粉品质的遗传解析和分子育种提供参考。

淀粉分支酶(starch branching enzyme, SBE)是一类具有双重催化功能的糖基转移酶,主要参与淀粉合成途径中支链淀粉的合成与转化,在小麦(Triticum aestivum)籽粒发育中起关键调控作用。为探究TaSBE家族基因在小麦籽粒发育中的表达特征并挖掘优异单倍型,本研究采用生物信息学方法对TaSBE家族成员进行全基因组鉴定、表达模式分析及功能分子标记开发与验证。结果显示,在小麦基因组共鉴定到15个TaSBE基因,分布在2A、2B、2D、7A、7B和7D染色体上,可分为3个亚族,同一亚族成员具有相似的基因结构和保守基序。种内共线性分析显示,共有9对染色体存在组内共线性关系,表明家族成员进化的保守性。顺式作用元件分析发现,TaSBE家族成员含有大量与生长发育相关的响应元件。RNA-seq和qPCR分析结果表明,TaSBE1-7A、TaSBE1-7B、TaSBE1-7D基因在籽粒中高表达。序列多态性分析发现,TaSBE1-7A及TaSBE1-7B均存在规律性SNP位点,可分别将其分为2种单倍型。针对TaSBE1-7A和TaSBE1-7B基因分别开发KASP分子标记,结果表明,位于TaSBE1-7B 完整基因组序列1 088 bp (G/A)的KASP标记可有效区分2种单倍型。籽粒淀粉含量关联分析表明,携带TaSBE1-7B-HapⅠ单倍型的品种籽粒淀粉含量显著高于TaSBE1-7B-HapⅡ,且该单倍型在小麦育种过程中受到正向选择。本研究为进一步解析TaSBE1基因调控籽粒发育和淀粉合成的分子机制提供理论依据。

深入分析小麦(Triticum aestivum)籽粒类胡萝卜素含量及关键基因表达模式,对培育高类胡萝卜素含量小麦品种具有重要意义。本研究利用高效液相色谱和质谱联用方法对'金麦1号' (JM1)、'济麦1803' (JM1803)和'济麦8040' (JM8040) 3个黄色面粉品种以及'济南17' (JN17)、'济麦22' (JM22)和'济麦44' (JM44) 3个白色面粉品种籽粒类胡萝卜素组分进行比较分析。结果显示,6个品种共检测到7种叶黄素、10种叶黄素酯和3种胡萝卜素,其中叶黄质、玉米黄质等8种组分在6个品种中广泛存在;JM1、JM1803和JM8040含有的组分较多,紫黄质、叶黄质二肉豆蔻酸酯、β-胡萝卜素和八氢番茄红素等4种组分为3个品种特有组分。定量分析结果表明,JM1、JM1803和JM8040总类胡萝卜素含量分别达到9.30、8.97和5.67 μg/g,显著高于其他品种(P<0.05);三者总叶黄素、总叶黄素酯、总胡萝卜素及多数类胡萝卜素组分含量也显著高于其他品种。进一步对籽粒类胡萝卜素合成关键基因PSY1、PDS、ZDS、LCYE和LCYB表达模式进行分析。结果表明,虽然不同品种5个基因表达的趋势一致,但JM1、JM1803和JM8040籽粒PSY1、PDS、ZDS基因在花后14和21 d,LCYE基因在花后7 d以及LCYB基因在花后7、14和28 d表达量显著高于其他3个品种(P<0.05),且上述基因表达量与总类胡萝卜素、叶黄素、叶黄素酯及胡萝卜素含量呈极显著正相关(P<0.01),关键基因的高表达可能是黄色面粉品种类胡萝卜素含量高的原因。本研究为深入认识类胡萝卜素合成途径、培育高类胡萝卜素的小麦品种提供了理论依据。

在小麦(Triticum aestivum)常规杂交育种过程中,亲本材料主要以当前主推品种为主。这种亲本来源的趋同性导致新育成品种遗传基础日益狭窄,品种间遗传同质化程度加剧,致使大量蕴藏于地方种质资源中的抗病性、抗寒性及广谱抗逆性等优异等位基因资源流失。深入解析宁夏春小麦地方品种与育成品种之间的遗传多样性和亲缘关系,对优化宁夏春小麦育种中亲本杂交组合的选配策略及提高后代选择效率具有重要指导意义。本研究采用100K-GBTS芯片对314份春小麦种质资源进行基因型分析,并基于遗传距离进行聚类分析,将314份小麦种质划分为3个类群。进一步功能基因检测发现,粒重和籽粒大小综合表现最佳的有'96NS4019'和'14Y1269';5个矮杆基因全部表达的有'M423'、'91云315'和'MJ317' 3个材料。通过基因组合与相关性状单因素方差分析发现,基因型为Rht8+Rht-D1材料的株高显著低于基因型为QPht-2D+Rht8+Rht-D1的材料(P<0.05);含有TaCwi-A1+TaGS5-A1+TaT6P基因组合的材料其千粒重显著高于未携带高粒重基因材料(P<0.05)。以上结果为宁夏春小麦未来杂交育种中亲本组合的科学选配及目标性状的定向遗传改良提供了种质资源和分子依据。

WRKY24在调控植物对非生物胁迫(尤其是低温胁迫)的响应中起重要作用。目前关于小麦(Triticum aestivum) WRKY24基因家族成员在低温和2,4-表油菜素内酯(2,4-epibrassinolid, 2,4-EBR)处理下的表达模式研究较少。本研究筛选了小麦WRKY24家族的6个成员(TaWRKY24-1/2/3/4/5/6),结合生物信息学分析和qRT-PCR技术,系统研究其在强抗倒春寒冬小麦品种'济麦22'和弱抗倒春寒冬小麦品种'蚂蚱麦'中的表达模式。结果表明,TaWRKY24-1/2/3基因分布于1号染色体(1A, 1B和1D),而TaWRKY24-4/5/6基因则分布于3号染色体(3A, 3B和3D);2组基因在编码蛋白的分子量与等电点上均存在显著性差异。系统进化树分析显示,小麦WRKY24基因家族成员与水稻(Oryza sativa)同源物的亲缘关系最近;同一亚家族的成员在基序组成及结构上存在明显差异。启动子分析显示该家族基因含有丰富的顺式作用元件,包括响应脱落酸(abscisic acid, ABA)、赤霉素(gibberellin, GA)、茉莉酸甲酯(methyl jasmonate, MeJA)、光、低温及干旱胁迫的元件,表明其受多种激素和环境因子调控。qRT-PCR分析表明,在低温胁迫下,TaWRKY24-1在'济麦 22'和'蚂蚱麦'中的转录水平均有所上升,TaWRKY24-2/3/4/6基因在'济麦 22'和'蚂蚱麦'中的转录水平均有所下降,在低温胁迫和2,4-EBR的联合处理下,TaWRKY24-1/3/4/5/6在'济麦22'和'蚂蚱麦'中的转录水平均进一步升高。研究结果表明,TaWRKY24基因可能受多种激素和环境因子调控,在低温胁迫及2,4-EBR处理下,不同TaWRKY24基因在强、弱抗倒春寒小麦品种中的表达模式存在差异。本研究为深入解析小麦低温响应分子机制及利用WRKY24家族基因进行抗寒育种提供了重要依据。

普通小麦木聚糖酶抑制剂(Triticum aestivum xylanase inhibitors, TaXIs)能够抑制禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum) GH11家族木聚糖酶的活性及其诱导的细胞坏死,但其转录调控机制尚不明确。本研究以小麦品种'安农1589'为材料,克隆TaXI-Ⅲ基因的启动子序列,采用PlantCARE数据库分析其顺式作用元件。以TaXI-Ⅲ启动子片段为诱饵,通过酵母单杂交筛选其互作转录因子,并通过点对点酵母单杂交、双荧光素酶报告系统及GUS组织染色实验验证转录因子与启动子的结合特异性。结果表明,本研究成功克隆了TaXI-Ⅲ上游2 138 bp启动子序列,其上含有茉莉酸响应、生物和非生物胁迫响应、MYB及MYC结合位点等顺式作用元件。以pHis-TaXI-Ⅲpro为诱饵载体,在添加120 mmol/L 3-AT (3-amino-1,2,4-triazole)的条件下筛选小麦cDNA文库,共获得4个候选转录因子,分别为TaMYB30、TaPIEP1、TaTGA1a和TaWRKY33。其中,TaWRKY33被证实能够与TaXI-Ⅲ启动子中的W-box元件结合并调控基因表达。qPCR分析结果表明,TaWRKY33与TaXI-Ⅲ在茉莉酸甲酯和禾谷镰刀菌处理下呈现共表达模式;且在拟南芥(Arabidopsis thaliana)中过表达TaWRKY33能增强植株对禾谷镰刀菌的抗性。以上结果表明,TaWRKY33可能通过结合TaXI-Ⅲ启动子中的W-box并依赖茉莉酸信号途径激活基因表达,从而增强对禾谷镰刀菌的抗性。本研究为进一步揭示TaXI-Ⅲ基因的转录调控机制提供了重要参考信息。

囊泡转运蛋白(vesicle transport protein, SFT2)基因家族在真核生物的膜运输及胁迫响应过程中起关键作用,但其在小麦(Triticum aestivum)中的家族成员鉴定及镉(Cd)胁迫下的功能尚不明确。本研究基于全基因组水平,利用生物信息学方法对小麦SFT2基因家族成员进行系统鉴定,并重点研究了TaSFT2基因参与镉胁迫调控的生物学功能。结果表明,本研究从小麦全基因组中克隆到21个TaSFT2家族成员,分布于15条染色体,且在A、B、D亚基因组间拷贝数分布较为一致。系统发育分析将小麦、玉米(Zea mays)和拟南芥(Arabidopsis thaliana)的SFT2蛋白划分为4个组,小麦SFT2s主要分布于D组,揭示其在进化过程中发生功能分化。基因结构和保守基序分析显示,同源基因具有相似的结构特征,所有成员均含4~5个内含子。顺式作用元件分析发现,TaSFT2s含有多个与激素信号(茉莉酸甲酯, 脱落酸)及非生物胁迫(干旱, 低温和厌氧)相关的顺式作用响应元件,表明其可能广泛参与激素信号和逆境响应。表达谱分析表明,TaSFT2s在不同组织和发育时期具有特异性表达模式,部分成员在穗和根中表现出较高的表达水平,提示其可能分别调控穗部发育和根系功能。原核表达实验证实,过量表达TaSFT2-1可显著增强大肠杆菌(Escherichia coli)对Cd胁迫的耐受性。本研究明确了小麦SFT2基因家族的成员构成、进化特征、表达模式及TaSFT2-1在Cd胁迫中的生物学功能,为解析小麦重金属耐受机制及耐Cd种质创制提供理论依据和基因资源。

抗病、优质、高产协同改良一直是小麦(Triticum aestivum)育种的重要内容,培育兼具抗条锈病和优质的旱地高产小麦新品种对发展甘肃现代寒旱农业尤为重要。本研究以含有已知优质麦谷蛋白亚基基因Ax1/Ax2*、Bx7+By8和多效性抗条锈病基因Lr34/Yr18/Pm38/Sr57、Lr27/Yr30/Sr2/Sb3的太谷核不育小麦轮回群体选择的品系'Ta04-44-1-3'为母本,含有已知优质麦谷蛋白亚基基因Bx7+By8、Bx7+By9和Glu-A3d的'兰天19号'为父本进行杂交组配,利用优质麦谷蛋白亚基基因和抗条锈病基因的特异性分子标记,结合抗病性、品质鉴定及田间综合性状选择,育成兼具优质、抗条锈病、耐逆丰产的旱地冬小麦新品种'兰天214'。该品种含有优质麦谷蛋白亚基基因Ax1/Ax2*、Bx7+By8、Bx7+By9、Glu-A3d和多效性抗病基因Lr34/Yr18/Pm38/Sr57和Lr27/Yr30/Sr2/Sb3。抗病性鉴定结果表明,其苗期对条锈混合菌表现为中度感病(moderately susceptible, MS),成株期对条锈混合菌为免疫;品质测试结果表明,其籽粒容重为829 g/L,蛋白质含量为13.4%,湿面筋含量为33.2%,稳定时间6.8 min,吸水率58.8%,最大拉伸阻力426 EU,拉伸面积92 cm²,达到中强筋小麦标准。冬小麦新品种'兰天214'的育成可为甘肃陇东南山旱地生产提供优质抗条锈病冬小麦新品种,也为今后该区域开展多基因聚合育种提供新的亲本资源。

小麦(Triticum aestivum)叶锈病是一种由叶锈菌(Puccinia triticina)引起的真菌性气传病害,严重威胁小麦生产和粮食安全。挖掘抗源新材料、克隆抗病基因、开发连锁分子标记,并通过分子育种选育抗病新品种,是有效防治叶锈病的重要途经。本文系统总结了国内外小麦抗叶锈病研究的最新进展,包括我国主栽小麦品种及近年国审品种的叶锈病抗性水平,主要抗叶锈病基因的应用与分布,以及利用普通小麦及其近缘野生种开展的抗叶锈病基因挖掘与克隆。本文涵盖抗性鉴定、遗传分析、基因定位和种质创新等方面的研究进展,以期为培育广谱、持久抗叶锈病小麦品种提供理论参考。

油体蛋白(oleosin, OLE)在植物的油脂合成和储存过程中发挥关键作用,本研究以滇牡丹(Paeonia delavayi)为材料,对PdOLE进行基因克隆、生物信息学分析、表达模式分析及亚细胞定位分析等研究,旨在初步阐明该基因在滇牡丹油脂合成中发挥的作用。结果表明,PdOLE 基因(GenBank No. PX564745)序列全长411 bp,可编码136个氨基酸。生物信息学分析表明,该蛋白包含1个OLE超家族结构域及13个磷酸化位点,无信号肽,且二级和三级结构中α-螺旋占比最高。序列比对结果表明,PdOLE蛋白序列与近缘物种'凤丹'牡丹(P. ostii)、芍药(P. lactiflora) OLE蛋白的同源性较低,而与可可(Theobroma cacao)、油橄榄(Olea europaea)、芝麻(Sesamum indicum)和向日葵(Helianthus annuus) 4种油料作物的同源性较高,系统进化树结果进一步表明,PdOLE蛋白与上述近缘物种中OLE蛋白的亲缘关系较远,与上述4种油料作物的亲缘关系较近。qRT-PCR结果表明,在滇牡丹种子中的PdOLE基因表达水平显著高于其他器官(P<0.05),且在90 DPF (day post flowers)时达到最高表达量。滇牡丹种子石蜡切片的尼罗红染色观察结果表明,种子中的脂滴数量在发育中期(60 DPF后)呈现显著增加,可以较好地解释PdOLE基因的表达趋势。亚细胞定位结果表明PdOLE蛋白定位于细胞膜。本研究为进一步解析OLE基因功能及滇牡丹油脂合成规律提供了科学依据。

乳脂合成是影响羊乳营养与经济价值的关键指标,其转录后调控机制尚未完全阐明。为解析绵羊(Ovis aries)乳腺中ceRNA (competing endogenous RNAs, ceRNA)网络对乳脂合成的调控作用,本研究选取妊娠后期(产前14 d)和泌乳高峰期(产后14 d)湖羊为研究对象,取乳腺组织进行全转录组测序,从调控脂质合成的角度,进一步分析其调控网络和靶向关系。结果表明,在妊娠后期和泌乳高峰期之间差异表达的mRNA有1 471个,其中647个在产后14 d湖羊乳腺组织中表达量上调,824个表达量下调,其中细胞因子信号转导抑制因子3 (suppressor of cytokine signaling 3, SOCS3)、脂素1 (lipin 1, LPIN1)和硬脂酰辅酶A脱饱和酶5 (stearoyl-CoA desaturase 5, SCD5)与乳脂合成有着密切的关系。本研究成功构建了1个ceRNA调控网络,该网络包含3个mRNA、6个miRNA和6个lncRNA。本研究发现MSTRG.15867.1和XR_006057437.1在产后14 d乳腺组织中显著上调(P<0.01),其靶基因SOCS3在该时期也显著上调(P<0.05),形成相应ceRNA调控轴;MSTRG.9360.1在产后14 d乳腺组织中表达显著上调(P<0.05),靶向LPIN1形成两个调控轴;并预测到MSTRG.15301.43-miR-6715-SCD5调控轴符合ceRNA机制。功能富集分析表明,差异表达基因参与细胞周期与脂代谢调控通路,提示泌乳启动伴随细胞增殖活性下降及脂质合成激活的协同调控。本研究揭示了绵羊泌乳不同时期ceRNA网络与乳脂合成的作用关系,为高泌乳力绵羊选育提供新靶点与理论依据。

水滴伪康纤虫(Pseudocohnilembus persalinus)是危害海水养殖动物的盾纤毛类原生动物。本研究通过克隆水滴伪康纤虫交替氧化酶(alternative oxidase, AOX)基因,在基因组水平上对其基因家族进行系统鉴定并预测其生物学功能,解析其表达特征。利用cDNA末端快速克隆(rapid amplification of cDNA ends, RACE)技术获得水滴伪康纤虫AOX3基因的全长cDNA序列;通过Pfam序列PF01786筛选鉴定水滴伪康纤虫AOXs基因家族成员,运用生物信息学方法对其家族成员的理化性质、亚细胞定位预测、基因结构、Scaffold定位、启动子区域顺式元件和系统发育关系等进行了分析,通过qRT-PCR分析水滴伪康纤虫AOXs基因家族成员在营养期与包囊期及在温度胁迫下的表达模式。结果表明,克隆得到水滴伪康纤虫AOX3基因的cDNA全长为1 091 bp (GenBank No. PV953026),其中5'-UTR长度为47 bp,3'-UTR长度为150 bp,ORF总长度为894 bp。在其全基因组中共鉴定到4个AOXs基因家族成员(分别命名为PpAOX1~PpAOX4);PpAOXs均为无信号肽的亲水性蛋白,主要定位于细胞质和线粒体中;启动子顺式作用元件分析显示,PpAOXs可能与响应缺氧诱导、温度和防御应激等胁迫相关;对13个原生动物物种的33个AOXs家族基因进行的系统发育分析显示,水滴伪康纤虫的4个AOXs基因家族成员与寡膜纲类群形成一个支系;qRT-PCR结果显示,PpAOX1在水滴伪康纤虫的营养期表达量较高,而PpAOX2~PpAOX4的表达则在包囊期呈现显著上调;PpAOXs家族成员在应对温度胁迫时,呈现不同的表达模式。本研究为进一步挖掘PpAOXs基因的生物学功能,深入阐释水滴伪康纤虫对逆境胁迫的响应策略提供重要参考资料。

马铃薯(Solanum tuberosum)疮痂病由致病链霉菌(Streptomyces spp.)引起,是一种世界范围内发生的重要土传病害。非致病链霉菌能够产生大量具有抗菌促生作用的代谢物,是最具生防潜能的微生物之一。为获得对普通马铃薯疮痂病具有生防潜力的非致病链霉菌,本研究开展了皿内抑菌活性筛选、拮抗链霉菌复配组合配置、拮抗链霉菌复配组合抑菌活性测试、组合中菌株分子鉴定及抑菌促生特性分析、温室盆栽防效评价等研究。结果表明：自77株链霉菌中获得15株对普通马铃薯疮痂病致病菌—疮痂链霉菌(Streptomyces scabies)菌株LBX-7有明显拮抗作用的菌株,其中菌株ZL21的抑菌带最宽(8.17 mm)。经菌株相容性测试和复配组合配置,获得3个对LBX-7有拮抗作用的组合,其中组合C (ZL21\ZL109\ZL144)的抑菌效果最佳,抑菌带宽度7.67 mm。多基因测序鉴定组合中的菌株,确定菌株ZL21和ZL144为橄榄链霉菌(S. olivaceus);ZL54、ZL68、ZL79、ZL90、ZL109和05B3为小链霉菌(S. parvus)。组合中所有菌株均具有产生蛋白酶和几丁质酶、分解钾和固定氮的能力,均不能够溶解无机磷,个别菌株能够产生吲哚乙酸、纤维素酶、漆酶和淀粉酶。温室盆栽防治实验表明,单个菌株中,ZL21的防效最高(75.2%),3个组合中,C的防效最佳(54.4%)。本研究获得了针对普通马铃薯疮痂病具有较好防效的链霉菌菌株ZL21,作为普通马铃薯疮痂病生防资源具有较好的开发应用潜力。

超低温冷冻保存是建立家禽种质资源冷冻库的关键。禽类种质资源冷冻库的建立面临精子低温敏感、卵子无法冷冻、冻后活力下降及遗传物质复原技术不成熟、后代存活时间短等多重挑战。目前家禽遗传物质超低温冷冻保存技术尚不成熟,超低温冷保存效果与冷冻机制等核心问题仍需深入研究。本文主要综述了家禽精液、体细胞、原始生殖细胞(primordial germ cells, PGCs)及性腺组织在超低温冷冻保存方面的研究进展,以期为家禽种质资源超低温冷冻保存提供参考。