棉疫病菌elicitin基因的克隆与序列分析

棉疫病菌是我国棉花和苎麻疫病的主要病原菌,引起棉花烂铃、死苗,苎麻叶斑和茎腐,严重影响棉花和苎麻的产量和品质[1,2],该菌的主要寄主有棉花、苎麻和构树[3].尽管关于棉疫病菌的生物学、遗传学和病害循环等已进行了许多研究[4],但迄今为止,关于棉疫病菌和植物相互作用的分子机制却了解甚少[5].

辣椒疫霉elicitin基因的克隆及其原核表达产物功能分析

【目的】克隆Phytophthora capsici的elicitin基因并对其原核表达产物的生物活性进行研究。【方法】根据疫霉菌elicitin基因序列的保守性设计了2条引物,采用RT-PCR从P.capsici中克隆到长度为357bp的cDNA片段。【结果】将该cDNA在网上进行分析表明该基因的编码产物为P.capsici的elicitin,即capsicin;该蛋白质N端前20个氨基酸为信号肽,等电点为4.2。同时将该蛋白质的氨基酸序列与Genbank中登录的14个elicitin进行聚类分析,发现所克隆的elicitin与Phytophthora drechsleri的α-elicitin及Phytophthora megasperma的α-elicitin聚为一组,表明该elicitin蛋白质属于α-elicitin。经southern杂交分析表明,该基因在P.capsici基因组中最少存在两个拷贝。该基因的原核表达产物能诱导野生型烟草Xanthi产生过敏反应和对TMV与Phytophthora nicotianae产生系统获得抗性,且能诱导该烟草的PR-1a、PR-1b和PR-1c基因的表达;但是它只能诱导不能积累水杨酸的转nahG基因烟草NahG产生过敏反应,不能诱导其PR-1a、PR-1b和PR-1c的表达。【结论】该SA不参与capsicin诱导的HR,而参与其诱导的系统获得抗性。

鸡生长性状相关SH3RF2、LncFAM及IGF2BP1基因SV变异的聚合效应分析

试验旨在对生长性状大效应基因SH3RF2、LncFAM及IGF2BP1的3个突变位点进行聚合效应分析,选出最优组合基因型。试验以鸡7个群体(固始-安卡F2代资源种群、AA肉鸡、哈伯德肉鸡、科宝肉鸡、817肉鸡、广西金陵麻鸡和卢氏绿壳蛋鸡)中的2228个个体为研究对象,检测三个基因位点的基因型变异,利用F2资源群和广西金陵麻鸡研究鸡SH3RF2、LncFAM及IGF2BP1基因的遗传效应,对三个基因组合位点的聚合效应进行分析。结果显示:在分析群体中共有54种可能的组合基因型,通过基因型频率和生长性状关联分析发现,在7个群体中,等位基因Sh-I、Lnc-I和Ig-L1的频率均明显高于Sh-D、Lnc-D、Ig-L2及Ig-W;在F2资源群体和广西金陵麻鸡中,IIIIL1L1基因型在三个基因聚合效应中具有较高的基因频率和较高的体重。结果表明,在提高生长性状方面,IIIIL1L1基因型既能提高体重,又有较高的基因型频率,可以作为选择推荐联合标记。

80份香稻材料BADH2香味基因变异类型分析及稻瘟病抗性基因检测

应用目前已经开发的6个香味基因变异类型功能标记及5个稻瘟病广谱抗性基因功能标记检测80份香稻材料的Badh2香味基因变异类型及稻瘟病抗性基因,同时统计供试材料中的审定品种在本省水稻区试中稻瘟病鉴定结果,并鉴定了香味及稻瘟病表型。结果表明,80份香稻材料均具有香味,其中第4~第5外显子803 bp缺失突变类型7份(占比8.75%),同时含有5'UTR区3 bp缺失及第7外显子8 bp缺失和3 bp突变2种变异类型材料4份(占比5.00%),其他69份为第7外显子8 bp缺失和3 bp突变的变异类型(占比86.25%)。80份香稻材料中含Pita、Pi2、Pi9、Pigm、Pi1抗性基因的材料分别为57份(占比71.25%)、12份(占比15.00%)、4份(占比5.00%)、1份(占比1.25%)和1份(占比1.25%);同时含Pi2、Pita的材料有9份(占比11.25%),同时含Pigm、Pita的材料1份(占比1.25%),同时含Pi1、Pita的材料1份(占比1.25%)。同时携带2个抗性基因的材料表现抗病的比例高于只携带1个抗性基因及不携带抗性基因的材料。研究结果为香稻材料的应用及抗稻瘟病基因聚合、分子标记辅助育种提供依据。

线纹尖塘鳢性别相关的2个dmrt基因结构特征及表达规律

线纹尖塘鳢(Oxyeleotris lineolata)具有典型性别生长二态性,雄鱼生长优势显著,doublesex and mab-3 related transcription factor(DMRT)家族是一个与性别决定相关的转录因子家族。基于线纹尖塘鳢性腺转录组数据,共获得2个dmrt基因的cDNA序列,分别命名为Oxldmrt1和Oxldmrt3,并采用PCR技术扩增验证2个基因的cDNA序列。运用生物信息学方法分析2个基因序列结构特征,结果显示,Oxldmrt1和Oxldmrt3开放阅读框分别为903 bp和1363 bp,分别编码300个氨基酸和453个氨基酸;OxlDMRT1属于碱性蛋白,而OxlDMRT3属于酸性蛋白;2个基因均含有高度保守的DM结构域,OxlDMRT3还存在DMA结构域。氨基酸聚类分析显示,脊椎动物不同DMRT家族都是独立聚类,OxlDMRT1属于DMRT1家族,OxlDMRT3属于DMRT3家族,DMRT1家族最先聚类,再和DMRT3家族聚类。利用实时荧光定量PCR技术(real-time quantitative PCR,RT-qPCR)分析2个dmrt基因在雌鱼和雄鱼8个组织的表达水平,结果显示,2个基因在精巢中的表达量均显著高于其他组织(P<0.01),Oxldmrt3在脑中也有少量表达;利用RT-qPCR分析2个dmrt基因在早期不同发育时期的表达谱,显示2个基因在受精卵中的表达量均最高,Oxldmrt1在眼囊期的表达量最低,而Oxldmrt3在出膜7 d时的表达量最低。利用荧光原位杂交(fluorescencein situhybridization,FISH)对2个基因在精巢中的表达进行定位,显示2个基因在精巢中表达部位一致,均在精原细胞中有较强的表达信号。综上所述,Oxldmrt1和Oxldmrt3均在线纹尖塘鳢性腺胚胎发育阶段和精巢发育过程中起调节作用,而Oxldmrt1还可能参与胚胎后期性别决定和性别分化调控过程,Oxldmrt3还可能参与神经系统发育。本研究为线纹尖塘鳢性别决定与性别分化相关的分子机制研究提供了参考。

儿童期诊断的青少年起病的成人型糖尿病2型临床特点及基因分析

目的分析总结青少年起病的成人型糖尿病2型(maturity-onset diabetes of the young type 2,MODY2)患儿的临床表现及遗传学特点,提高临床工作中对MODY2的识别能力。方法回顾性分析2017年8月—2023年7月在华中科技大学同济医学院附属同济医院儿科确诊的13例MODY2患儿的临床资料。结果13例MODY2患儿(编号P1~13)均有糖尿病家族史,均为健康体检或因感染性疾病偶然发现的轻度空腹高血糖[(6.4±0.5)mmol/L)]。其中2例空腹血糖达到糖尿病诊断标准,其他病例均为空腹血糖受损或糖耐量受损;1 h血糖(one-hour post-glucose,1-hPG)波动在8.31~13.06 mmol/L,已到达国际糖尿病联盟推荐的糖尿病诊断标准。13例MODY2患儿均为葡萄糖激酶(glucokinase,GCK)基因杂合变异,其中P6为GCK c.1047C>A(p.Y349X)、P11为GCK c.1146_1147insGCAGAGCGTGTCTACGCGCGCTGCGCACATGTGC(p.S383Alafs*87)和P13为GCK c.784_785insC(p.D262Alafs*13),均为尚未报道过的变异。结论该研究丰富了MODY2的基因变异谱;临床对于有糖尿病家族史、偶然发现的轻度空腹血糖增高、糖尿病相关抗体阴性的患儿,需警惕MODY2可能。

1株猪源动物联合乳杆菌S7全基因组测序及生物信息学分析

[目的]旨在对1株具有较强耐酸耐胆盐特性的猪源动物联合乳杆菌S7进行全基因组测序及生物信息学分析。[方法]结合三代PacBio RSⅡ和二代Illumina HiSeq 2000测序技术对动物联合乳杆菌S7进行了全基因组测序,在此基础上使用GO、EggNOG、KEGG、CAZy、VFDB和CARD等数据库注释功能基因,利用TYGS(Type Strain Genome Server)构建系统发育树,并与2株同源模式菌株进行了共线性分析。[结果]动物联合乳杆菌S7的基因组大小为2.03 Mb, GC含量为44.14%,共预测到1 993个编码基因,包含65个tRNA、19个rRNA、35个sRNA、29个持家基因、11个基因组岛、6个前噬菌体、4个CRISPR-Cas、8个插入序列和10个转座子;分别有1 521、1 567、1 185和60个基因在GO、EggNOG、KEGG和CAZy数据库中得到注释;在VFDB和CARD数据库中注释到181个毒力基因和110个耐药基因;另外有14个基因参与耐酸,2个基因参与耐胆盐,22个基因参与黏附和聚集;基因组中还包括与温度应激、氧化应激和细菌素合成等多种与益生功能相关的基因。系统发育树和共线性分析发现,该菌株与模式菌株Ligilactobacillus animalis P38的进化关系最近。[结论]动物联合乳杆菌S7基因组中具有与耐酸、耐胆盐、黏附和聚集、温度应激、氧化应激和细菌素等相关的功能基因,可为菌株在饲料添加剂中的科学应用提供理论依据。

临床分离高黏液肺炎克雷伯菌耐药性及基因组特征分析

目的分析临床分离高黏液肺炎克雷伯菌(hmKp)的耐药情况及基因组特征。方法收集2019—2023年分离自淮安市国家致病菌识别网哨点医院临床标本的肺炎克雷伯菌,使用VITEK 2 Compact对菌株进行鉴定,拉丝试验判断黏液表型,微量肉汤稀释法测定hmKp的耐药性。应用全基因组测序技术进行分子分型,并对菌株携带的毒力和耐药基因进行注释。结果共收集hmKp 60株,主要分离自痰标本(33.33%)和血标本(28.33%)。60株菌株基因组平均大小为5.6 Mb,平均GC含量为57.09%。多位点序列分型(ST)显示,有28种ST型,优势ST型为ST11(11.67%)、ST15(11.67%)和ST412(10.00%)。核心基因组多位点序列分型(cgMLST)分析发现,部分菌株高度同源,未发现暴发菌株。多重耐药菌株占60.00%,耐亚胺培南菌株占28.33%。共携带64种耐药基因,其中84.38%的耐药基因位于可移动原件上,磷霉素相关耐药基因、超广谱β-内酰胺类抗生素相关耐药基因在菌株中携带率较高,分别为100%、98.33%。碳青霉烯类耐药基因blaKPC-2,21.67%由ST11、ST1和ST15菌株携带;blaNDM-5基因3.33%由ST76菌株携带。共携带101种毒力基因,其中Colibactin和Ⅵ型分泌系统相关毒力基因种类最多。所有菌株均携带荚膜合成调节相关基因(rcsA、rcsB)、外排泵相关基因(acrA、acrB)和肠杆菌素相关基因(entABCEF、fepABCDFG、fes)。结论淮安地区临床分离的hmKp呈现多重耐药,优势ST型为ST11、ST15和ST412,携带多种能够进行水平转移的耐药基因和毒力基因,应加强防控措施。

新疆冬小麦种质资源粒重基因的分布与育种适用性分析

小麦粒重是重要的产量构成因素之一,也是受遗传因素影响的数量性状。为了解粒重基因在新疆小麦的分布及相关分子标记在育种上的适用性,以253份新疆冬小麦品种为试验材料,利用KASP(竞争性等位基因特异性PCR)标记进行基因型检测,并与2个年份的株高、穗长、穗粒数、千粒重、粒长、粒宽等育种选择性状进行关联分析。结果表明,优异等位基因TaSus1-7A-Hap1、TaCwi-A1b、TaTGW-7Aa、TaGS5-A1b、TaGS2-A1b、TaGS-D1a、TaSus2-2B-HapH、TaTGW6-A1a、TaGW2-6B-Hap3和TaSus2-2A-HapA在参试材料的分布频率分别为100%、100%、84.98%、56.92%、51.78%、39.13%、33.20%、11.07%、3.16%和1.58%;14对等位基因在参试材料中共出现118种组合;标记GS5-2334-SNP、TaGS2-A1-239IND2、TGW7-986-SNP和GW2-6B-721SNP可应用于小麦粒重的辅助选择;被检测标记的连锁基因均与1个或1个以上育种性状显著相关;GS5-2334-SNP连锁基因TaGS5-A1对粒宽的效应达36.65%,对千粒重效应次之(27.76%),GS5-2334-SNP连锁基因TaGS5-A1对株高和穗粒重、GW2-6B-721SNP连锁基因TaGW2-6B和TGW7-986-SNP连锁基因TaTGW7对粒长、Sus2-2A-20SNP连锁基因TaSus2-2A对穗粒重、千粒重和粒宽的效应均达到10%以上。本研究结果可为分子标记辅助育种奠定基础。

基于BSA-Seq定位胡麻耐盐相关基因位点

以胡麻耐盐材料STS和盐敏感材料DYMS及其杂交后代RIL群体为试材,采用BSA-Seq方法,研究筛选与胡麻抗盐相关的QTLs,以期为胡麻创新培育耐盐种质和分子标记辅助育种提供参考依据。结果表明:经过一系列分析筛选出14个与胡麻耐盐相关的SNP位点,其中第2号染色体上分布了8个,第3条染色体上分布了2个,第5、6、9号和13号染色体上各分布1个。通过实时荧光定量PCR过表达验证,获得一个候选基因Lus_GLEAN_10024365,其在第2号染色体上,scaffold208号位点5913,基因长度4981 bp。通过注释发现Lus_GLEAN_10024365与胞间连丝胼胝质(β-1,3-葡萄糖聚合物)结合蛋白合成相关,而胼胝质在盐胁迫过程中会有沉积。有关该基因与胼胝质合成与代谢的相关性尚需进一步深入研究。

猴樟CbbHLH96基因启动子克隆与表达

转录因子CbbHLH96参与猴樟响应碱胁迫过程,为弄清CbbHLH96参与植物耐碱胁迫的工作模式和信号传递途径,采用PCR技术克隆获得CbbHLH96基因5’端缺失型启动子片段,采用双荧光素酶报告基因技术分析外源茉莉酸甲酯、水杨酸和ABA处理后的启动子片段表达活性。研究表明:获得的CbbHLH96基因启动子片段长为1976 bp;顺式作用元件分析发现CbbHLH96基因启动子片段中包含光响应调控元件、茉莉酸甲酯响应调控元件、ABA响应元件、乙烯响应元件、干旱诱导响应元件、赤霉素响应元件、防御和应激反应元件、水杨酸响应元件;采用双荧光素酶报告基因技术分析发现,bHLH96-Luc3、bHLH96-Luc4片段具备最高的启动子活性;BDGP在线软件的分析发现,CbbHLH96基因启动子序列的转录起始位点及可能的核心启动子区域应该在bHLH96-Luc4片段的1593~1643 bp位置;水杨酸和茉莉酸甲酯处理均抑制启动子片段bHLH96-Luc3、bHLH96-Luc4的表达活性,ABA处理则增加了启动子片段bHLH96-Luc3的表达活性,抑制了bHLH96-Luc4的表达活性。CbbHLH96基因启动子序列的活性区域在bHLH96-Luc3、bHLH96-Luc4片段,转录因子CbbHLH96功能受水杨酸和茉莉酸甲酯代谢的负向调控,受ABA代谢途径的正向调控。

番茄颈腐根腐病抗性基因Frl的定位研究

番茄颈腐根腐病是近年来极具破坏性的番茄土传病害之一,严重影响番茄的品质和产量。为挖掘番茄颈腐根腐病抗性相关基因,本研究利用全基因关联分析(GWAS)和遗传定位对番茄颈腐根腐病抗性基因进行研究。首先对来自国内外的200份番茄材料进行全基因组关联分析,在番茄9号染色体定位到抗颈腐根腐病的位点,再利用抗病材料KP13及感病材料T15196的双亲群体进行连锁作图,综合GWAS和连锁作图结果,将Frl定位于标记SSR105和FrlSNP20之间,遗传距离约为0.8 cM,物理距离约为93 kb。筛选出4个属于番茄谷胱甘肽硫转移酶(SlGST)家族成员的候选基因Solyc09g011510.2.1、Solyc09g011580.2.1、Solyc09g011600.2.1和Solyc09g011630.2.1。获得1个与抗病性状紧密连锁的标记FrlSNP25,利用该标记对94个番茄材料进行抗性鉴定,样品基因型与颈腐根腐病抗性鉴定表型吻合率92.55%。本研究为番茄抗颈腐根腐病种质创新和揭示番茄抗颈腐根腐病抗性机理奠定了基础。

ASIP基因及其重组蛋白对山羊脂肪细胞脂肪沉积的效应

为探索ASIP基因对山羊脂肪沉积的效应,本研究采集波杂山羊(BZ)和酉州乌羊(YZ)组织,并使用体外培养的山羊前脂肪细胞,采用基因克隆、实时荧光定量(qRT-PCR)、油红O染色等方法,检测ASIP基因在山羊组织和体外培养分化脂肪细胞中的表达规律,以及脂质生成关键基因在山羊脂肪和肌肉组织中的表达情况,分析重组ASIP蛋白对山羊脂肪细胞分化过程中脂滴形成及脂质生成关键基因表达的影响。结果表明,ASIP基因在山羊体组织中广泛表达,在肾脏和白色脂肪中的表达量最高;ASIP基因在山羊脂肪细胞分化6 d时显著升高(P<0.05),8 d时达到最高值。PPARG、LEPTIN和ATRN基因在YZ肾脂中的表达量显著高于BZ(P<0.05);PPARG、FASN和ATRN基因在BZ骨骼肌中的表达量显著高于YZ(P<0.05),FABP4和SREBP1基因的表达在两品种羊之间无显著差异。重组ASIP蛋白处理诱导山羊脂肪细胞在8 d出现明显脂肪滴,显著提高了细胞内甘油三酯含量(TG)(P<0.05),并显著或极显著上调脂肪细胞中脂质合成关键基因(PPARG、LEPTIN、FASN、FABP4、SREBP1和ATRN)的表达量。综上,ASIP基因及重组ASIP蛋白对山羊脂肪细胞的脂肪沉积可能具有正向调控作用。本研究结果为进一步解析ASIP基因调控山羊脂肪沉积机制提供了重要理论基础。

贵州省37例基因筛查阴性耳聋患者全外显子测序结果分析

目的了解全外显子测序在贵州省耳聋患者病因诊断中的应用价值。方法回顾性纳入2022年1月至2023年4月贵州省人民医院听力科收治的永久性听力障碍患者37例。分析所有接受全外显子测序患者的数据资料。结果未发现突变位点1例,至少1个位点突变36例,检出率97.30%;隐性遗传的单杂合突变未能明确病因2例,复合杂合突变或纯合突变34例。根据美国医学遗传学和基因组学学会指南,55个突变位点中明确致病16个(29.09%),疑似致病15个(27.27%),致病性不明确24个(43.64%),突变位点未见文献报道28个(50.91%)。结论贵州省耳聋患者热点致聋位点与全国存在差异,全外显子测序在贵州省耳聋患者病因诊断中具在重要的作用。贵州省耳聋遗传基因复杂多样,存在大量未发现的耳聋突变位点,需进一步进行基础与临床研究,以明确其致病性。

钾盐胁迫对‘六妹’羊肚菌(Morchella sextelata)菌丝逆境生理及相应基因表达的影响

以‘六妹’羊肚菌菌丝体为试验材料,采用固体和液体培养法,设置终浓度分别为0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5 mol·L^(-1)的KCl处理,研究了钾盐胁迫对羊肚菌菌丝生长特性、生理指标及相应基因表达量的影响,以期为羊肚菌耐盐生理研究及栽培条件优化提供参考依据。结果表明:随培养基中KCl浓度的升高,羊肚菌菌丝的生长受到抑制,表现为菌丝纤细、分枝增多,黄色素增多,无法形成菌核,生长速度下降,生长速度抑制率为23.00%~76.11%。随KCl胁迫浓度的增加,‘六妹’羊肚菌菌丝中的丙二醛(MDA)和过氧化氢(H_(2)O_(2))含量、抗坏血酸(ASA)和谷胱甘肽(GSH)含量呈现升高趋势。抗氧化酶中的超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)和谷胱甘肽还原酶(GR)活性均呈现出先升高后下降的趋势,在0.3 mol·L^(-1)KCl处理下达到最高值。抗氧化酶基因MnSOD、CAT1、GPX和GR的相对表达量先升高后下降,在0.3 mol·L^(-1)KCl处理下达到最大值。综上,钾盐胁迫抑制‘六妹’羊肚菌菌丝生长和菌核形成,加快菌丝老化,促进菌丝体中丙二醛和活性氧含量的增加。在低浓度钾盐胁迫下,羊肚菌菌丝通过调节抗氧化酶关键基因的表达,启动抗氧化酶系统来减少菌丝氧化损伤,而在高浓度钾盐胁迫下,抗氧化酶基因表达量下降,酶活性受到抑制,羊肚菌菌丝体通过提高抗氧化物质ASA和GSH含量应对氧化损伤。

小麦抗条锈基因Yr5、Yr9和Yr18分子标记的特异性评估

Yr5、Yr9(1B/1R)、Yr18基因的自身性状或连锁性状在中国小麦育种中具有重要的应用前景。本研究运用以Avocet S为背景的单基因近等基因系及其对应基因的载体品种,对Yr5基因的连锁标记STS9/10,Yr9(1B/1R)基因的分子标记AF1/4、D15、20H,Yr18基因的分子标记csLV34、cssfr1~cssfr5进行有效性验证。结果表明,Yr5基因的特异性分子标记STS9/10、Yr9(1B/1R)基因的特异性分子标记AF1/4、D15和20H均能够准确识别不同遗传背景材料中的相应抗性基因;Yr18基因分子标记cssfr2能够准确检测Yr18的非载体材料,并检测出Avocet S*6/Yr5、Avocet S*6/Yr24、Avocet S*6/Yr27三个材料具有Yr18的等位变异。这说明Yr5基因的连锁标记STS9/10,Yr9(1B/1R)基因的分子标记AF1/4、D15、20H能对目的基因进行有效检测,Yr18基因的几个分子标记结合使用不仅能够对目的基因进行有效检测,而且能够识别该位点的等位变异。

NF1基因突变致儿童头颈部丛状神经纤维瘤及尼罗替尼治疗的研究进展

神经纤维瘤病(NF)是一类罕见的常染色体显性遗传性疾病,主要分为1型神经纤维瘤病(NF1)、2型神经纤维瘤病(NF2)和施万细胞瘤病3种类型,其中NF1是由位于17号染色体上的NF1基因突变所致,占所有神经纤维瘤病的96%,发病率为1/3000~1/2600,多在儿童期发病,出现逐渐加重的疼痛、畸形,甚至毁容和运动障碍,可能造成终身认知障碍、学习障碍和社交功能受损,有些瘤灶还可出现恶变,有并发其他多种肿瘤的风险。尼罗替尼作为一种二代靶向药,也被称为第二代BCR-ABL酪氨酸激酶抑制剂。靶向药物是目前新兴的抗肿瘤治疗手段,作用原理主要是针对肿瘤细胞上的特异性靶点,杀死肿瘤细胞,对正常细胞影响较小。由于儿童丛状神经纤维瘤患者处于生长发育阶段,所以其诊断、治疗、随访较成人更为复杂,因此,研究者通过以上治疗经验及国内外相关文献的回顾有助于提高临床对该病的进一步认识。同时,对NF1基因突变致儿童头颈部丛状神经纤维瘤患者的治疗和管理需要团队的努力,包括医学专家和患儿,鉴于这种疾病的复杂性,开发有效的治疗方法同样需要跨学科的团队合作。在过去的数十年里,虽然在研究NF1方面取得进展,但这种疾病在未来一段时间内仍将是临床一大挑战。本研究在了解NF1的诊断、治疗及随访等基础上,针对NF1基因突变致儿童头颈部丛状神经纤维瘤及尼罗替尼治疗的研究进展作一综述。

干旱胁迫对旱地冬小麦产量及其抗旱相关基因表达的影响

为研究陇东旱地育成冬小麦品系的抗旱性与抗旱功能基因的关系,以6个旱地冬小麦新品系为试验材料,于2021—2022年、2022—2023年2个生长季在陇东学院西峰旱作农业试验站设置雨养无灌溉(CK)、旱棚防雨(干旱胁迫)和调控灌溉3个水分处理,测定各品系冬小麦产量,评价其抗旱性,并分析了抗旱相关功能基因的相对表达量。结果表明,在水分胁迫和供水充足(含水量为70%田间持水量)情况下,6个小麦品系产量差值变化不一致,品系C(‘1576-2-0-2’)和品系D(‘15119-1-0-2’)两年试验结果的差值均最小,其余4个品系差值均超过平均差值。由雨养无灌溉试验结果可知,2022年为大旱年份,品系C、D的产量在6个供试品系中分别位居第1和第3,抗旱系数分别为0.89和1.02;2023年为相对丰水年,品系C、D的抗旱系数分别为0.77和1.12,说明这两个品系对气候异常不敏感,抗旱性良好。通过荧光定量PCR技术分析6个小麦品系在灌浆期干旱胁迫下旗叶中的相对表达量,结果显示TaCRT-D基因在6个品系中的表达水平最高,Wdreb2、XTH-7A、WIip19、TaCRT-D在品系C、D中的表达量高于其他品系。田间试验结果与PEG-6000高渗溶液模拟发芽期和苗期干旱胁迫的鉴定结果相一致,表明6个品系中‘1576-2-0-2’和‘15119-1-0-2’品系抗旱性强,且干旱胁迫下灌浆期旗叶中抗旱功能基因TaCRT-D的表达量可以作为冬小麦早期世代抗旱选择参考指标。

旱地与补灌条件下不同基因型小麦耐旱性评价

为在干旱胁迫条件下从不同小麦品系中筛选耐旱性强且具有高产稳产特性的基因型,采用随机区组设计,于2022—2023年在泰安市农业科学院马庄试验农场开展田间试验,以14个不同基因型小麦品系为材料,设置自然干旱和补灌条件2个处理,以旱地与补灌条件下产量为基础,采用平均产量(MP)、几何平均产量(GMP)、抗旱系数(DRC)、抗旱指数(DRI)和干旱耐受指数(STI)共5个抗旱性指标对不同品系进行比较和抗旱性分级。结果表明,对比不同品系的干旱指标数值的大小与位次变化,V7、V14、V2和V12基因型排名靠前,具有高产、稳产特点。同时STI、GMP、MP指标与旱地产量和补灌产量均呈极显著正相关关系且表现出较好的产量一致性;主成分分析和聚类分析结果均进一步明确了这些基因型的耐旱及高产稳产特性。综上,在干旱与补灌条件下,STI、GMP、MP和DRI指标可用于耐旱高产基因型的鉴别和分级,综合利用5种抗旱指标筛选出耐旱高产品系分别为V7、V14、V2和V12,各品系抗旱性级别分别为1、2、2级和1级。

基于多参数磁共振成像特征的深度学习预测直肠癌患者的BRAF基因突变状态

目的探讨鼠类肉瘤病毒癌基因同源物B基因(B-Raf proto-oncogene serine/threonine kinase,BRAF)突变状态与直肠癌患者生存率的相关性。本研究旨在评估影像组学模型预测结直肠癌患者BRAF基因突变情况的可行性。材料与方法对我院2020年6月至2023年6月确诊为直肠癌的患者病例资料进行回顾性分析,采用外显子测序鉴定BRAF基因突变状态。通过生存分析评估BRAF基因突变与直肠癌预后的关系。从260名接受多参数MRI的直肠癌患者中提取7388个特征模块,包括术前T1加权图像(T1-weighted imaging,T1WI)、T2加权图像(T2-weighted imaging,T2WI)和对比增强T1加权图像(contrast-enhanced T1-weighted imaging,CE-T1WI)。随后,基于卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)构建了放射组学模型。通过受试者工作特征曲线(receiver operating characteristic,ROC)曲线、准确率、敏感度和特异度等指标评估模型效能。结果本研究共纳入89例BRAF突变患者和171例BRAF野生型患者。两组在肿瘤恶性分期、年龄、性别等临床特征上差异无统计学意义(P>0.05),但5年生存率差异存在统计学意义,BRAF突变组生存期低于BRAF野生型组(P<0.001)。所构建模型的ROC曲线下面积(area under the curve,AUC)为0.929,与病理结果一致性分析的Kappa统计量为0.87,表明模型具有较高的预测价值。结论基于CNN的放射组学特征模型在区分直肠癌患者BRAF突变状态方面表现优异,为未来无创筛查BRAF突变状态提供了新的研究思路。