瓠瓜KNOX基因家族全基因组鉴定及组织表达分析

【目的】探明瓠瓜KNOX基因家族特征,在瓠瓜全基因组水平上对KNOX基因家族成员进行鉴定和分析,研究其组织表达模式。【方法】利用生物信息学方法,对瓠瓜KNOX家族基因成员进行鉴定、编码蛋白理化性质分析及家族成员结构域和保守基序分析,利用MEGA 5.05软件构建系统进化树,采用实时荧光定量PCR技术,分析KNOX基因在瓠瓜不同组织(根、茎、叶、花、果实)中的表达情况。【结果】鉴定到12个瓠瓜KNOX家族基因,这些基因分布在6条染色体上,且均定位于细胞核。大多数瓠瓜KNOX家族蛋白含有同源异型盒蛋白特有的4种结构域KNOX1、KNOX2、ELK和Homeobox_KN。系统进化分析将瓠瓜KNOX基因分为KNOX ClassⅠ和KNOX ClassⅡ2大类群,2个类群又可进一步分为5个分支,其中ClassⅠ-C为瓠瓜特有的进化分支。KNOX基因启动子区有多个激素响应元件和植物生长相关元件。组织表达分析发现,瓠瓜KNOX基因具有不同的表达模式,KNOX ClassⅠ类基因表达具有组织特异性,在根、茎和果实中表达量较高,在其余组织中表达量较低或不表达,其中Lsi04G014450在根和茎中表达量最高,Lsi11G006380在果实中表达量最高;KNOX ClassⅡ类基因在所有组织中均有较高表达。【结论】瓠瓜KNOX基因家族有12个成员,分布于6条染色体上,在进化关系上可分为5组,具有瓠瓜特有的进化分支,在不同组织中的表达具有特异性。

石仙桃中4种转录因子鉴定及其组织表达的研究

【目的】石仙桃Pholidota chinensis Lindl为珍稀濒危的附生兰,附生较地生而言进化出了许多特殊的形态结构和生理生化特性,而转录因子对调控植物的生长发育具有作用,旨在探讨和发掘石仙桃中调控其生长发育的转录因子。【方法】利用PacBio和Illumina测序技术获得石仙桃的全长转录组数据以及在根、根状茎、假鳞茎和叶片中的基因表达量,通过进一步生信分析,探讨石仙桃4种转录因子家族成员、理化特性及其组织表达特异性,并用氯化钠(NaCl)和茉莉酸甲酯(MeJA)诱导逆境胁迫,用RT-qPCR分析了C2H2家族和bHLH家族的表达量。【结果】石仙桃中鉴定的4种转录因子及其家族成员转录本为:C2H2家族21个、bHLH家族27个、WRKY家族30个、bZIP家族19个,这4个家族及其成员主要为亲水的不稳定性蛋白,亚细胞定位主要位于细胞核内,bHLH家族的部分成员位于细胞质、叶绿体等细胞器中,各基因家族均具有典型的保守结构域特征,在石仙桃的根、根状茎、假鳞茎和叶片呈现出明显的组织特异性。21个C2H2家族和27个bHLH家族中所有基因表达均受NaCl和MeJA影响,但家族成员受到促进或抑制表达及其表达量存在差异。【结论】鉴定了石仙桃中4个转录因子家族成员的数量,各家族成员主要是位于细胞核内的亲水不稳定性蛋白,并具有保守结构域特征和组织表达特异性。

合作猪SIRT 3基因克隆、生物信息学分析及组织表达研究

【目的】克隆合作猪沉默信息调节因子3(silence information regulator 3,SIRT3)基因CDS区序列,并对其进行生物信息学分析,探究SIRT 3基因在合作猪不同组织中的表达水平,为研究SIRT 3基因功能奠定基础。【方法】试验选择3月龄合作猪公猪3头,采集心脏、睾丸、肺脏等组织,采用PCR扩增、Sanger测序等方法获取SIRT 3基因CDS区序列,并通过Mega 7.0软件构建系统进化树;通过生物信息学在线软件分析SIRT3蛋白结构和功能;采用实时荧光定量PCR检测SIRT 3基因在合作猪不同组织中的表达量。【结果】合作猪SIRT 3基因CDS区长774 bp,共编码257个氨基酸。系统进化树结果显示,合作猪与家猪亲缘关系最近,与斑马鱼亲缘关系最远。SIRT3蛋白的分子质量为28.68 ku,理论等电点为5.81,不稳定系数为37.92,为稳定性亲水蛋白;该蛋白不存在跨膜区域,无信号肽,但存在2个低复杂度结构域,主要分布于内质网中;SIRT3蛋白的二级结构主要由α-螺旋和无规则卷曲构成,三级结构模型预测结果与二级结构基本一致。实时荧光定量PCR结果显示,SIRT 3基因在合作猪不同组织中均有表达,在心脏中表达量最高,极显著高于其他组织(P<0.01),其次是睾丸、肺脏、肝脏组织。【结论】本研究成功克隆合作猪SIRT 3基因CDS区序列,探究了SIRT 3基因在合作猪不同组织中的表达水平并初步分析了其编码蛋白的生物学功能,为进一步研究合作猪SIRT 3基因功能提供了参考。

荷斯坦奶牛GlyRS基因的克隆、组织表达及生物信息学分析

本文旨在通过克隆荷斯坦奶牛GlyRS(Glycyl-tRNA Synthetase 1)CDS区并进行生物信息学分析,探究GlyRS基因在奶牛多组织中的表达规律,为后续分析该基因对奶牛泌乳性能的作用奠定基础。以荷斯坦奶牛乳腺组织cDNA为模板,PCR扩增得到GlyRS基因,通过测序拼接获得荷斯坦奶牛GlyRS基因序列。利用在线工具对GlyRS蛋白进行生物信息学分析;利用实时荧光定量PCR检测GlyRS基因在荷斯坦奶牛心脏、脂肪、乳腺、肾脏、背最长肌组织中的表达量,并比较差异。结果发现:荷斯坦奶牛GlyRS基因CDS区长度为1599 bp,编码522个氨基酸。相似性比对结果表明,荷斯坦奶牛的GlyRS氨基酸序列与牛、瘤牛、野牛、牦牛、山羊、绵羊、海豚、田鼠、野猪、人的氨基酸序列的相似性分别为99.62%、99.62%、99.64%、99.44%、98.87%、99.06%、97.36%、97.18%、95.48%和94.92%。系统进化树分析表明,荷斯坦奶牛GlyRS的氨基酸在进化上与牛的亲缘关系最近,与人的亲缘关系最远。GlyRS蛋白分子式为C_(2687)H_(4198)N_(726)O_(798)S_(27),分子质量为60.31 ku,属于不稳定酸性蛋白,无信号肽和跨膜结构域,具有40个磷酸化位点、无N-糖基化位点、58个O-糖基化位点。GlyRS蛋白二级结构预测中α-螺旋占比41.65%、延伸链占比20.26%、β-转角占比6.94%,无规则卷曲占比31.14%。蛋白互作网络图谱构建发现,GlyRS蛋白可能与DARS、KARS、EPRS、TARS、SARS、AARS2、IARS、MARS和AARS等蛋白存在潜在互作。qPCR结果表明GlyRS基因在荷斯坦奶牛心脏、脂肪、乳腺、肾脏、背最长肌组织中均有表达,在乳腺中的相对表达量最高,且与其他组织差异显著。本研究结果为探究GlyRS基因在荷斯坦奶牛乳腺分泌中的功能提供了理论参考。

牦牛FABP3基因克隆及组织表达谱分析

【目的】分析牦牛心肌脂肪酸结合蛋白3(FABP3)基因的结构和功能,并检测其在成年牦牛和胎牛中的表达水平,为探究该基因在牦牛育种中的生物学功能提供理论参考。【方法】以美仁牦牛的心脏组织为试验材料,PCR扩增FABP3基因,对得到的编码区序列(CDS)进行生物信息学分析;利用实时荧光定量PCR(RT-qPCR),检测FABP3基因在成年牦牛和胎牛心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏及肌肉组织的表达水平。【结果】牦牛FABP3基因编码区序列长度为402 bp,编码133个氨基酸;蛋白质的高级结构主要是β-转角和延伸链;牦牛FABP3蛋白不存在跨膜区域和信号肽,属于具有一定亲水性的稳定蛋白;牦牛FABP3基因CDS区核苷酸及其编码氨基酸序列的同源性分析显示,FABP3基因在牛属动物中具有一定的保守性;系统进化树分析表明,牦牛与野牦牛和瘤牛的亲缘关系最近,与鸡的亲缘关系最远。RT-qPCR结果显示,FABP3基因在成年牦牛和胎牛的心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏及肌肉组织中均有表达,但在胎牛肝脏、脾脏、肾脏和肌肉中的表达水平显著或极显著高于成年牦牛,在成年牦牛肺脏中的表达水平极显著高于胎牛。【结论】克隆了牦牛FABP3基因,探究了FABP3基因在牦牛中的组织表达规律,为进一步研究该基因在牦牛脂肪沉积中的作用提供了基础数据。

陆川猪MyoD1基因克隆及组织表达分析

为探究陆川猪骨骼肌生长发育过程中MyoD1基因所起作用,对陆川猪成肌细胞决定基因1(MyoD1)进行克隆,展开生物信息学分析,对其在陆川猪不同组织中的表达进行分析,以NCBI上已公布的野猪MyoD1基因序列为模板,进行特异性引物设计,克隆陆川猪MyoD1基因CDS区,并与NCBI已公布的野猪、牛、绵羊、人、小鼠、大鼠基因序列进行相似性比对,由此构建系统进化树,通过在线软件开展生物信息学分析,而后使用实时荧光定量PCR检测在陆川猪不同组织中MyoD1基因的相对表达量。陆川猪MyoD1基因CDS区全长960 bp,共编码319个氨基酸,碱基突变共存在5处,与野猪、牛、绵羊、人类、小鼠、大鼠的MyoD1基因CDS序列相似性分别为99.2%,93.0%,92.3%,90.0%,84.3%,84.0%,其中与野猪相似性最高,表明二者亲缘关系最为接近;陆川猪MyoD1基因原子总数为4680,蛋白的分子质量为33.99 ku,分子式为C_(1457)H_(2296)N_(442)O_(471)S_(14);不稳定系数为63.87,表明其缺乏稳定性;等电点为5.63,属于酸性蛋白;不存在跨膜结构,存在35处磷酸化位点及1处糖基化位点;蛋白二级结构以无规则卷曲为主,占比60.69%。陆川猪MyoD1基因在背最长肌中的表达量最高,且显著高于其他组织,表达量最低的组织为肾脏。陆川猪各组织中均有MyoD1基因表达,且主要在背最长肌中表达,由此推测,MyoD1基因在陆川猪肌肉生长发育过程中可能起到至关重要的作用。

美仁牦牛MYL 9基因克隆、生物信息学分析及组织表达研究

【目的】克隆美仁牦牛肌球蛋白轻链9(myosin light chain 9,MYL9)基因CDS区并对其进行生物信息学分析,检测MYL 9基因的组织表达特征,为探究该基因功能提供一定理论依据。【方法】以美仁牦牛肌肉组织cDNA为模板,利用PCR扩增并克隆美仁牦牛CDS区序列,与其他物种进行相似性比对及系统进化树构建;通过在线软件对MYL9蛋白进行生物信息学分析,利用实时荧光定量PCR检测MYL 9基因在美仁牦牛心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、肌肉、脂肪和睾丸组织中表达情况。【结果】美仁牦牛MYL 9基因CDS区长516 bp,共编码171个氨基酸。系统进化树结果显示,美仁牦牛与野牦牛、普通牛亲缘关系最近,与高山倭蛙亲缘关系最远。MYL9蛋白分子式为C 858 H 1324 N 234 O 274 S 12,原子数为2702,理论等电点为4.85,不稳定系数和总平均亲水性分别为37.22和―0.772,属于稳定亲水性蛋白。MYL9蛋白无信号肽和跨膜螺旋结构,属于非分泌性蛋白;主要定位于线粒体、细胞核、细胞质中,具有17个特异性磷酸化位点。MYL9蛋白二级结构主要由α-螺旋、无规则卷曲、β-折叠和延伸链构成,三级结构预测结果与二级结构一致。实时荧光定量PCR结果显示,MYL 9基因在美仁牦牛心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、肌肉、脂肪和睾丸组织中均表达,且肝脏和肌肉组织中表达量显著高于其他组织(P<0.05)。【结论】本研究成功克隆美仁牦牛MYL 9基因CDS区,探究了MYL 9基因的生物学功能及组织表达特征,研究结果为进一步探究牦牛MYL 9基因功能特征提供了参考。

鸡SLMO2基因CDS区克隆、生物信息学及组织表达分析

为了探究类果蝇慢移基因的氨基酸序列特征,探索其在不同肤色鸡不同组织中mRNA表达变化规律,实验采集不同肤色鸡各组织,PCR克隆获得SLMO2完整CDS区,进行生物信息学分析及组织表达分析。实验得到SLMO2的CDS区序列全长560 bp,其中可编码氨基酸174个。生物信息学研究结果表明,鸡SLMO2蛋白并不具有信号肽和跨膜结构,蛋白主要结构以无规性卷曲的α-螺旋结构结合为主,且蛋白分布在线粒体内膜间隙。通过氨基酸序列对比发现,鸡与爪蟾的亲缘关系较近。qRT-PCR结果表明,SLMO2在背肤组织中相对表达量极显著高于其他组织,且该基因在丝羽乌骨鸡背肤组织中表达量极显著高于“豫粉1号”H系鸡。以上结果为进一步探究鸡SLMO2对黑色素沉积的调控机制提供了理论依据。

大恒799肉鸡Myoz1基因CDs区克隆、序列分析及其组织表达研究

为研究钙调神经磷酸酶肌小结结合蛋白1(Myoz1)的氨基酸序列特征及其在不同组织器官中的mRNA表达水平,试验通过PCR克隆Myoz1 CDs序列,分别利用ExPASYProt⁃param、ProtScale、Target P、DNAStar Protean、SWISS-MODEL、SignalP 4.1 Server、NetPhos2.0Serv⁃er和STRTNG软件,进行Myoz1蛋白理化特性、亲/疏水性、亚细胞结构、蛋白二级结构、三级结构、信号肽、磷酸化位点和蛋白互作分析,并通过实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测Myoz1基因表达量。结果显示:大恒799肉鸡Myoz1基因CDs序列全长为881 bp,可编码293个氨基酸;大恒799肉鸡Myoz1基因氨基酸序列与雉鸡、岩雷鸟位于一个分支,同源性最高,均高于96%,亲缘关系最近;Myoz1蛋白为水溶性蛋白且大多分布于细胞核内,分子式为C1442H_(2)244N400O430S10,分子质量约为32384.70 ku,理论等电点为9.12;Myoz1蛋白不存在信号肽,为分泌蛋白,共存在37个潜在的磷酸化位点、1个N-糖基化潜在位点;Myoz1蛋白二级结构主要由α-螺旋、β-转角和无规则卷曲组成,三级结构预测结果与其一致;Myoz1蛋白与ACTN2、LDB3、LMOD3等Z盘蛋白(PDZ-LIM结构域蛋白,ZASP)以及肌肉生长发育相关蛋白有相互作用的关系;Myoz1在1日龄大恒799肉鸡胸肌和腿肌的表达量显著高于其他组织,且在胸肌中的表达量高于腿肌(P<0.05)。研究表明Myoz1基因可能在肌肉生长发育过程中发挥调控作用。

鸡circMICAL2的鉴定、组织表达谱分析及其功能预测

【目的】验证鸡环状RNA(circMICAL2)的真实性,研究circMICAL2在鸡肌肉生长发育中的潜在功能及调控机制。【方法】基于circMICAL2环状序列设计特异性引物采用PCR扩增完成其真实性验证,并测定RNase R和放线菌素D处理检测circMICAL2的内源稳定性。采集16日龄三黄鸡(雏鸡)和180日龄三黄鸡(成年鸡)的心脏、肝脏、肺、肾脏、肠、皮肤、胸肌和腿肌等8个组织样本,采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析circMICAL2在鸡不同发育时期的组织表达图谱;运用生物信息学对circMICAL2靶向miRNA和mRNA进行预测,并开展GO功能和KEGG通路富集分析。【结果】鸡circMICAL2真实存在,其环化稳定性强;circMICAL2在成年鸡和雏鸡各组织中广泛表达,且circMICAL2均在成年鸡和雏鸡的胸肌和腿肌肌肉中表达量最高,circMICAL2在成年鸡腿肌和胸肌中的表达量均显著高于雏鸡(P<0.05),circMICAL2与鸡肌肉生长发育调控密切相关。circMICAL2可靶向gga-miR-103-3p和gga-miR-130b-3p,调控下游225个潜在靶基因。circMICAL2的靶基因主要富集于TGF-β信号通路、MAPK信号通路、细胞周期等相关信号通路。【结论】鸡circMICAL2真实存在,circMICAL2的表达对鸡不同生长发育时期肌肉的生长具有重要调控作用。

赤水乌骨鸡ADSL基因的组织表达特征及其干扰载体构建

【目的】探究赤水乌骨鸡胸肌组织中腺苷琥珀酸裂解酶基因(ADSL)表达特征及其目的基因的干扰载体构建,为深入研究畜禽组织肌肉中肌苷酸(IMP)的表达规律及ADSL基因影响畜禽风味的机制提供理论参考。【方法】以不同月龄(3、4、5和6月龄)的赤水乌骨鸡(公鸡和母鸡各半)为试验材料,运用实时荧光定量PCR检测不同月龄及不同性别赤水乌骨鸡胸肌组织中ADSL基因的表达情况;同时根据GenBank中鸡ADSL基因mRNA序列(NM_205529.2)设计4对短发夹RNA(shRNA)干扰序列(sh1-ADSL、sh2-ADSL、sh3-ADSL和sh4-ADSL)和1对阴性对照序列(sh-NC)与pGPH1/GFP/Neo载体连接后进行测序,将构建成功的ADSL基因干扰载体转染至成肌细胞,检测并筛选出干扰效率最高的干扰载体。【结果】ADSL基因在不同月龄赤水乌骨鸡胸肌组织中的相对表达量排序为5月龄>4月龄>6月龄>3月龄,赤水乌骨母鸡3月龄母鸡的ADSL基因相对表达量极显著高于公鸡(P<0.01,下同),4月龄母鸡ADSL基因的相对表达量显著高于公鸡(P<0.05),6月龄母鸡ADSL基因的相对表达量极显著低于公鸡;ADSL基因质粒的测序结果显示干扰质粒构建成功,质粒转染后干扰组及阴性对照均可见绿色荧光,空白对照不发光,说明各重组质粒成功转染赤水乌骨鸡成肌细胞;ADSL基因沉默结果显示,sh2-ADSL沉默效果最佳,干扰效率为90.30%。【结论】赤水乌骨鸡胸肌中ADSL基因的相对表达量随着月龄增加表现为先上升后下降的变化趋势;3、4和5月龄赤水乌骨母鸡ADSL基因的相对表达量高于公鸡,随着月龄增加ADSL基因的相对表达量增加,公鸡和母鸡间的差异减小。成功分离提取赤水乌骨鸡成肌细胞,并筛选出RNA干扰效果最佳载体sh2-ADSL,为后续研究ADSL基因调控鸡肉肌苷酸及风味的分子机制提供参考。

西藏桑桑牦牛FGF1基因克隆及组织表达

为研究牦牛FGF1基因的生物学结构和功能,及其在不同组织中的表达规律,试验以桑桑牦牛心脏组织cDNA为模板,采用RT-PCR技术克隆了FGF1基因的CDS区序列,并对其进行生物信息学分析,利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测了FGF1基因在牦牛心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、肌肉及脂肪组织中的表达水平。结果表明,桑桑牦牛FGF1基因的CDS区序列长468 bp,共编码155个氨基酸;相似性比对发现,桑桑牦牛与牛和瘤牛的同源性最高(99.8%),与鸡的同源性最低(73.7%);生物信息学分析表明,桑桑牦牛FGF1蛋白的理论等电点为6.51,为酸性亲水性蛋白,无信号肽和跨膜结构,主要定位在细胞核中;该蛋白存在7个糖基化位点和29处潜在的磷酸化位点;蛋白的二级结构主要以无规则卷曲为主,与FGF22、TGFB1和FGF17等蛋白存在主要相互作用。实时荧光定量结果显示,FGF1基因在桑桑牦牛各组织中均有不同程度的表达,其中在肺脏组织中的表达量极显著高于其他组织(P<0.01)。

藏绵羊PFKM基因克隆、生物信息学及组织表达分析

本研究旨在分析藏绵羊PFKM的序列特征、生物信息学及其在不同发育阶段(1日龄、3月龄、1岁龄和3岁龄)肌肉组织中的表达模式。以成年(3岁龄)藏绵羊的背最长肌cDNA为模板,克隆PFKM基因的编码区序列,并进行生物信息学分析。利用实时荧光定量(RT-qPCR)技术检测PFKM基因在背最长肌、心肌、冈上肌、肱二头肌、肺脏、肝脏、脾脏和肾脏中的表达情况,并检测不同发育阶段上述组织中PFKM mRNA表达水平的变化。同时,用Western Blot检测不同年龄阶段藏绵羊背最长肌中PFKM蛋白的表达水平。结果表明,藏绵羊PFKM基因的CDS区全长2 556 bp,共编码851个氨基酸,与绵羊参考序列相比存在19个突变位点,与绵羊(98.82%)和山羊(98.59%)具有较近的亲缘关系;预测PFKM蛋白为亲水性蛋白,不存在信号肽,主要分布在细胞质中,蛋白的二级结构以α-螺旋为主,PFKM蛋白与10个糖酵解相关蛋白质分子间存在潜在的相互作用;RT-qPCR结果显示,随着年龄的增加,PFKM mRNA在藏绵羊各组织中基本呈现先上升后下降(1日龄<3月龄<1岁龄>3岁龄)的表达趋势,背最长肌中PFKM蛋白的表达也先上调后下调。本研究获得了藏绵羊PFKM基因完整的CDS区,发现其在物种间的保守性较高,并在藏绵羊肌肉生长发育过程中发挥重要的作用。

在不同养殖背景下鳜mc1r组织表达差异和启动子转录调控分析

为探究鳜(Siniperca chuatsi)黑素皮质素1受体基因mc1r在不同养殖背景下的组织表达差异及转录调控机制,研究以在黑白养殖背景下产生的深、浅色体表鳜为研究对象,通过实时荧光定量PCR测定mc1r基因的组织表达差异;其次以鳜基因组DNA为模板,通过PCR扩增mc1r基因5′侧翼区不同长度的缺失片段并克隆至pGL3-Basic载体,之后将重组质粒转染到HEK 293T细胞,检测双荧光素酶的相对活性并预测其存在潜在的转录因子。结果显示,黑色背景养殖所产生的深色体表鳜与野生型更为相似;RT-qPCR检测显示深色体表鳜mc1r在背部皮肤和腹部皮肤表达量最高,而浅色体表鳜脑中表达量最高;双荧光素酶活性检测发现,构建的5个缺失片段启动子活性之间存在显著差异,且−159∽−+292启动子活性最高,推测其为mc1r核心启动子区域,并且通过在线软件预测出存在MITF、SP1等转录因子。研究克隆了鳜mc1r基因启动子区域并进行了转录活性分析,并且对潜在的转录因子进行了预测,为鱼类mc1r基因分子机制表达调控及表皮颜色可控性研究提供了理论依据。

汶上芦花鸡CDKN2A基因序列变异、生物信息学及组织表达分析

为检测汶上芦花鸡CDKN2A基因SNP位点,并对该基因进行生物信息学及其在皮肤组织中的表达规律分析。研究基于江苏省家禽科学研究所资源保护与评价课题组前期组装的汶上芦花鸡高质量染色体水平基因组,将其与鸡参考基因组(GRCg7b)比对获得CDKN2A基因SNP位点,采用MassARRAY核酸质谱技术对其进行多态性检测和基因分型;运用生物信息学软件预测CDKN2A基因调控序列,及其编码蛋白质理化性质和结构特征;采用转录组和实时荧光定量方法分析该基因在汶上芦花鸡不同时期皮肤组织中的表达情况。结果表明,汶上芦花鸡CDKN2A序列总长度为9.854 kb,CDS全长183 bp,共编码60个氨基酸,在该基因及其上下游1 kb序列范围内共发现41个SNP,其中4个为新发现的SNP,分别位于基因下游和内含子区,第1外显子上发现2个错义SNP:V9D和C10R,41个SNP中34个SNP在汶上芦花鸡群体中检出率在91%以上,但基本均为纯合突变型,无多态存在;汶上芦花鸡CDKN2A基因上游2 kb区域内预测到8个启动子和5个CpG岛,启动子区包含Sp1、MEB-1、YY1、C/EBPα和AP-2α等12种转录因子结合潜在位点,该基因编码蛋白分子质量为7.30 ku,理论等电点为12.82,为带正电荷的、不稳定亲水性蛋白,亚细胞定位主要在线粒体中,无信号肽区域和信号肽剪切位点,共存在8个潜在磷酸化位点,不存在糖基化位点,含有典型的TRP_2(瞬时受体电位离子通道Ⅱ)保守结构域,其二级和三级结构主要以α-螺旋和无规则卷曲为主,并与MDM2、NPM1、USP36蛋白存在相互作用;汶上芦花鸡1~35日龄CDKN2A基因在其背部皮肤中的表达呈上升趋势。

牛Bta-miR-494序列特征及其组织表达分析

为探究牛Bta-miR-494的序列特征及其组织表达情况,运用生物信息学方法分析其上游序列的CpG岛、启动子及转录因子特征及其在不同物种间的保守性;之后对牛Bta-miR-494的靶基因进行预测及功能富集分析;最后通过qRT-PCR方法检测其在牛不同组织及不同时期同一组织间的时空表达特征。结果表明,Bta-miR-494在不同物种间高度保守且与山羊亲缘关系最近,其上游不含CpG岛、存在2个转录起始位点;预测靶基因富集分析表明,Bta-miR-494的靶基因显著富集在PI3K-Akt、p53及MAPK等与肌肉生长发育及代谢相关的信号通路;qRT-PCR结果显示,Bta-miR-494在成年牛肝脏中的表达量最高,睾丸中表达量最低;且Bta-miR-494在成年牛股二头肌中的表达量显著高于初生犊牛,而心肌和背最长肌中的表达量显著低于初生犊牛。这种组织间差异性表达提示,Bta-miR-494可能在牛不同生长阶段的肌肉组织发育过程中主导不同的生肌表达模式。

驴SCD1基因克隆及组织表达规律研究

旨在克隆驴硬脂酰辅酶A去饱和酶(Stearoyl-CoA desaturase-1,SCD1)基因并进行生物信息学分析、检测其在驴不同组织中的表达。设计SCD1基因引物,PCR克隆得到其CDS序列,然后对SCD1基因编码产物进行生物信息学预测,同时使用qRT-PCR检测驴心、肝、脾、肺、肾、肌肉、脂肪、乳腺内SCD1基因mRNA相对表达量。结果显示,驴SCD1基因CDS长1080 bp,可编码359个氨基酸,SCD1蛋白质分子质量为41.61 ku,等电点为9.32,不稳定指数为44.16,疏水性总平均值为-0.157,属于不稳定碱性亲水蛋白;SCD1蛋白二级结构主要由α-螺旋(51.25%)和无规则卷曲(42.62%)构成。SCD1基因在所检测驴组织中均有表达,其中在肝脏中表达量最高,脂肪、乳腺和肺脏中次之,心脏和肌肉中最低(P<0.05),提示SCD1在驴肝脏、脂肪和乳腺等组织不饱和脂肪酸的合成过程中发挥重要作用。

荒漠草地白刺粗角叶甲非典型气味受体基因克隆及组织表达谱

白刺粗角叶甲是我国西北荒漠草原危害防风固沙先锋植物白刺的重要害虫之一,开发和利用基于性信息素或寄主挥发物介导的昆虫化学通讯手段是防治该害虫的新途径。本研究以白刺粗角叶甲为对象,通过分子克隆技术获得白刺粗角叶甲成虫触角的非典型气味受体(atypical odorant receptor co-receptor,Orco)基因序列;利用同源建模方法预测蛋白三级结构,并构建系统发育树;借助荧光定量PCR技术检测DrybOrco基因在叶甲成虫各组织中的表达量差异。结果显示:克隆获得的白刺粗角叶甲非典型气味受体基因DrybOrco的cDNA全长为1918 bp,其中开放阅读框为1440 bp,编码479个氨基酸,蛋白分子量为53.94 kD,含有7个跨膜结构域,为疏水性膜蛋白。系统发育表明,Orco基因在6目68种昆虫间保守性较高(相似度大于68%),聚类分为3个分支,相同目的昆虫聚集到同一支。白刺粗角叶甲与其他鞘翅目昆虫聚为一支,其中与玉米根萤叶甲的Orco基因亲缘关系最近,核酸相似度高达92.28%。荧光定量表明,白刺粗角叶甲DrybOrco基因在成虫触角中特异性表达,且雄虫显著高于雌虫,表达量比值为2.27;此外,该基因在雄虫足和雌虫翅中少量表达,其他组织中几乎不表达。本研究明确了白刺粗角叶甲非典型气味受体基因DrybOrco的序列特征、蛋白结构和组织表达情况,这为阐明DrybOrco在该害虫化学通讯过程中的生理功能,以及探究白刺粗角叶甲寄主专化的嗅觉分子机制研究提供重要依据。

西瓜ClKNOX基因家族全基因组鉴定及组织表达分析

KNOX基因家族是编码同源异型盒蛋白的转录因子,在植物生长发育和胁迫响应中发挥着重要的调控作用。为进一步挖掘西瓜KNOX转录因子家族成员信息,探究分析其表达模式及基因功能,通过生物信息学方法对西瓜KNOX基因家族成员进行了鉴定,并对其理化性质、基因结构、系统进化及表达模式进行了分析。结果表明,西瓜基因组中共有12个KNOX基因,均定位于细胞核中,符合转录因子属性特征;KNOX1、KNOX2、ELK和Homeobox_KN这4类典型结构域均存在于大多数西瓜KNOX基因中,表明这4类结构域在KNOX基因功能中具有重要作用;系统发育分析将ClKNOX基因家族成员分为ClassⅠA、ClassⅠB、ClassⅡA和ClassⅡB 4个亚组,启动子元件分析表明,ClKNOX基因家族含有较多与生长发育和胁迫响应相关的顺式作用调控元件;组织表达分析结果表明,ClKNOX基因具有明显的组织特异表达特性,ClKNOX6和ClKNOX11在根和茎中高表达,而ClKNOX3和ClKNOX10在所有器官中表达量都相对较高,但所有ClKNOX基因在果肉中的相对表达量都较低。研究结果为进一步深入探究ClKNOX基因在生长发育中的功能和组织表达特性奠定了基础。

双乾肉羊PDK4基因的组织表达差异及多态性分析

为了研究丙酮酸脱氢酶激酶4(pyruvate dehydrogenase kinase 4,PDK4)基因在双乾肉羊不同组织中的表达差异,以及基因外显子多态性对肉质性状的影响,试验以45只健康的8月龄双乾肉羊公羊为研究对象,屠宰后采集心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、十二指肠及背最长肌,利用PCR法与Sanger测序法结合的方式检测PDK4基因外显子中的单核苷酸多态性位点(SNP),并与肉质性状数据进行关联分析。结果表明:PDK4基因广泛分布于各组织中,在十二指肠组织中的相对表达量最高。PDK4基因第1外显子存在2个SNP位点,分别为Chr 4.14723148 T>C突变、Chr 4.14723208 T>C突变。Chr 4.14723148 T>C存在2种基因型,分别为CC和CT基因型;Chr 4.14723208 T>C存在3种基因型,分别是TT、TC和CC基因型。突变基因型分布符合哈代温伯格(Hardy-Weinberg)定律,突变个体在群体中处于稳定状态。Chr 4.14723148 T>C和Chr 4.14723208 T>C位点的多态性信息含量分别为0.94和0.61,均为高度多态(P>0.5),Chr 4.14723148 T>C突变中CC基因型为优势基因型,其个体压榨水分率显著低于CT基因型个体(P<0.05)。说明双乾肉羊群体稳定存在Chr 4.14723148突变位点,并且CC优势基因型个体肌肉水分保持能力更强,正向影响肉质性状。