玉米Hd6-like基因植物表达载体的构建及其功能分析

利用已克隆的玉米Hd6-like基因构建植物过量表达载体PBI-Hd 6,将Hd6-like插入带有启动子CaMV35 S和终止子nos的PBI 121中间载体中,经过酶切鉴定表明,目的基因已正确地插入该载体中.利用根癌农杆菌侵染花序法侵染拟南芥,将Hd6-like基因转入拟南芥,获得转基因Hd6-ox植株,经PCR检测表明,该基因已整合到拟南芥的基因组中.转基因Hd6-ox植株的花期推迟了24 d左右.

谷子Hd1-like基因的克隆及其与农艺性状的关联分析

为揭示谷子光周期敏感性分子机制和拓宽谷子育种选择范围,对光周期途径关键基因进行研究。选择11个谷子品种鉴定了抽穗日数、株高、穗粗、穗粒质量、码粒数、千粒质量等9个农艺性状,利用同源克隆法克隆了这些谷子品种CO(CONSTANS)基因的同源基因Hd1-like基因,初步进行了基因突变位点与表型性状的关联分析。结果表明:多数性状在11个谷子品种间存在显著差异,表现出丰富的表型多样性;抽穗日数、株高与多个穗部性状存在显著或极显著正相关,反映了这2个性状对谷子产量潜能存在重要影响;Hd1-like基因编码区内共检测到43个突变位点,全部为SNP,主要为A/G、T/C替换,连锁不平衡分析发现,有2组最大的连锁不平衡结构,一组包括位点71、1023、1117、1406、1875、2073,另一组包括位点134、185、921、1131、1187、2098;对11个谷子品种Hd1-like基因推定的蛋白质序列分析发现,该蛋白质N端具有明显的锌指结构,C端具有明显的CCT域,Hd1蛋白在11个谷子品种间存在15处氨基酸替换突变,其中第44个氨基酸酪氨酸和半胱氨酸之间替换、第334个氨基酸精氨酸和甘氨酸之间替换,分别位于锌指区域和CCT域内,而位于锌指区的氨基酸替换可能导致了郑州12对光周期敏感度减弱;关联分析检测出12个与表型性状关联的位点,其中7个位点与千粒质量关联,1个位点与抽穗日数关联,2个位点与株高关联,2个位点与穗粗关联,说明该基因可能是一个多效基因。

水稻抽穗期调控基因Hd6的PARMS标记开发与利用

水稻抽穗期调控基因Hd6有Hd6^(Nip)和Hd6^(Kasa)两个等位基因型,其中有功能的Hd6^(Kasa)型在长日照条件下抑制抽穗,可有效应用于水稻育种工作。为提高Hd6的选择效率,本研究根据水稻品种‘Kasalath’与‘日本晴’在Hd6第436位密码子上的A/T变异,基于五引物扩增受阻突变体系(penta-primer amplification refractory mutation system,PARMS)标记技术原理,开发了特异性PARMS标记Hd6^(Kasa)-PARMS,并利用该标记对‘蜀恢498’与‘苏秀867’的回交BC_(2)F_(2)群体进行Hd6等位基因的分型,成功分出Hd6^(Nip)型、Hd6^(Kasa)型及对应的杂合型,经进一步测序验证,基因分型的准确度达到100%;对基因分型与抽穗期表型的相关性进行Pearson相关分析,相关系数为0.858,达到极显著相关水平。综上,利用该标记可快速有效鉴定出水稻抽穗期调控基因Hd6的等位基因分型,从杂交后代群体中分离出携带Hd6^(Kasa)基因型的单株,对提高育种效率、促进水稻生育期的遗传改良具有重要应用价值。

G1-like与F/98-like进化谱系的P B2、M基因在H5N6亚型禽流感病毒重配中的竞争优势研究

为评价不同H9N2亚型病毒供体在H5N6亚型禽流感病毒(AIV)重配中的作用,本研究选取全套内部基因与S基因型H9N2 AIV高度同源的3株H5N6 AIV流行株MZ34、YB0597和JT131,利用反向遗传学技术在MZ34的8基因重组质粒基础上另外添加F/98-like来源的PB2和M质粒,即以MZ34(8)+F/98(PB2+M)的10质粒组合(Group 1)共转染细胞进行重组H5N6病毒的竞争性拯救;PCR扩增经3轮空斑纯化后PCR扩增拯救病毒的PB2和M基因并测序鉴定。同时,为排除来源于同一母本病毒的8质粒易于自我组合包装的可能干扰,又将MZ34的PB2和M质粒替换为YB0597或JT131来源的质粒,构成另外的2种10质粒组合Group 2:MZ34(6)+YB0597(PB2+M)+F/98(PB2+M)和Group 3:MZ34(6)+YB0597(PB2)+JT131(M)+F/98(PB2+M),经共染获得拯救病毒,对其PB2和M基因PCR扩增后测序鉴定。结果显示,从Group1、Group 2和Group 3中拯救获得的重组H5N6病毒中PB2基因的构成情况S∶H分别为41∶23、48∶15以及37∶19,M基因的构成情况S∶H分别为40∶24、31∶32以及25∶31,而PB2和M基因的组合情况SS∶SH∶HS∶HH分别为27∶14∶13∶10、26∶22∶5∶10以及17∶20∶8∶11。表明相较于H型的F/98-like PB2与M基因,S型的G1-like PB2基因在各10质粒转染组的拯救的H5N6病毒重配中具有更显著的竞争优势,而G1-like M基因仅在Group 1组拯救的重组病毒中表现出优势,但G1-like PB2与M基因间的竞争优势叠加效应不明显。本研究为解析S基因型H9N2 AIV作为H7N9、H10N8等新型重组流感病毒内部基因供体的相关机制提供重要参考。

新型FKBPs配体HD5-6对SAMP8小鼠的抗老化研究

目的观察FKBPs(FK506 blinding proteins)配体噻嗪酰胺衍生物(HD5-6)对SAMP8快速老化小鼠学习记忆能力和海马神经元的影响,以及对SAMP8小鼠海马神经元基因表达谱的影响。方法选用10月龄快速老化的SAMP8小鼠20只,随机分为痴呆组、HD5-6组;另选10月龄正常老化的SAMR1小鼠10只作为正常对照组。各组分别腹腔注射药物35 d,并于29 d采用Morris水迷宫实验评价各组小鼠学习记忆能力的变化。HE染色观察海马区神经元形态;TUNEL观察海马神经元凋亡情况,用基因芯片技术检测HD5-6组和痴呆组小鼠海马神经元基因表达谱的变化差异。结果与正常对照组相比,痴呆组在定位航行实验中表现出明显的学习记忆障碍,逃避潜伏期显著延长(P<0.05),HD5-6组自3 d开始逃避潜伏期比痴呆组明显缩短(P<0.05);空间探索实验中HD5-6组跨平台次数、原平台象限停留时间明显多于痴呆组(P<0.05)。与正常对照组相比,痴呆组海马区神经元数量明显减少,细胞排列紊乱,大量的神经元细胞核固缩,深染、坏死,其神经元凋亡指数(51.73±4.48)%明显高于正常对照组(28.02±11.25)%(P<0.05),HD5-6干预的SAMP8小鼠海马区神经元病理改变明显改善,海马神经元凋亡指数(20.47±2.25)%明显降低(P<0.01)。HD5-6组与痴呆组海马神经元基因表达谱相比,表达差异在2倍以上的基因有118条,表达上调的为9条,表达下调的为109条。其中有功能的mRNA中,表达上调的有4条,表达下调的有21条。结论 HD5-6能够改善快速老化小鼠SAMP8的学习记忆能力和海马神经元病理改变,并可能通过对基因表达谱产生影响而发挥明显的抗衰老作用。