TAIL-PCR技术获取树状多节孢融合子的FSTs序列

采用TAIL-PCR技术,对随机选取的6个HDF-68阳性T-DNA转化子进行扩增,只利用1 d的时间,即获取了T-DNA标签侧翼序列(FSTs),对其序列进行分析后,分析了影响TAIL-PCR扩增的主要因素.该项研究,为从T-DNA的突变子中分离紫杉醇产生菌产紫杉醇的相关基因提供了一条可行途径,也为阐明紫杉醇产生菌的代谢途径以及最终构建高产基因工程菌株奠定了基础.

FST与肿瘤的关系及研究进展

Follistatin(FST)是一种单链糖基化蛋白,FST在人体组织中表现出差异,在肝脏、肾脏、骨骼等多种正常组织中均有表达,同时在各种实体肿瘤中观察到异常表达,包括肺腺癌、胃癌、头颈部鳞癌和肝细胞癌和黑色素瘤。根据目前的研究证据,FST是转化生长因子β(TGFβ) 家族成员的拮抗剂,可以结合TGFβ家族成员中的激活素,骨形态发生蛋白,在实体肿瘤中,FST在不同肿瘤中发挥促癌或抑癌作用。现总结了目前已知的卵泡抑素与肿瘤的关系及其在肿瘤中的作用,为肿瘤的靶向治疗提供理论依据。

基因组分析对猪乳头数相关数量性状基因座鉴定

【目的】分析乳头数的变异,挖掘与乳头数相关的数量性状基因座(quantitative trait locus,QTL)和候选基因,为猪乳头数的选育研究提供重要分子标记。【方法】准确测定了709头苏淮猪(335头育肥猪和374头种猪)的左、右和总乳头数。对苏淮育肥猪进行80K芯片分型,并使用芯片数据计算左、右、总乳头数的遗传力和基因组估计育种值(genomic estimated breeding value,GEBV)。基于乳头数GEBV和表型排名,选择前10%的个体以及后10%的个体进行群体分化指数分析(fixation Index,FST)检测高度分化的位点。接着,通过全基因组关联分析(genome wide association analysis,GWAS)鉴定与乳头数关联的位点,选择高度分化且与乳头数显著关联的位点作为候选位点,选择位于候选位点附近且功能注释后与乳头数相关的基因作为候选基因。最后,选择每个染色体上最显著的候选位点对709头苏淮猪进行乳头数关联分析,以验证上述位点的显著性。【结果】苏淮育肥猪左、右、总乳头数的变异系数分别为10.20%、9.26%、8.50%,遗传力分别为0.212、0.257、0.312。基于FST和GWAS分析,总共在7、13、16、18号染色体(Sus Scrofa Chromosome,SSC)上鉴定到20个乳头数的候选位点,这些候选位点可解释5.49%—8.03%的表型方差。其中,SSC7上与总乳头数关联的位点rs80894106与文献中报道的影响大白和杜洛克猪总乳头数的候选位点一致,但左乳头的候选位点rs81444134(26.51 Mb,SSC13)和rs81233299(8.13 Mb,SSC18)均为新发现的与乳头数相关的位点。左、右、总乳头的候选位点主要集中在SSC16上的6.36—10.66 Mb区间;连锁不平衡(linkage disequilibrium,LD)分析发现,区间内7.47—8.27 Mb的候选位点拟合成了一个795 kb的单倍型块,且该单倍型块是新发现的影响乳头数的候选区域;单倍型块内的rs337606862(7.47 Mb)与右乳头和总乳头最显著关联,单倍型块内的3个位点均位于cadherin 18(CDH18)基因的内含子上,CDH18编码Ⅱ型钙黏附素,且钙黏附素与发育中组织细胞的识别、分选、增殖、凋亡以及乳腺癌的发生有关。因此,CDH18可能是新的影响猪乳头数的候选基因。再者,本研究对4个染色体上最显著的位点:rs81444134、rs80894106、rs337606862、rs81233299在709头苏淮猪中基因分型,经关联分析后发现,这些位点均与乳头数显著相关,可以作为潜在分子标记用于乳头数的选育。【结论】本研究通过基因组分析在苏淮猪群体中鉴定到20个与乳头数显著相关的位点。其中SSC13上的26.51 Mb和SSC18上的8.13 Mb是新的乳头数的候选QTLs,SSC16上的7.47—8.27 Mb也是新发现的乳头数的候选QTL,且区间内CDH18可能是新的影响猪乳头形成的候选基因。

柚果肉颜色遗传变异分析及候选基因挖掘

【目的】果肉颜色是柚类品种重要的外观性状以及品质性状,挖掘与柚果肉颜色显著相关的变异位点及相关基因,为进一步理解柚类品种果肉呈色机理以及分子标记辅助育种奠定基础。【方法】通过表型调查及色差仪测量,对100份柚类种质的果肉颜色进行评价和分类,利用GBS(genotyping-by-sequencing)测序技术对所有材料进行简化基因组测序。将测序得到的基因型数据通过GCTA软件计算特征值及特征向量分析群体结构,利用plink 2.0软件计算不同果肉颜色群体的遗传分化系数(Fst),选用GEMMA软件中GLM模型进行全基因组关联分析,选取与颜色表型显著关联的变异位点进行等位变异分析,根据柑橘LD大小对变异位点邻近位置进行基因注释,筛选出与果肉颜色形成相关的候选基因,随机选择4份白肉柚和4份红肉柚材料在不同发育时期对候选基因表达进行初步验证。【结果】根据果肉颜色将100份柚类种质分为白肉柚和红肉柚两大类,其中包含58份白肉柚和42份红肉柚。通过Fst遗传分化指数分析和GWAS全基因组关联分析共筛选到Fst系数大于0.4且-log10(P)>9的位点6个,对6个变异位点进行基因分型,根据基因型能够预测柚品种的果肉颜色。对变异位点侧翼25 kb序列进行基因注释共筛选出14个基因,其中包含类异戊二烯合成、叶绿体氧化还原反应、质体发育、脱落酸信号调节、乙烯响应等相关基因和转录因子。基因表达分析显示,Cg7g013760(促分裂原活化蛋白激酶激酶激酶MAPKKK17)、Cg7g013840(叶绿体卟啉原脱氨酶)、Cg7g014020(转录因子TCP7)、Cg7g014120(叶绿体超氧化物歧化酶SOD3)、Cg7g014190(FAD合成酶2)与果肉颜色形成存在一定关联。【结论】经过GWAS和Fst两种分析方式共鉴定到6个与果肉颜色显著关联的SNP位点,对该位点上下游25 kb的距离进行基因注释共筛选到了14个基因,通过基因表达模式分析初步判定其中5个基因参与了柚果肉颜色的形成。

利用SLAF-seq简化基因组数据挖掘甜橙果实品质性状基因

【目的】通过对240份不同甜橙资源群体利用SLAF-seq测序数据进行Fst与XP-CLR选择性清除分析,挖掘调控甜橙中优良性状的相关基因,为甜橙的分子育种工作提供重要参考。【方法】对国家柑橘种质资源圃(重庆)中保存的具有广泛遗传多样性和不同地理来源的240份甜橙种质资源进行SLAF-seq测序,获得全基因组范围内的单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)基因型数据和单果重、果脐有无、可滴定酸含量等性状的表型数据,分析不同亚群之间Fst与XP-CLR数值。【结果】采用SLAF-seq技术对240份甜橙进行测序,共获得497.82 Mb短读数据,用BWA软件将测序数据比对到甜橙参考基因组上,取GATK和samtools两种方法得到的SNP标记交集,共得到1 467 968个SNP。利用Fst与XP-CLR分析筛选出了与甜橙果脐有无、单果重以及可滴定酸相关的候选基因。对受选择SNP位点附近区域进行基因注释,结果表明基因orange1.1g044639m和orange1.1g023641m参与编码生长素外排载体,可能与脐的形成相关;orange1.1g023641m在单果重性状中的Fst得分最高,其参与编码E3泛素连接酶,可能影响果实大小和重量,orange1.1g046891m可能通过调节碳水化合物的形成来影响果实重量;orange1.1g011684m编码丙酮酸脱氢酶二氢硫辛酰胺转乙酰基酶,其CDS序列发生碱基突变,可能影响了柠檬酸在不同品种间的含量;orange1.1g034502编码丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,基因注释功能与磷酸化/去磷酸化相关。【结论】本研究利用Fst方法对甜橙的SLAF-seq数据进行筛选。最终在甜橙资源的有无果脐、单果重和可滴定酸等性状上筛选出了6个相关的基因,可作为后期验证的候选基因,为甜橙品种的定向改良提供了依据。

大白猪FST基因多态性与生长和繁殖性状的关联分析

本实验旨在研究卵泡抑素(FST)基因多态性与猪生长、繁殖性状的关系,为母猪生长、繁殖性能提供新的遗传标记。选用大白猪为实验对象,采用DNA混池测序对猪FST基因多态位点进行筛选,利用GenoPlexs®基于多重PCR的靶向测序基因型分型技术对候选单核苷酸多态性(SNP)进行分型,并与大白母猪出生重、达100 kg时的生长性能(日增重、背膘厚、体重日龄、眼肌面积和眼肌厚)、母系指数、父系指数、繁殖指数、出生乳头数、终身繁殖性能(总产仔数、产活仔数、死胎数、产仔窝重、仔猪21日龄窝重和妊娠期)进行关联分析。结果显示,在FST基因中筛到3个单碱基突变,分别为g.32808636G>A、g.32809116A>G、g.32809757T>A。其中g.32809116A>G为同义突变,突变后未改变FST基因mRNA二级结构。FST基因的g.32808636G>A、g.32809116A>G、g.32809757T>A 3个位点完全连锁遗传(D'=1,R^(2)=1),且表型值完全相同,对父系指数、出生乳头数、终身产仔窝重、死胎数、100 kg眼肌面积和眼肌厚有显著影响,对终身妊娠期、100 kg背膘厚有极显著影响。以上结果初步表明,FST基因遗传变异对大白母猪生长、繁殖性状存在不同程度的影响,本研究中的3个SNPs位点可以作为大白母猪生长和繁殖性状的潜在分子标记,且在选育过程中仅需使用单一位点进行分子标记,应用于母猪的选育中。

不同尾型绵羊全基因组选择信号检测

为研究不同尾型绵羊群体遗传分化程度,检测全基因组选择信号,以挖掘不同尾型绵羊重要性状相关的候选基因。本研究基于蒙古羊(短脂尾)和藏羊(瘦尾)群体的Illumina Ovine SNP 50K芯片分型数据,借助遗传分化系数FST法进行群体间选择信号检测,寻找选择信号区域内的重要基因,并对其中与脂肪代谢相关的基因PPARG、PDGFD在呼伦贝尔羊(大尾和小尾品系;肥尾)与藏羊(瘦尾)尾脂进行mRNA相对表达量研究。结果,(1)465个SNPs被选择,基因注释找到448个候选基因,筛选到50个与脂类代谢相关的基因,GO功能富集分析发现,主要富集在脂类生物合成过程、磷脂代谢、脂质结合等条目,此外发现4个基因(PPARG、RXRG、SLC27A2和ACSL6)富集到PPAR信号通路。(2)肥瘦尾之间,呼伦贝尔羊(大尾和小尾品系)PPARG和PDGFD基因表达量均显著高于藏羊(P<0.01),而大小肥尾之间,呼伦贝尔羊大尾品系PPARG基因表达量显著高于小尾品系(P<0.05),PDGFD基因表达量则无明显差异。通过FST法有效检测到受选择的基因,部分与绵羊重要性状相关,相对定量试验证明PPARG和PDGFD基因与尾部脂肪沉积密切相关,可以作为尾型选育的候选基因,为绵羊育种及改良提供重要参考。

GDF9和FST调控猪卵母细胞成熟和胚胎早期发育

为探讨生长分化因子9(Growth differentiation factor 9,GDF9)和卵泡抑素(Follistatin,FST)如何影响猪卵母细胞成熟及胚胎早期发育能力,在猪卵母细胞体外成熟(IVM)培养过程中添加不同浓度的GDF9和抗GDF9抗体,或同时添加GDF9和FST或抗FST抗体,测定猪卵母细胞的细胞核成熟率、卵裂率、囊胚率及囊胚总细胞数。结果显示,添加GDF9显著提高孤雌胚囊胚率,抗GDF9抗体则显著抑制卵裂率和囊胚率。添加FST显著降低孤雌胚囊胚率和囊胚总细胞数,添加抗FST抗体显著提高了囊胚率。共同添加GDF9与抗FST抗体则使囊胚率达到最高。表明猪卵母细胞IVM期添加GDF9能一定程度上提高卵母细胞及胚胎的发育能力,共同添加GDF9和抗FST抗体对胚胎发育的促进作用具有加性效应。

山羊FST慢病毒载体构建及其对卵巢卵泡颗粒细胞增殖的影响

研究卵泡抑素(FST)对山羊卵巢卵泡颗粒细胞增殖的影响。采集山羊卵巢组织、分离培养原代卵巢卵泡颗粒细胞,RT-PCR克隆山羊FST,设计shRNA片段,构建慢病毒过表达载体和干扰载体,感染原代卵巢卵泡颗粒细胞,qPCR技术检测过表达与干扰的效果, CCK-8检测细胞的增殖效果。结果显示:分离培养的山羊卵巢卵泡颗粒细胞经促卵泡素受体(FSHR)免疫荧光鉴定,阳性率为95%;慢病毒感染颗粒细胞时荧光蛋白的表达占比80%;qPCR验证FST过表达和干扰慢病毒载体的效果均显著(P<0.05);过表达FST显著(P<0.05)抑制卵巢卵泡颗粒细胞的增殖,干扰FST显著(P<0.05)促进卵巢卵泡颗粒细胞增殖。笔者分离出山羊卵巢卵泡颗粒细胞,成功构建FST过表达和干扰两种慢病毒载体,感染结果表明FST能够抑制山羊卵巢卵泡颗粒细胞的增殖,为进一步研究FST在哺乳动物卵泡发育调控中的作用及其机制提供了基础资料。

糙皮侧耳子实体发育相关基因fst3的克隆及分析

采用反转录PCR(reverse transcription PCR,RT-PCR)技术结合cDNA末端快速扩增(rapid amplification of cDNA ends,RACE)技术克隆出糙皮侧耳(Pleurotus ostreatus)子实体发育相关基因fst3全长,并对其进行NCBI保守域分析,用pEASY-E2原核表达系统进行原核表达,结果表明:基因全长cDNA大小为2549bp,其中5’端非编码区62bp,3’端非编码区99bp,含有一个2388bp的开放阅读框(ORF),共编码795个氨基酸;该基因属于真菌转录因子MHR超家族基因,是一类编码转录调控蛋白的基因;在原核细胞中具有表达活性,fst3基因在双核菌丝期、原基期、子实体成熟期的表达量依次增强,子实体成熟期最强。

德保矮马X染色体选择信号筛选

旨在对德保矮马(Debao pony)X染色体的选择信号进行筛选。本研究利用Illumina公司开发的马芯片Equine 65KSNP BeadChip,对德保矮马、伊犁马、蒙古马进行X染色体扫描,获得2 339个SNPs位点。通过群体分化系数FST法和XP-EHH两种不同的方法,分别以伊犁马和蒙古马为对照群体对德保矮马进行X染色体选择信号检测。结果,筛选到两个受到较强选择区域4.0~39.9和87.1~123.5Mb,包含64个'离群位点'。通过基因注释筛选到PHEX、BCOR、PNPLA4和GPC3等与生长和骨骼发育相关的基因。研究结果发现,德保矮马的选育过程中X染色体很多与生长相关的基因受到了强烈的选择,其中部分在马中未见报道,可以作为研究矮小性状的重要候选基因。

数据缺失情况下水淹天然气管道泄漏风险分析

面向数据缺失情况下水淹天然气管道泄漏风险量化分析的需求,提出一种基于贝叶斯网络(BN)和模糊集理论(FST)的概率风险分析方法。首先采用故障树分析(FTA)法分析水淹天然气管道泄漏失效致因,并映射得到相应的BN模型;然后针对基本事件失效概率数据缺失的情况,用专家知识引出概率,替代缺失的统计失效概率;为处理概率引出过程中专家知识的模糊性和主观性导致的不确定性,结合FST与多专家层次分析引出模糊概率,将其作为实际先验概率输入BN模型,进行量化分析。以某复线水淹天然气管道为例,应用所提方法分析其泄漏风险,结果表明:用该方法能够在数据缺失情况下表征并量化泄漏风险,同时BN的正向预测和概率更新能力可用来评估动态风险、识别关键失效因素。

卵泡抑素基因过表达对其通路上相关基因表达的影响

为了探讨过表达卵泡抑素(follistatin,FST)基因对其通路上相关基因表达量的影响,本研究采用PCR方法扩增了民猪的FST基因,构建真核表达载体pcDNA3.1(+)-Dsig-FST,对转染了重组质粒的成纤维细胞进行了鉴定,并采用实时荧光定量PCR检测通路上相关基因表达量的变化。结果表明,本研究成功克隆了民猪的FST基因,并在猪胎儿成纤维细胞中显著过表达,结果导致了ActRⅡB和BMP4基因显著下调(P<0.05),Smad4和Myostatin基因有下调趋势,ActRⅡA基因有上调趋势。由此可见,FST基因的表达变化对其通路上部分相关基因的表达有不同程度的抑制或促进作用。

基于ST7538的多频率电力线通信系统设计

介绍了一款最近推出的高性能电力线载波调制解调器芯片ST7538的基本原理,详细分析了ST7538的载波侦听功能和频率选择功能,给出了基于ST7538的电力线载波通信模块硬件电路设计.针对低压配电网通信信道高噪声特点,探讨了基于ST7538载波检测和多频段选择的电力线通信CSMA实现方法,设计了基于信道监听的多频率选择控制算法.该方法为复杂工业环境下进行可靠的电力线通信提供了一种简单、有效的解决途径.

49AISNP:东亚北方三个族群遗传来源推断

样本的族群来源推断在法医调查中可发挥重要作用,一个理想的推断体系是用一组较少的遗传标记实现较高的族群推断准确性。本研究调研搜集了区分东亚北方三个族群北方汉族、日本人和韩国人的428个祖先信息SNP(ancestry informative SNP,AISNP),获取了其在三个族群307份样本中的分型,通过位点Fst值及等位基因频率聚类等信息进一步精简位点,最终得到了一组49AISNP组合。基于307份样本利用留一法对49AISNP进行推断准确性验证,结果表明其在北方汉族、日本和韩国族群中的推断准确性均高于99%。49AISNP组合将有助于东亚地区亚族群的进一步区分。

敲减FST基因对猪成纤维细胞中相关基因表达的影响

旨在获得敲减FST基因的猪胎儿成纤维细胞,并探讨对相关基因表达的影响。将构建成功并鉴定准确的发夹RNA真核表达载体FR1-shRNA利用脂质体转染至猪胎儿成纤维细胞中,并进行G418筛选,获得稳定转染细胞株,并利用Real-time检测了相关基因表达的变化。结果表明,在稳定转染的细胞株中,FST基因的表达受到显著抑制,结果导致了ActivinRⅡA、Myostatin和Bmp4基因的表达出现下调趋势,并且极显著地降低MyoD基因的表达。

基于模糊集理论的Ad Hoc网络优化的研究

为了提高Ad Hoc网络的综合性能,满足不同领域对Hd Hoc网络的应用需求,基于模糊集理论(FST)提出了一种对Ad Hoc网络的优化的方法,构建了包含新增覆盖网络节点数量相对度和剩余能量相对度的评价指标集合、等级标准集合,并定义了评价指标相关的权重.利用模糊集理论的关系合成运算法则,对Ad Hoc网络重播分组时进行优化,达到了对Ad Hoc网络优化的目的.基于网络模拟器NS-3对FSTA和BCAST进行了仿真实验测试,通过对网络生命周期、丢包率和网络吞吐率3个性能指标的对比分析和评估,结果表明FSTA优于BCAST,验证了FSTA对Ad Hoc网络优化的有效性,改善了Ad Hoc网络的性能.

转卵泡抑制素基因对绵羊肌源性细胞中肌肉抑制素基因的调控

【目的】构建骨骼肌特异表达目的基因卵泡抑制素(follistatin,FST)的真核表达载体pCFCDs-red和pSPFCDs-red,分别转染到不同细胞系中,检测FST及下游基因在RNA和蛋白水平的表达情况,同时测定骨骼肌特异启动子SP和α-actin的启动效率,以研究FST的特异表达对肌肉发育的影响。【方法】利用脂质体分别将真核表达载体pCFCDs-red和pSPFCDs-red转染到绵羊胎儿成纤维细胞(SFFCs)、骨骼肌卫星细胞(SMSCs)和SMSCs诱导肌管中,获得转基因细胞;对获得细胞的生长状况、细胞周期、细胞形态大小以及目的基因和下游基因的表达情况,分别用流式细胞仪、实时定量PCR和western blotting等方法进行检测分析。【结果】①转基因细胞系的生长趋势与非转基因细胞相似,转基因SMSCs细胞增殖的速度高于转基因SFFCs细胞;②流式细胞仪分析表明,转基因细胞系转染后70%以上细胞均处于G0/G1期,保持旺盛的分裂能力、具有单一峰值、细胞的整倍性好、细胞电子体积显著增大;③实时定量PCR及western blotting检测结果表明,转基因细胞系中FST的RNA及蛋白水平相比非转基因细胞系均上调;④转基因SMSCs和肌管相比转基因SFFCs细胞的FST表达量高,转pSPFCDs-red转基因细胞中FST的表达水平比转pCFCDs-red细胞系高。【结论】骨骼肌特异性启动子SP及α-actin能够在SMSCs及肌管中有效启动FST目的基因的表达,且在肌管中具有较高的表达量,SP启动子的启动效率较高于α-actin。在肌源性细胞中,FST的上调可以引起MSTN蛋白水平的下调,FST对骨骼肌细胞的生长发育具有一定促进作用。

复方螺旋藻片降血糖、调血脂的实验研究

复方螺旋藻片 ( FST) 1.5g· kg-1、3g· kg-1分别灌胃给予正常大鼠、四氧嘧啶 ( AL X)性糖尿病大鼠及高脂乳剂性高脂血症大鼠 ,连续 14d后 ,分别测定各鼠血糖 ( FBG)及血脂。结果表明 :FST能降低正常大鼠及 ALX性糖尿病大鼠的 FBG与血清 TC、TG、L DL - C,升高血清 HDL - C(但 FST1.5g· kg-1对正常大鼠 TG、HDL - C无明显影响 )。另外 ,FST还能显著拮抗高脂乳剂所致血脂升高 ,使高脂血症大鼠血清 TC、TG、L DL -C明显降低 ,HDL - C显著回升。

利用AFLP技术研究海湾扇贝不同养殖群体的遗传结构及其分化

采用AFLP分子标记技术对我国海湾扇贝的4个不同地理群体共80个个体利用7对引物组合进行了遗传多样性分析.4群体的多态位点比例分别为:加拿大养殖群体48.8235%,墨西哥湾养殖群体49.2914%,秦皇岛养殖群体38.2353%,浙江养殖群体41.1765%.平均杂和度分别为0.1878,0.1886,0.1265和0.1618.遗传距离介于0.1188～0.0941之间.4个群体的Fst为0.1883.根据遗传距离绘制了UPGMA聚类图.4个群体间的遗传关系如下:加拿大群体和浙江群体聚为一支,墨西哥湾群体和秦皇岛群体聚成一支,最后这两支聚在一起.试验结果表明,经过长时间累代养殖的浙江、加拿大、墨西哥湾群体仍保持较高的杂合度,与引种时间最短的(2年)、最为接近美国自然群体的秦皇岛群体比较,以上3个群体没有出现多态位点比例和杂合度显著下降的现象.