热激条件下家蚕血液30K蛋白磷酸化研究

本试验旨在研究热激条件下家蚕血液磷酸化蛋白的表达变化,为深入研究其功能提供参考。试验设对照组和热激组,每组选取五龄第3天家蚕幼虫各30头(雌雄各占1/2),在40℃条件下分别热激处理0、10 min,然后利用双向电泳、Pro-Q Diamond染色、质谱技术对表达差异的磷酸化蛋白进行研究。结果表明:1)银染图谱30 ku区积累了大量蛋白,经Pro-Q Diamond染色后发现它们属于磷酸化蛋白。2)经过多次取样和质谱鉴定,最终获得了3个30K蛋白,分别是PBMHPC-6、PBMHPC-19和PBMHPC-12。3)热激处理10 min后,3个30K蛋白的表达量与热激处理0 min相比显著上调(P<0.05)。由此得出,五龄家蚕血液富含30K蛋白,它们不仅在脂质运输方面承担着重要的角色,而且很可能参与热激应答。

基于相对和绝对定量同位素标记技术分析2种成熟度桑叶对家蚕脂肪体蛋白质组的影响

本试验旨在探索家蚕体适应桑叶营养物质变动的微观机制。首先检测老、嫩2种成熟度桑叶的水分、粗蛋白质、粗脂肪、可溶性糖、还原性糖、多糖、总黄酮、总多酚和1-脱氧野尻霉素(1-DNJ)含量,然后采用相对和绝对定量同位素标记(iTRAQ)技术分析由这2种桑叶饲喂3 d的5龄家蚕脂肪体蛋白质组表达谱,并对差异表达蛋白进行生物信息学分析。结果显示:嫩桑叶的粗蛋白质、粗脂肪、还原性糖、总黄酮、总多酚、1-DNJ含量极显著高于老桑叶(P<0.01)。iTRAQ定量分析共鉴定到家蚕脂肪体蛋白2 172个,2组间差异表达蛋白173个。相对于摄食老桑叶的家蚕,摄食嫩桑叶的家蚕脂肪体中上调表达蛋白为85个,下调表达蛋白为88个。对其中的111个差异表达蛋白[差异表达倍数(FC)>1.25或<0.80]的功能富集分析发现,GO和KEGG通路注释到这些蛋白主要参与物质代谢、运输和贮存,应激和免疫反应,机体发育等生物学过程。差异表达蛋白互作网络分析筛选到核糖体蛋白和神经前体细胞表达发育下调蛋白8(NEDD8)的网络中心性高。综上可知,桑叶成熟度显著影响其营养物质含量,引起摄食老、嫩桑叶家蚕脂肪体蛋白质组灵敏、广泛的差异响应。

塞罕坝精神视域下承德绿色发展体系的构建研究

本文在研究文献资料的基础上,分析了塞罕坝精神和承德市绿色发展体系的研究现状;针对性开展调查和访谈,将社会学科与生态学、农学知识等相结合,多维度进行探究,探索塞罕坝精神指导下承德绿色发展体系构建的主要任务。

基于家蚕转录组测序的SSR序列分析

本研究对家蚕中肠、脂肪体进行转录组测序,分析SSR位点的分布规律和特征。结果表明,从17915个Unigene中共检测到1339个SSR位点,分布在960个Unigene中。SSR位点的基序长度以1bp为主,随着基序长度的增加,SSR位点数量逐渐减少,SSR位点间的距离和平均长度逐渐增加。家蚕SSR单核苷酸基序类型以A/T为主,占总基序数量的53.10%。SSR位点重复次数主要集中在5~12次,占总SSR位点数的87.60%,其中单核苷酸重复10次的SSR位点最多,共有368个。家蚕转录组SSR基序长度分布范围为10~688bp,高度多态性SSR位点(长度≥20bp)有253个,占比18.89%。960个Unigene中分别有125、122个在GO、KEGG数据库中得到功能注释,主要包括蛋白结合、DNA结合、剪接体、代谢途径等通路。随机选择20对EST-SSR引物进行验证,发现19条引物扩增成功。

基于家蚕中肠、脂肪体转录组数据的SNP/Indels位点分析

为了解家蚕转录组中SNP/Indel位点的分布及序列特征,采用转录组测序技术对2个品种彩4、东肥家蚕的中肠、脂肪体组织分别进行高通量测序,并对含有SNP/Indel位点的基因功能进行GO、KEGG注释。结果表明,家蚕中肠、脂肪体转录组数据质量合格,分别检索到10万、7万多个SNP/Indel位点。脂肪体的SNP位点数量均少于中肠;彩4、东肥脂肪体每个unigene上的平均SNP位点数量分别为5.84、5.31;中肠每个unigene上的平均SNP数量分别为7.69、7.31个。SNP类型中,转换均高于颠换。A/G、C/T 2种转换类型在所有SNP类型中所占比例最高,颠换类型中则是A/T占比最高。脂肪体组织的Indel位点数目都小于中肠。插入突变的数目均高于缺失突变;在插入突变和缺失突变的核苷酸类型中,单核苷酸占比最高。下游区分布的SNP/Indel位点数最多,其次是外显子与基因间隔区。含有SNP/Indel位点的unigene主要富集在与物质代谢、能量代谢紧密相关的通路。说明转录组SNP/Indel位点非常丰富,可为家蚕品种鉴定、亲缘关系鉴定、遗传育种等提供基础信息。

七种药用植物c4h基因密码子偏好性及聚类分析

为了深入研究药用植物基因特性,利用CodonW和SPSS18.0软件对丹参、黄芪、黄芩、忍冬、桑树、野甘草、长春花共7种药用植物c4h基因密码子进行偏好性和聚类分析。结果表明：7种药用植物c4h基因的有效密码子数介于46.1~55.92,密码子使用偏好性弱,5种药用植物倾向于GC结尾的密码子,2种倾向于AT结尾的密码子。7种药用植物经聚类分析分为两大类,长春花与黄芪为一大类,另一大类中,丹参与黄芩为一类,野甘草、桑树和忍冬为一类。

桑树种子萌发耐盐性综合评价和配合力分析

种子萌发耐盐性是植株耐盐性的重要组成部分,并与植株总体耐盐性密切相关。为定向培育优良的桑树耐盐种质资源,本研究以安葚和朝鲁为母本,以兴海内、兴海外、鸳鸯A、菩提岛7号、坎下白桑、辽鲁6号和冀桑2号等为父本,配制14份桑树定向杂交组合,进行F_(1)代种子耐盐性鉴定和综合评价,以及杂交亲本的配合力分析。鉴定试验共设置0(对照)、0.05、0.10、0.15、0.20 mol/L等5个NaCl浓度梯度,测定种子发芽率、发芽势和发芽指数等相关指标,计算相对发芽率、相对发芽势、相对发芽指数以及配合力相对效应值和遗传参数。结果表明,随着盐溶液浓度的增加,种子发芽受抑制的效应逐渐增加,各表型性状的变异均受基因型和环境共同影响;其对盐胁迫的敏感性表现为:发芽指数>发芽势>发芽率,结合相对发芽率、相对发芽势、相对发芽指数的变异分析,确定0.20 mol/L作为种子萌发耐盐性评价的适宜浓度。利用各指标值及其相对值作为评价指标,应用主成分分析和权重隶属函数法计算种子耐盐性的综合D值,14份组合被划分为极强耐盐型、强耐盐型、中耐盐型和盐敏感型。安葚、兴海内、兴海外、鸳鸯A和菩提岛7号是改良耐盐性状的优良亲本,安葚×兴海内、安葚×菩提岛7号、朝鲁×兴海外、朝鲁×鸳鸯A为相对优良的高耐盐性组合。杂交桑种子萌发耐盐性的变异可能主要来源于发芽势性状的变异,发芽指数是杂交桑种子萌发耐盐性选育中相对稳定的评价指标。

桑葚转录组SNP/Indel位点的挖掘及功能注释

单核苷酸多态性(SNP)/插入缺失(Indel)作为基因组中最丰富的变异位点,已成为农作物中最重要的辅助育种标记。桑葚是一种营养价值较高的水果,目前果桑品种选育方法仍然以传统育种方法为主,缺乏足够的SNP/Indel标记。本研究对3个时期"安葚"果实进行转录组测序,鉴定并分析桑葚转录组序列中SNP/Indel位点的特征,将含有SNP/Indel位点的Unigene通过GO、KOG/COG、KEGG数据库进行比对。结果表明:转换类型为SNP的主要类型。绿果期与黑果期转换类型中以A/G型最多,颠换类型中以A/T型最多。红果期转换类型以C/T型最多,颠换类型中以A/T型最多。Indel片段的长度以1、2、3 bp为主,大于10 bp的缺失突变数量远大于插入突变数量。分别有28 345、6 299、5 737条序列的功能在GO、KOG/COG、KEGG数据库得到注释。从KEGG注释结果中筛选出122个与花青素、黄酮类合成相关且含有SNP/Indel标记的基因。果桑SNP/Indel标记数据库将在品种的选育、鉴定方面展现良好的应用前景。

26个桑树品种的ITS序列位点的克隆与分析

选择26个代表性的桑树品种,提取DNA作为模板,进行PCR反应,以已经公布的ITS引物作为本研究的扩增引物,同时从NCBI中搜索所有关于桑树的ITS扩增序列,下载与本研究的扩增序列进行比对。结果表明:26个代表性桑树品种中,只有毛桑出现了两个个变异位点,其它25个品种或种质序列完全一致,从Genbank中共下载到15条桑树的ITS序列,其中有3条序列含有3个变异位点。本研究证明,单独的ITS只能进行少数几个桑树品种的鉴别,不能完全准确地进行桑树品种分类。

基于转录组数据挖掘桑树bHLH转录因子家族

bHLH转录因子在植物生长发育调节、生物/非生物胁迫应答以及次生代谢过程中发挥着重要的调控作用,但有关桑树bHLH转录因子的报道还相对较少,这不利于开展相关方面的探索。本研究通过生物信息学技术鉴定到54个桑树bHLH转录因子,并对其保守序列、基因结构、蛋白进化和组织表达进行了分析。结果表明,桑树bHLH转录因子含有2个保守功能域,位于N端的碱性区域和C端的HLH区域。N端的碱性区域由12个氨基酸残基组成,其中第9位和第10位上的精氨酸具有较强的保守性;C端的HLH区域由45个氨基酸组成,第20和50位上的亮氨酸高度保守,可能与二聚体的形成有关。在基因结构方面,大部分转录因子均含有内含子结构,相位类型有23种,以0和0-0型为主,各有10个基因。从蛋白家族系统进化上看,桑树bHLH蛋白与同源性较近的拟南芥序列交错排布,被划分在4个大的进化组中。多数基因在桑树的根、皮、冬芽、雄花和叶片中均有表达,5个基因具有明显的组织特异性,但表达量较低。本研究为进一步开展桑树bHLH转录因子的功能研究提供了理论依据。

基于桑葚转录组测序的SSR位点分析

采用转录组测序技术对三个时期的桑葚进行转录组测序,建立桑葚的EST数据库。基于生物信息学方法分析桑葚转录组数据库的简单重复序列位点。从51895条Unigenes中共检索出23641条Unigenes含有44867个简单重复序列位点,共计252种基序类型。在所有基序类型中,以A/T与AT/AT型出现次数最多。单核苷酸基序类型与二核苷酸基序类型出现频率最高,共计75.69%。基序长度以10~20 bp为主,重复次数集中5~18次。设计27149对引物,随机选择20对引物,通过PCR验证,在4个桑树品种中展现出良好的重现性与通用性。桑葚转录组SSR位点类型丰富,具备开发出适宜于果桑选育的分子标记的潜力。

不同制备条件及贮存温度对四种桑树花粉活力影响

为探究不同处理条件对桑树花粉活力的影响,本研究以‘冀桑2号’、‘华桑’、‘路杨’及‘物45’四个桑树品种为研究对象,采用碘-碘化钾(I2-KI)法测定花粉活力,观察其在不同制备条件(制备温度:19℃、25℃和32℃;制备时间:1 d和7 d)、不同贮存温度(-80℃,-20℃和4℃)下的活力。实验表明,不同的制备条件和贮存温度对四个桑树品种的花粉活力均存在影响,在不同温度制备条件下,‘冀桑2号’与‘路杨’在25℃培养条件下,花粉活力最高,‘华桑’与‘物45’在19℃培养条件下,花粉活力最高;在相同的培养温度下,同一品种培养7 d的活力低于培养1 d的活力,其中19℃培养条件下的‘华桑’花粉活力最高为95.26%。四个桑树品种花粉的生活力在经过贮存一定时间后,与制备后的初始活力相比均存在不同程度的活力的下降;四个桑树品种在不同贮存温度条件下,随着储藏温度越低,花粉保存活力越高,在-80℃储藏60 d后,‘华桑’有活力的花粉最高为87.4%。综上所述,‘华桑’花粉在19℃温度下制作及-80℃保存处理后,花粉活力最高。本研究探索桑花粉的制备与贮存条件,有助于解决因气候、地域不同对杂交带来的影响,为桑树杂交育种以及生产实践以供参考依据。