基于简化基因组的上海水牛遗传结构分析和家系鉴定

为提高上海水牛的育种效率和遗传种质资源丰富度,采用基因测序分型(genotyping by sequencing,GBS)技术对80头上海水牛进行基因组测序,质控后获得高质量的单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP),进行群体亲缘关系以及近交系数分析。结果显示:从80头上海水牛的24条常染色体和1条性染色体上共检出的99963个高质量SNP位点、874个连续纯合片段(runs of homozygosity,ROH);80头上海水牛分为2个大支(家系),A1和A2属于第一大支(家系A),包含9头公水牛、18头母水牛;B1、B2和B3属于第二大支(家系B),包含16头公水牛、37头母水牛。基于ROH测算近交系数的结果显示:25头公水牛和55头母水牛的平均近交系数分别为0.0145和0.0114。本研究构建了上海水牛家系,揭示了上海水牛的近交状态,为上海水牛繁育工作提供了科学依据。

上海地区猪萨佩罗病毒的检测及遗传进化分析

为了明确猪萨佩罗病毒在仔猪腹泻病情中的作用,2016—2020年采集上海市及周边11个猪场腹泻病料,共计1446份。利用RT-PCR方法对其进行PSV筛检,并对阳性样品进行病原分离及病毒特性研究。结果显示:共筛检出256份PSV核酸阳性样品,阳性率17.7%。从阳性样品中成功分离到2株PSV病毒,全基因序列遗传进化分析显示2株PSV分离株聚集在中国PSV毒株集群上,分离株在3D区域4696—5945 bp处存在重组区域。病毒核苷酸分析发现中国PSV毒株与韩国PSV毒株核苷酸相似性为87%—88.5%,与欧洲PSV毒株核苷酸相似性为84.9%—87.3%。对VP1基因氨基酸序列分析发现分离株与参考株存在氨基酸位点突变,中间氨基酸序列保守,无突变及插入和缺少现象。PSV分离株与参考株均含有173位潜在糖基化位点,VP1蛋白分子表面抗原表位分布均匀。该研究可为猪萨佩罗病毒病原学及其疫苗的研制奠定基础。

四个上海地方猪肉品质比较分析

为建立上海地方名猪肉质评价基础数据,对嘉定梅山猪、崇明沙乌头猪、金山枫泾猪和浦东白猪的背最长肌进行肉质性状、质构、氨基酸含量等指标进行检测分析。肉质性状检测结果显示:金山枫泾猪锁水能力显著高于其他3个品种(P<0.05),但嫩度最差;梅山猪肉色较好,肌内脂肪含量显著高于金山枫泾猪、崇明沙乌头猪(P<0.05)。质构指标测定结果显示:4个品种各有千秋,但就硬度和弹性指标来看,金山枫泾猪略好于其他3个品种;梅山猪的黏附性、凝聚力最低。氨基酸含量检测结果显示:梅山猪氨基酸总量最高,显著高于金山枫泾猪和浦东白猪(P<0.05);崇明沙乌头猪鲜味氨基酸含量最高。

上海地方猪种抗腹泻基因与免疫相关因子分析

为鉴定上海地方猪种上海白猪、枫泾猪和沙乌头猪中抗腹泻基因抗原加工相关转运体1(transporterassociated with antigen processing 1, TAP1)、α(1, 2)岩藻糖转移酶1[α (1, 2)-fucosyltransferase 1, FUT1]、天然抗性相关的巨噬细胞蛋白1(natural resistance-associated macrophage protein 1, NRAMP1)、黏蛋白4(mucin 4,MUC4)和黏蛋白13(mucin 13, MUC13)基因的有效遗传标记,为上海地方猪种资源特性提供参考,应用聚合酶链式反应-限制性片段长度多态性(polymerase chain reaction restriction fragment length polymorphism, PCRRFLR)和序列测序分析上述基因的多态性,结合部分免疫相关因子,探讨对3个上海地方猪种免疫力的影响。结果显示,3个猪种中TAP1和MUC4基因均具有抗腹泻基因型GG,而仅在枫泾猪和沙乌头猪中检测到MUC13基因抗腹泻基因型GG,在3个猪种中均未检测到FUT1和NRAMP1基因抗腹泻基因型AA。上海白猪、枫泾猪和沙乌头猪TAP1基因处于中度多态,上海白猪的MUC4基因处于低度多态,枫泾猪和沙乌头猪的MUC4基因处于中度多态,上海白猪MUC13基因处于中度多态,其中上海白猪和沙乌头猪的TAP1基因不满足HardyWeinberg平衡,枫泾猪的MUC4基因不满足Hardy-Weinberg平衡。上海白猪MUC13基因AA型的白细胞介素12(interleukin-12, IL-12)水平显著高于AG型,枫泾猪TAP1基因AA型的肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor, TNF-α)指标显著高于GG和AG型,沙乌头猪TAP1基因AG型的IL-12指标显著高于GG型。以上研究结果对上海白猪、枫泾猪和沙乌头猪的抗腹泻育种和分子选育具有一定指导意义,为今后上海各地方猪种抗腹泻育种工作奠定了基础。

大麦青稞小孢子高频再生体系的建立及其在遗传育种上的应用

小孢子培养技术在十字花科油菜等作物育种上的应用已取得巨大成功,但在禾本科作物上进展不大。技术体系难度高和材料基因型限制在很大程度上阻碍了小孢子培养技术在禾本科作物育种中的应用与推广。本文总结了大麦青稞小孢子高频再生体系中的关键步骤与优化条件,将该优化技术体系应用在来自全国大麦青稞主产区的500多份育种材料上,获得了10万多份再生绿苗,并高效形成了加倍单倍体株系,经各地育种团队在当地开展鉴定和品比试验,选育出了一批抗病、耐逆性强、综合性状突出的大麦青稞优良新品系(种),同时在小孢子高频再生技术基础上还拓展了系列遗传改良新方法,显示了该技术的广阔应用前景。

转基因克隆技术与猪的遗传育种

动物克隆技术的研究现状及其发展趋势１、克隆动物研究背景“克隆”在生物学上有多个概念，但其基本含义系指一个细胞或个体以无性繁殖方式产生的一群细胞或一群个体，在不发生突变的情况下，克隆出的细胞或个体具有完全相同的遗传性状，常称“无性繁殖系”（细胞系）。因...

常压室温等离子体技术在微生物诱变育种中的研究进展

主要阐述常压室温等离子体诱变(ARTP)技术的概念、诱变机理和影响诱变效果的因素,以微生物和食用菌诱变育种为主要内容,重点介绍ARTP诱变技术在细菌、放线菌和酵母等微生物菌种改良和提升生物合成能力方面的应用,以及在食用菌新品种选育等研究中的应用,分析ARTP诱变技术在微生物和食用菌育种研究中具有的优势以及面临的挑战,并说明今后研究重点是通过提高快速筛选目标菌株的技术水平,结合高通量测序、转录组和蛋白质组等多组学技术,深入探究经ARTP诱变后微生物和食用菌的遗传规律和调控生物活性物质合成的机制,以期通过新技术的建立和应用,为食用菌和微生物育种研究提供新思路,进而推动微生物和食用菌的种质创新及产业可持续发展。

爆裂玉米分子育种研究进展

爆裂玉米是一种用于生产爆米花的重要经济作物。爆裂玉米的主要育种目标是在保证膨爆品质的前提下提高产量、抗性等农艺性状。近年来,分子标记技术极大地促进了爆裂玉米重要性状的分子机制解析。分子育种策略是将遗传学和基因组学的最新研究成果与传统育种策略相结合,在未来的爆裂玉米品种开发中具有广阔的应用前景。本文对爆裂玉米不同性状的分子生物学研究进行总结,为我国爆裂玉米分子育种实践提供理论参考。

玉米单倍体育种技术研究进展

介绍了玉米双单倍体(DH)的产生过程和单倍体诱导的遗传学研究进展,综述了单倍体的鉴定筛选方法以及染色体加倍的途径,以获得可育的D_(0)植株,并对如何提高单倍体的鉴定效率和成功率及其应用范围进行了展望。

近五年灵芝物理诱变育种研究进展

灵芝(Ganoderma spp.)是一类药食两用的大型真菌,灵芝具有免疫调节、抗肿瘤、抗炎症、降血糖、降血脂等功能。不同的灵芝品种对以其为原料开发的保健食品和药品的有效性和质量稳定性具有重要影响,因此,优良新品种的选育对灵芝产业的发展具有重要意义。物理诱变是当今工业微生物育种中重要且有效的技术之一,笔者总结近五年物理诱变技术在灵芝育种中的应用,分析灵芝物理诱变育种中存在的问题,展望采用物理诱变育种创制灵芝新品种的前景,以期为今后的灵芝育种研究提供有益参考。

‘上海双棱扁’大麦种子紫色色素以及脂质组分的研究

以“紫籽”(purple-seeded,“PS”)以及“黄籽”(yellow-seeded,“YS”)大麦为研究材料,利用液相色谱-质谱联用仪(liquid chromatograph mass spectrometer,LC-MS)系统分析大麦籽粒表儿茶素(epicatechin,EC)含量。结果表明:“紫籽”大麦籽粒表儿茶素(epicatechin,EC)含量显著高于“黄籽”大麦。通过同源比对获得‘SLB’中Hv TTG1(TRANSPARENT TESTA GLABRA1)全长基因,在拟南芥中超表达Hv TTG1后,转基因拟南芥叶片颜色呈现紫色。脂质组学分析显示,“紫籽”中多种脂质组分含量均高于“黄籽”,包括1种单酰甘油(monoacylglyceride,MG)、12种二酰甘油(diacylglyceride,DG)、67种三酰甘油(triacylglyceride,TG)以及具有高营养价值的亚油酸(C18∶2)与亚麻酸(C18∶3)。综上,初步认为Hv TTG1在大麦种子紫色种皮形成中起到潜在的调控作用,并且‘紫籽’大麦相对‘黄籽’大麦,籽粒含有更高的亚油酸以及亚麻酸。研究可对紫色大麦在新食谱中的应用提供一定的参考依据。

转基因抗除草剂大豆ZH10-6转化体特异性定量检测体系的建立

以新型转基因抗除草剂大豆ZH10-6外源插入片段的旁侧序列为靶标,建立了转化体特异性实时荧光PCR和单通道微滴式数字PCR精准定量检测体系,并邀请8家农业农村部检测中心对检测方法的准确性进行验证。结果表明:该转化体特异性实时荧光定量检测方法具有良好的特异性、重复性及广泛的适用性,定量极限达到50 copies∕μL,检测极限达到5 copies∕μL。该检测方法有望作为检测标准用于转基因抗除草剂大豆ZH10-6的定量检测,为该大豆品系的商业化应用及转基因标识等监管提供技术支撑。

不同氮含量对大球盖菇菌丝生长和碳氮代谢相关酶活性及基因表达的影响

通过研究液体培养时不同氮含量(0.4%、0.6%、0.8%、1.0%、1.2%、1.4%)对菌丝生长、碳氮代谢相关酶活性及基因表达的影响,筛选大球盖菇(Stropharia rugosoannulata)菌丝生长最适氮源。结果表明:豆粕粉是大球盖菇菌丝生长最适氮源。氮含量为0.6%时,菌丝生长速度最快。在实验范围内,对照(氮含量为0)的亚硝酸盐还原酶活性较高,1.2%氮含量的天冬酰胺合成酶活性较高,0.6%氮含量的谷氨酸合酶活性最高;0.6%氮含量的内切β-1,4-葡聚糖酶活性最高,β-1,3-葡聚糖酶活性较高;0.6%氮含量的谷氨酸合酶基因表达量最高,1.2%氮含量的谷氨酸脱氢酶基因表达量较高;对照的β-1,3-葡聚糖酶基因和半纤维素酶基因表达量均最高。研究结果可为大球盖菇液体菌种开发和应用提供参考。

土壤真菌群落和潜在功能对施加外源Bt毒素的响应

转Bt(Bacillus thuringiensis)基因植物和Bt重组菌生物农药释放的Bt毒素是一类具有生物毒性的潜在环境外源污染物,Bt毒素环境行为和生态效应是转基因植物和植物用转基因微生物安全风险评价的重要内容,但是外源Bt毒素对土壤真菌群落和潜在功能的影响还不清楚。以施加不同浓度Bt毒素处理土壤和未施加Bt毒素对照土壤为研究对象,分析Bt毒素在土壤中的持留动态;同时采用真菌18S rRNA基因高通量测序技术,分析施加Bt毒素对土壤真菌群落和功能多样性的影响。结果表明,Bt毒素施加量和培养时间均可以显著影响土壤真菌群落组成,且随着Bt毒素施加量增加和土壤培养时间延长,土壤真菌群落差异性逐渐变大。施加Bt毒素提高了土壤真菌群落香农指数和关联网络的负相关性比例及模块数,因而没有对土壤真菌群落的多样性和稳定性产生负面影响。上述结果表明,评估Bt毒素的环境行为及微生态效应要关注Bt毒素施加量及其长期影响。随着Bt毒素施加量增加,Phymatotrichopsis、Homalogastra、Geosmithia和Apiotrichum等真菌以及参与蛋白质降解、碳素代谢和磷素代谢的功能基因编码酶相对丰度显著升高,推测上述真菌物种和潜在功能参与了Bt毒素在土壤中的降解和转化过程。研究结果为转Bt基因植物、Bt重组菌生物农药以及Bt毒素的生态安全风险评价提供了科学参考和理论依据。

高多糖含量灵芝新品种‘沪农灵芝4号’选育

为选育高多糖含量灵芝(Ganoderma lucidum)新品种,以‘龙芝2号’(简称‘201’)为出发菌株,对其原生质体进行紫外诱变,获得806个再生菌株,从中筛选出153个与出发菌株具有拮抗反应,菌丝长势较好且稳定的突变株,并利用随机扩增多态性DNA(randomly amplified polymorphic DNA,RAPD)和简单重复序列(inter-simple sequence repeat,ISSR)分子标记进行聚类分析,结合菌株菌丝体的生物学特性,从聚类分组中选取具代表性的56个突变株进行出芝试验。基于子实体多糖含量、菌棒成品率、菌棒出芝率和子实体产量,从中筛选到综合指标最优的突变株L2-UV59。L2-UV59子实体产量0.103 kg·kg^(-1)干料,多糖含量2.24%,分别较出发菌株提高37.33%和34.13%。示范栽培结果表明,L2-UV59在大田栽培中性状稳定,具有良好的商业应用价值。L2-UV59已通过上海市非主要农作物品种认定,定名为‘沪农灵芝4号’。

应用RAPD技术对香菇融合菌株进行遗传鉴定

本文应用RAPD技术与聚类分析方法,对香菇细胞融合菌株F1及亲本S1、465进行遗传分析.根据DNA扩增的指纹图谱,估算融合子与亲本的DNA相似系数并构建遗传相关性聚类图.结果表明,RAPD技术与聚类分析方法可应用于香菇细胞融合菌株的遗传鉴定.

一株猪流感病毒A/swine/Shanghai/01/2019(H1N1)的分离鉴定及遗传进化分析

为鉴定上海地区猪流感病毒的流行株及其分子生物学特征,本研究从上海地区养殖场采集疑似流感症状的猪咽拭子样品40份,采用套式PCR结合鸡胚分离鉴定方法,从中分离到1株H1N1亚型猪流感病毒(SIV),命名为A/swine/Shanghai/01/2019(H1N1)。经全基因组测定和遗传进化分析结果显示该分离株的8个基因节段与欧亚类禽H1N1 SIV同源性最高,其PB2、PB1、PA基因节段可能来源于A/swine/Jiangsu/49/2012(H1N1)病毒,NA、NP和M基因节段可能来源于A/swine/Shanghai/3/2014(H1N1)病毒。该分离病毒的HA蛋白裂解位点为PSIQSR↓GLFGAI,为低致病性流感病毒的分子特征。该分离株NA蛋白未出现与神经氨酸酶抑制剂相关的氨基酸突变,M2蛋白S31N突变表明该病毒可能对金刚烷胺类药物具有一定的耐药性。PA蛋白224S和PB2蛋白701N突变提示该分离株对哺乳动物的适应性增强,可能导致其致病性增强,需要加强对此类SIV的监测。结合近年来的监测表明,上海地区猪群中H1N1亚型SIV持续存在,需要持续跟踪监测SIV变异趋势。本研究为防控猪流感提供实验依据。

香菇子实体组织分离物与菌丝体的遗传相关性

以中国香菇主栽品种苏香为材料，利用现代分子生物学技术扩增获得DNA指纹图谱，以此估算出同一菌种子实体菇肉、菇柄组织分离物与菌丝体DNA相似系数，并构建了遗传相关聚类图，结果显示，同一菌种子实体的菇柄组织分离物与菌丝体的遗传相关性可能低于菇肉。

优良大麦品种花30幼胚遗传转化体系的优化

以大麦花培基因型花30的幼胚为外植体,设置不同的培养基类型、不同激素配比及碳源,研究其对幼胚愈伤组织诱导及绿苗分化的影响,以此建立和优化一个适于优良大麦品种遗传转化的高效组织培养体系。结果表明:在N6、MS和B5的组合改良培养基下,以蔗糖为碳源,附加2mg/L 2,4-D、1mg/L ABA时,有最高的愈伤组织诱导率,且愈伤质量最好。Cu2+的添加具有抑制幼胚直接发芽成苗和改善愈伤组织质量的双重功效。添加2mg/L 6-BA对愈伤组织的分化效果比较理想。为了提高农杆菌介导转化大麦外源基因的瞬时表达率和优化遗传转化体系,利用花30幼胚产生的愈伤组织为受体材料,通过检测GUS基因的瞬时表达情况,研究了农杆菌介导的大麦遗传转化中菌液的浓度、侵染时间以及共培养天数对遗传转化的影响,结果表明:当菌液浓度OD600=0.5的条件下,侵染15min,共培养2d表现出最佳的GUS瞬时表达率。

不同灵芝菌丝体水提物对乙醇诱导LO2肝细胞损伤的保护作用

为了探讨不同灵芝菌丝体水提物对乙醇诱导LO2肝细胞损伤的保护作用,本文分析了7种不同灵芝菌株发酵菌丝体水提物对乙醇诱导LO2细胞损伤的保护作用。利用乙醇诱导LO2细胞建立体外肝损伤模型,并以细胞存活率、谷丙转氨酶(Alanine Aminotransferase,ALT)、谷草转氨酶(Aspartate Aminotransferase,AST)、活性氧(Reactive Oxygen Species,ROS)、超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)、谷胱甘肽(Glutathione,GSH)和丙二醛(Malondiadehyde,MDA)水平为指标考察灵芝菌丝体水提物对乙醇诱导LO2细胞损伤的保护效果。结果表明,7种灵芝菌株的菌丝体水提物均具有不同程度的保护作用。综合比较,G0119与G0154菌丝体的水提物作用效果较优,相较模型组,LO2细胞存活率显著提高(P<0.05),细胞培养液中的ALT、AST活力显著降低(P<0.05),细胞内ROS水平显著降低(P<0.05),SOD活力、GSH含量显著升高(P<0.05),MDA含量显著降低(P<0.05)。经相关性分析,发现水提物中多糖组分2的分子量大小与其保肝活性呈正相关,即分子量越大,活性越强。综上,灵芝菌丝体水提物对乙醇诱导的体外肝损伤起到保护作用,并且G0119与G0154菌株的作用效果较优,其保肝作用与提取物中多糖组分的分子量大小相关。