用于小鼠遗传质量评价的核酸标准样品的制备与稳定性验证

目的制备用于BALB/c、C57BL/6两种小鼠遗传质量评价的核酸标准样品及引物,并对其完整性和稳定性进行验证。方法使用琼脂糖凝胶电泳和紫外分光光度法测定混合核酸标准样品的纯度和浓度。并按照抽样原则进行存放稳定性和运输稳定性验证。存放稳定性以4℃、室温(RT)和37℃这3个温度为观测纵坐标,1、2、3、7和14 d为观测横坐标进行抽样验证;采用保温箱、冰袋和温度计模拟运输条件,分别进行1、3和7 d的运输稳定性验证。结果所制备的BALB/c和C57BL/6两种核酸标准样品A260/A280比值均在1.7~1.9,平均浓度分别为37.53和35.03 ng/μL;稳定性实验表明,两种核酸标准样品及引物在4℃和室温(RT)两种温度下可以稳定存放14 d,且在运输环境中7 d内也能保持稳定。结论BALB/c、C57BL/6两种类型的核酸样品完整性和稳定性良好,可以用于小鼠遗传质量评价。

从贵州省前后三次中蜂资源调查结果看蜜蜂遗传的稳定性

贵州省曾先后3次开展中蜂资源调查工作。第一次中蜂资源调查经形态测定及生物学特性观察,将全省中蜂划分为云贵高原型、华中型两大生态类型及其处于这两大生态类型之间的过渡类型。虽然前后3次调查的时间间隔了38年(1984-2022),由不同的人参与,所测定的形态指标、方法和分析手段不尽一致,但第一次中蜂资源调查的结论得到了第二、三次调查结果的响应和支持,结论是正确的。这也充分说明了在不受人为干预或干预影响相对不大的情况下,蜂种的遗传特性是相对稳定的,表现了遗传的稳定性。

基于改进遗传算法的配电网运行稳定性分析

稳定性分析是了解配电网状态的重要手段,但随着配电网结构逐渐复杂,稳定性分析难度逐渐提高,在实践中分析结果与实际存在较大的差距,一致性系数较低,针对目前配电网运行稳定性分析存在的问题,提出基于改进遗传算法的配电网运行稳定性分析。以配电网运行负荷峰谷差最小和母线直流电压峰谷差最小为目标,建立配电网理想运行目标函数,并对配电网运行节点功率平衡、电压以及可平移负荷约束,建立配电网理想运行状态模型,利用改进遗传算法对数学模型寻优计算,量化配电网运行稳定性,实现基于改进遗传算法的配电网运行稳定性分析。经实验证明,设计方法分析与实际一致性系数在0.95以上,具有较高的分析精度。

转基因玉米2HVB5的性状鉴定及遗传稳定性分析

为了明确转基因玉米2HVB5的目标性状及遗传稳定性,对回交转育郑58的BC5S1、BC5S2代转基因玉米2HVB5分别进行了Southern blot、ELISA、室内和田间生物活性测定、靶标除草剂草铵膦耐受性分析及农艺性状调查。结果显示,2HVB5中目的基因cry2Ah-vp和bar都是以单拷贝的形式整合到玉米基因组并稳定遗传,Cry2Ah-vp和PAT蛋白在2HVB5植株的不同时期、不同组织部位均有表达,其中在叶片中的表达量相对较高,分别达到2-3.5μg/g FW(鲜重)和8-17μg/g FW(鲜重)。室内生物活性检测结果表明,2HVB5转基因玉米对东方粘虫和棉铃虫有很高的抗性,接虫后4-5 d幼虫死亡率达100%,对草地贪夜蛾有明显的体重抑制。田间抗虫性鉴定结果也表明,2HVB5转基因玉米对东方粘虫和棉铃虫均达到高抗水平,平均抗性级别分别为1.19-1.29和0.60-0.73。2HVB5转基因玉米可耐受田间使用中剂量4倍量的草铵膦,农艺性状与对照郑58相比无显著差异。转基因玉米2HVB5遗传稳定,高抗虫耐除草剂,可用于玉米害虫尤其是夜蛾科害虫的防治,具有产业化应用前景。

耐除草剂棉花GGK2的遗传稳定性分析及性状鉴定

【目的】明确转基因耐除草剂棉花GGK2的遗传稳定性和营养品质等性状,为其产业化应用提供数据基础和技术支撑。【方法】针对实验室培育的新型耐除草剂棉花GGK2,选取其T3、T4、T5代开展试验研究。利用特异性PCR和Southern blot开展基因组整合稳定性分析;利用实时荧光定量PCR、ELISA和胶体金试纸条开展表达稳定性分析;通过田间喷施草甘膦测试其除草剂耐受稳定性,以及依据相关国际或国内行业标准进行棉籽营养成分分析等。【结果】抗除草剂基因GR79 EPSPS和GAT,以及筛选标记基因NPTⅡ以单拷贝形式整合到棉花GGK2基因组D10染色体,且能够在T3、T4、T5代转基因棉花中稳定遗传,同时发现基因组中不含有遗传转化载体的骨架片段。表达分析发现GR79 EPSPS、GAT和NPTⅡ3个基因在棉花GGK2的不同时期、不同组织部位均有表达,其中,叶片中的表达量相对较高。四叶期、盛花期、吐絮期3个蛋白在叶片中表达量分别介于128.7—192.4μg·g^(-1)、24.4—35.0μg·g^(-1)和17.0—23.9μg·g^(-1)鲜重,利用GR79 EPSPS单克隆抗体制备的胶体金试纸条可以对田间棉花GGK2叶片实现快速鉴定。除草剂耐受性分析结果显示,转基因棉花GGK2可耐受4倍生产使用剂量的草甘膦除草剂。T3—T5不同世代棉花喷施除草剂后均未发现受害症状,而且整个生育期的生长发育未受影响。棉籽营养成分分析表明,来源于新疆、河北和河南种植的GGK2棉籽中,水分、灰分、蛋白质、脂肪、粗纤维、维生素及脂肪酸含量与非转基因对照之间无显著差异,各指标的含量水平均位于ILSI数据库报道的范围内。【结论】转基因棉花新种质GGK2的耐除草剂性状遗传稳定性好、除草剂耐受能力强、籽粒营养成分与非转基因对照之间无显著差异,在耐除草剂棉花生物育种具有重要的应用价值且产业化前景好。

花生蔗糖含量的遗传和环境稳定性分析

花生籽仁蔗糖含量是食用花生的重要品质指标。本研究利用中花16和W.h3132构建的重组自交系群体(F_(8)-F_(10))的蔗糖含量开展遗传模型分析,同时基于双亲和其他不同类型花生品种在不同环境下蔗糖含量的变异系数分析其环境稳定性。结果显示在该群体F_(8)-F_(10)中均检测到4对主效基因-加性-上位性为最优候选模型,主效基因遗传率为80.8%~96.1%,表明花生蔗糖含量具有较高的遗传率;第1对和第2对主效基因对表型的解释率较高,分别为30%~52.2%和25.1%~29.6%,第3对和第4对主效基因的表型解释率较小。基于中花16等9个不同类型花生品种在5个不同环境下的蔗糖含量稳定性分析,发现其变异系数为17.39%~39.08%,不同材料的稳定性存在差异。本研究表明花生蔗糖含量是遗传率较高的数量性状,同时受到环境因素的影响,筛选多环境下蔗糖含量稳定的高蔗糖种质对于品质改良和功能基因发掘具有重要意义。

抗除草剂棉花GV-2的分子特征和遗传稳定性分析

分子特征和遗传稳定性是我国转基因植物安全评价流程所需考察的重要数据。利用基因组测序技术对抗除草剂棉花GV-2的T-DNA插入位点、拷贝数及侧翼序列进行解析,并采用实时荧光定量PCR(quantitative real time polymerase chain reaction,qRT-PCR)、Southern杂交、胶体金试纸及ELISA(enzyme linked immunosorbent assay)方法对连续3代(T3~T5)GV-2转化体中目的基因的表达的稳定性进行验证。结果表明,转化体GV-2中T-DNA以单拷贝形式插入到陆地棉A06染色体2 092 124~2 092 194 bp之间,造成棉花基因组中70 bp DNA的缺失。转化体特异性PCR及Sanger测序结果进一步验证了插入位点的正确性。此外,目的基因及其表达蛋白在不同世代转化体中均可稳定遗传,为转基因棉花GV-2转化体的安全评价提供了有效的支撑。

细胞源猪瘟活疫苗E2基因遗传稳定性和免疫原性分析

测定了中国4个细胞源猪瘟活疫苗(C株)E2基因全序列,将其与GenBank上13个猪瘟病毒的E2基因序列(含C株原始毒株、7个猪瘟病毒C株以及国际上5个主要猪瘟活疫苗毒株的E2基因全序列)进行了核苷酸序列、推导的氨基酸序列进行遗传变异分析,通过生物信息学手段对预测的E2蛋白N-糖基化位点、E2蛋白磷酸化位点和理化特性以及模拟的蛋白空间结构进行了比较,并通过免疫攻毒试验对4个细胞源猪瘟疫苗(C株)的免疫效果进行了验证。结果表明,与猪瘟病毒C株原始种毒相比,尽管中国4个细胞源猪瘟活疫苗的E2基因核苷酸序列、推导的E2蛋白氨基酸序列或模拟的三维结构等发生个别核苷酸变异、个别氨基酸位点突变或缺失,但均不影响猪瘟C株的免疫原性,猪瘟疫苗C株仍然是防控猪瘟的最有效武器。

亚硝基脲类遗传毒性杂质稳定性影响因素考察

目的:考察以N-甲基-N-亚硝基脲(MNU)和N-乙基-N-亚硝基脲(ENU)为代表化合物的亚硝基脲类遗传毒性杂质的稳定性及其影响因素。方法:采用高效液相色谱(HPLC)考察不同光照(避光、自然光、紫外光)和不同温度(室温、冷藏)条件对ENU和MNU溶液稳定性的影响;采用HPLC考察MNU和ENU在不同储存条件下的短期稳定性;采用气相色谱-质谱联用(GC-MS)考察不同进样口温度(200℃和120℃)对ENU测定准确性的影响。结果:MNU和ENU对光照和温度较为敏感,在光照和室温条件下,均会发生降解;MNU和ENU分别在40℃、75%湿度下放置5天和12天后降解明显;GC-MS进样口温度对ENU的检测影响较大。结论:建议亚硝基脲类遗传毒性杂质应在-20℃避光处保存,在检测过程中控制温度参数;在溶液配制过程中应避光操作、临用新制,以避免出现遗传毒性杂质检测假阴性结果。

提高饲用抗菌肽稳定性的分子遗传设计策略

饲用抗菌肽具有特殊的物理破膜杀菌机制而不易产生耐药性,成为抗生素替代品的研发热点。但天然存在或是自主设计的抗菌肽均面临在体内环境稳定性低的问题,因此采用多种策略优化抗菌肽的相关特性对缓解上述问题具有重要意义。文章概述近年来通过分子遗传学手段提高抗菌肽盐离子和蛋白酶稳定性的各种策略,分析分子遗传手段在提高抗菌肽稳定性方面的优势和局限性,为今后抗菌肽的设计提供思路。

运动促进肝脏健康:表观遗传视域下非酒精性脂肪肝病的转归

非酒精性脂肪肝病(non-alcoholic fatty liver disease,NAFLD)是与遗传或不良生活方式有关的代谢性疾病。表观遗传修饰的改变与NAFLD的发生发展密切相关。表观遗传修饰可被饮食和运动等环境因素影响。因此,本综述基于环境-基因范畴探讨表观遗传修饰在NAFLD发病机制中的作用,以及运动通过表观遗传修饰途径改善NAFLD的潜在机制。综述发现,运动可通过调控肝脏、骨骼肌等多器官/组织中的DNA甲基化修饰水平,直接或间接缓解肝脏脂肪变性;运动也可通过组蛋白修饰,调控肝脏糖脂代谢相关基因的表达,改善饮食诱导的肝脏糖脂代谢异常;运动还可通过调节微小RNA、长链非编码RNA等非编码RNA的表达,调控脂质合成分解、自噬和胰岛素信号传导等机制,进而改善NAFLD相关肝脏脂质沉积。重要的是,运动通过表观遗传修饰发挥的代谢益处具有明显的代际遗传效应,这为运动防治NAFLD提供了新的研究视角。

软骨肉瘤的表观遗传学研究进展

软骨肉瘤是第二常见的原发性恶性骨肿瘤,其治疗效果差,易复发和转移,对放化疗均不敏感,治疗方式在过去30~40年间停滞不前,还是以手术切除为主。对于软骨肉瘤的发生发展机制研究仍未完全明确,亦无特效药物。因此,探寻软骨肉瘤新的发生发展机制,从而寻找新的治疗方法和药物靶点,对临床治疗具有重大意义。有研究发现表观遗传学在软骨肉瘤发生发展中有重要作用。表观遗传学是指DNA序列未发生变化,但生物体的表型发生了可遗传性的改变,其机制主要包括DNA甲基化、非编码RNA调控、组蛋白修饰、染色质重塑等。该文就目前表观遗传学在软骨肉瘤中的研究进展做一综述,为进一步深入软骨肉瘤的研究,寻找新的治疗靶点提供方向。

鼠李糖乳杆菌Probio-M9连续传代过程中的遗传稳定性

目的:探究鼠李糖乳杆菌Probio-M9在连续传代过程中的遗传稳定性。方法:以鼠李糖乳杆菌Probio-M9为研究对象,对其传代过程中第0,25,50,75,100代的菌株形态变化、碳水化合物利用能力以及菌株代谢特性进行比较,同时应用比较基因组学分析其在连续培养100代过程中基因组水平的变化。结果:鼠李糖乳杆菌Probio-M9在连续培养100代过程中,其菌体形态、碳水化合物利用能力等表型特征及代谢特性均无显著性(P>0.05)变化,表型特征稳定。同时以鼠李糖乳杆菌Probio-M9原始菌株基因组作为参考序列,对不同代时15株菌进行测序,基因组大小及GC含量表明15株连续培养的菌株与鼠李糖乳杆菌Probio-M9原始菌株基因组均无明显差异。系统发育关系表明15株菌与原始基因组具有较近的亲缘性。从识别到的SNP位点来看,每两个代时菌株间均未发现稳定遗传的突变位点,且菌株共线性良好,从基因组水平编码基因的突变水平证实了鼠李糖乳杆菌Probio-M9在连续培养100代过程中具有稳定表型特征及代谢特性。结论:鼠李糖乳杆菌Probio-M9在连续传代过程中具有良好的遗传稳定性,为其进一步开发研究以及产业化提供了理论基础。

基于GA-PSO混合优化SVR的边坡危岩体稳定性评价模型

边坡危岩体稳定性评价是地质灾害防治的重要内容之一。传统的稳定性评价方法在求解复杂非线性问题时存在着精度较低、收敛速度慢等问题,为此,提出了一种基于GA-PSO混合优化支持向量回归(SVR)的边坡危岩体稳定性评价模型。首先,通过采集大量的实测数据和监测数据,建立了边坡危岩体的训练样本集;然后,将SVR算法引入稳定性评价中,利用其非线性映射性能拟合边坡危岩体的稳定性函数。为提高SVR模型的优化能力,将遗传算法(GA)和粒子群优化算法(PSO)相结合,形成了GA-PSO混合优化算法,并用于求解SVR模型中的优化问题。选取了多个现场实际边坡危岩体工程案例进行了算法测试。结果表明:相对于传统方法,GA-PSO混合优化SVR模型能够准确预测边坡危岩体的稳定性,并且具有较高的精度和较快的收敛速度。

动物双歧杆菌乳亚种V9连续传代过程中遗传稳定性评价

目的:以具有优良益生特性的动物双歧杆菌乳亚种V9为研究对象,对其连续传代过程中的遗传稳定性进行研究。方法:动物双歧杆菌乳亚种V9在TPY培养基中连续培养100代,对其0,25,50,75,100代的菌体形态、碳水化合物利用情况以及结合比较基因组学进行综合分析。结果:动物双歧杆菌乳亚种V9在连续传代过程中不同代时的菌体形态、碳水化合物利用情况均无显著差异(P>0.05),并以动物双歧杆菌乳亚种V9原始基因组作为参考序列,研究发现不同代时的动物双歧杆菌乳亚种V9的基因组大小和GC含量与原始基因组均无显著差异(P>0.05),系统发育树结果表明不同代时的动物双歧杆菌乳亚种V9与原始基因组亲缘关系较近,通过识别SNP突变位点发现不同代时的动物双歧杆菌乳亚种V9基因组保守,均未发现稳定遗传的突变位点,进一步进行碳水化合物代谢活性酶注释,结果发现不同代时菌株具有相似的碳水化合物代谢相关基因,遗传特征高度相似。结论:本研究从表型特性和基因组层面综合评估了动物双歧杆菌乳亚种V9的遗传稳定性,可为其进一步开发研究及产业化提供保障。

考虑基质吸力影响的非饱和路堤三维稳定性上限分析

采用极限上限分析定理构建了路堤失稳的三维旋转破坏机构,继而根据Bishop非饱和土抗剪强度理论,考虑非饱路堤内部基质吸力的空间分布及其随地下水位的变化,建立了路堤破坏土体外力功率与内部能量耗散功率的能量守恒方程,并利用遗传算法编写了非饱和路堤最小上限解的高效搜索算法。通过将非饱和土路堤基底破坏模式退化为边坡破坏模式,并与现有非饱和土边坡稳定性计算结果对比,验证了所提上限解的正确性和遗传搜寻算法的准确性。进一步地,对路堤三维稳定性的关键影响因素展开了系统分析,研究了路堤填土孔径分布、基质吸力、进气值倒数、路堤倾角以及有效内摩擦角等因素对路堤三维稳定性的影响规律。研究表明,非饱和土质路堤的稳定性不仅取决于路堤填土性质,而且依赖于影响土体吸力大小与分布的填土孔径参数和进气值等因素。地下水位升降引起的基质吸力变化对路堤稳定性存在显著影响。研究结果为路堤稳定性精细化分析提供了重要的理论依据。

国审小麦新品种‘山农116’遗传背景及其高产优质稳定性分析

为了使新审定的高产稳产强筋小麦品种‘山农116’尽快大面积应用于生产,从其杂交亲本遗传背景和在国家、山东省区域试验中高产稳产性表现,多年份品质测试结果的强筋稳定性表现等方面进行了深入分析。结果表明,‘山农116’国家区域试验和山东省区域试验均比对照增产达极显著水平,国家试验比高产对照品种‘周麦18’增产4.0%,山东省试验比对照‘济南17’增产3.8%;2018—2021连续4年在全国小麦质量鉴评中,‘山农116’的品质测试指标均达GB/T17892标准强筋或中强筋小麦。‘山农116’株高76.9 cm,株型紧凑,穗层整齐,熟相好,聚合了母本的强筋、抗病、早熟和父本的高产、节水、抗倒伏等优异特点,适宜黄淮麦区大面积推广和市场订单种植利用。

热应激对牛卵子及其胚胎表观遗传修饰与发育能力的影响

旨在探究热应激对牛卵子及其胚胎表观遗传修饰与发育能力的影响。本研究将卵子置于体外热应激条件下培养(41℃12 h+38.5℃12 h),进行体外成熟(in vitro maturtion, IVM)和体外受精(in vitro fertilization, IVF),检测对照组(38.5℃24 h)和热应激组牛卵子和胚胎的发育能力及表观遗传修饰组蛋白H1、组蛋白H2、组蛋白H4和DNA甲基化的修饰水平。本研究还检测了卵子活性氧(reactive oxygen species, ROS)水平、线粒体膜电位(mitochondrial membrane potential,ΔΨm)水平及与表观遗传修饰和发育能力相关基因的表达水平。结果表明,热应激处理组卵子成熟率((59.21±4.29)%)、卵裂率((57.78±4.58)%)和囊胚率((22.31±1.67)%)均显著低于对照组((85.10±6.75)%、(78.64±2.46)%、(42.64±1.38)%,P<0.05);热应激组牛卵子及各阶段胚胎表观遗传修饰组蛋白H1、组蛋白H2、组蛋白H4、DNA甲基化水平显著低于对照组(P<0.05);热应激组牛卵子ΔΨm水平显著低于对照组(P<0.05);热应激组牛卵子ROS水平显著高于对照组(P<0.05);热应激组牛卵子表观遗传修饰相关基因DNMT1、DNMT3A、DNMT3B、Histone H2A、SMYD3、IGF-2R的mRNA表达水平显著低于对照组(P<0.05);热应激组牛卵子发育能力相关基因C-MOS、GDF-9和POU5F1的mRNA表达水平显著低于对照组(P<0.05)。本研究表明,热应激显著降低了牛卵子和胚胎表观遗传修饰组蛋白H1、组蛋白H2、组蛋白H4、DNA甲基化水平,显著降低了牛卵子ΔΨm水平及与表观遗传修饰和发育能力相关基因的mRNA表达水平,显著提高了ROS水平,降低了卵子质量。

扶正祛邪方抑制表观遗传调控蛋白EZH2对卵巢癌细胞的影响及其机制

目的研究扶正祛邪方对卵巢癌细胞增殖、凋亡、迁移和侵袭的影响及其可能的机制。方法扶正祛邪方作用于人卵巢癌SKOV3细胞后,通过MTT、细胞克隆、细胞划痕和Transwell实验,检测对SKOV3细胞增殖、凋亡、侵袭和迁移的影响;通过Western blotting和实时PCR检测负性表观遗传调控蛋白EZH2及其相关蛋白E-cadherin,以及细胞凋亡相关蛋白Bax、Bcl-2的表达水平。结果扶正祛邪方可呈浓度及时间依赖性提高SKOV3细胞的生长抑制率,可明显抑制SKOV3细胞的增殖、侵袭和迁移能力;Western blotting及实时PCR结果表明,扶正祛邪方与GSK126联合能抑制EZH2及Bcl-2转录,促进Bax、E-cadherin转录,下调EZH2、Bcl-2蛋白表达,促进Bax、E-cadherin蛋白表达。结论扶正祛邪方能抑制人卵巢癌SKOV3细胞增殖和侵袭,诱导其发生凋亡,可能是通过抑制EZH2参与调控E-cadherin表达及卵巢癌细胞的增殖、侵袭和迁移,并通过Bcl-2及Bax调控卵巢癌细胞的凋亡。

表观遗传药物联合诱导口腔癌FMR1NB表达的研究

目的研究DNA去甲基化药物联合组蛋白去乙酰化酶抑制剂对人口腔癌细胞脆性X智障基因1邻近蛋白(FMR1NB)表达及其启动子甲基化的影响,探寻改善FMR1NB表达异质性的方法和策略。方法DNA甲基化转移酶抑制剂地西他滨(DAC)联合组蛋白去乙酰化酶抑制剂曲古抑菌素A(TSA)和丙戊酸(VPA)干预人舌鳞癌细胞株Cal27和SCC-9后,采用逆转录-聚合酶链式反应(RT-PCR)、实时定量RT-PCR(qRT-PCR)和蛋白印迹法(Western blot)检测干预前后FMR1NB的表达变化;焦磷酸测序法检测干预前后FMR1NB启动子甲基化的变化。结果与空白对照组相比,DAC及其与TSA和VPA联合组均能显著诱导Cal27和SCC-9中FMR1NB mRNA和蛋白的表达。与DAC单独组比较,Cal27中各联合用药组的FMR1NB mRNA表达水平均显著升高,但FMR1NB蛋白表达无明显变化;而SCC-9中除DAC与TSA联合组不能明显提升FMR1NB mRNA表达水平之外,其余各组均能引起FMR1NB mRNA和蛋白水平的显著升高。此外,两株细胞中FMR1NB mRNA和蛋白表达在三药联合组和各两药联合组之间差异均无统计学意义。进一步甲基化测定显示:除SCC-9的三药联合组之外,其余各给药组在两株细胞中FMR1NB启动子区的整体甲基化水平和所测各CpG位点的甲基化水平均有不同程度地降低。结论DAC及其TSA和VPA联合组普遍可介导FMR1NB启动子去甲基化而增强FMR1NB表达,其中两药联合组的增强表达作用更强。