中间偃麦草的染色体组及其优良基因向普通小麦的转移

中间偃麦草蕴藏丰富的优良基因，是普通小麦的三级基因源，在小麦遗传改良中具有重要利用价值。综述了中间偃麦草的染色体构成及其来源。明确其染色体构成为E1E1E2E2XX(StSt)=E^eE^eE^bE^bStSt，详述了小麦黄矮病、锈病、白粉病、条纹病等抗性基因以及繁茂性基因向小麦的转移。     

中间偃麦草和长穗偃麦草染色体核型分析

选用从国外引进的中间偃麦草(Elytrigia intermedia)和长穗偃麦草(E.elongata)种子为材料,采用根尖压片法进行细胞染色体核型分析。结果表明,中间偃麦草染色体数目为2n=6x=42,染色体相对长度组成为：10L+10M2+12M1+10S,核型公式为：K(2n)=6x=42=34m+8sm,属于“2B”类型。长穗偃麦草染色体数目为2n=10x=70,染色体相对长度组成为:10L+22M2+30M1+8S,核型公式为：K(2n)=10x=70=38m+22sm+8st+2t,属于“2B”类型。本研究结果可以为中间偃麦草和长穗偃麦草的细胞学特性和遗传机制的研究提供理论依据。     

中间偃麦草、长穗偃麦草及其杂交种抗旱性评价

测定了杂交种植物组织相对含水量、脯氨酸、叶绿素、可溶蛋白、丙二醛生理指标,利用主成分分析、隶属函数综合评价偃麦草属不同材料[中间偃麦草（Elytrigia intermedia）、长穗偃麦草（E.elongata）及其杂交种]的抗旱性。结果表明,5个单项生理指标可综合为3个相互独立的综合指标;正交杂种（E.intermedia×E.elongata）的抗旱综合值为 0.529,反交杂种（E.elongata×E.intermedia）为0.702,而其2个亲本中间偃麦草和长穗偃麦草仅为0.308和0.191,杂交种材料的抗旱能力远高于2个亲本,其中反交杂种的抗旱性最强。     

中间偃麦草、长穗偃麦草及其杂种F1代同工酶研究

通过对过氧化物酶(POD)、酯酶(EST)、超氧化物歧化酶(SOD)和多酚氧化酶(PPO)同工酶谱的分析,探讨中间偃麦草(Elytrigia elongata(Host)Nevski)、长穗偃麦草(E.intermedia(Host)Nevski)及其杂种F₁代的酶谱特征和亲缘关系。结果表明:亲本同工酶酶带数目、迁移率、着色程度等差异不大,二者亲缘关系较近。与亲本相比,杂种F₁代存在POD、SOD、PPO酶带丢失现象,但正、反交植株中均产生了一些亲本没有的新生带。杂种F₁代EST酶谱与亲本基本相同,仅着色程度略有差异。杂种F₁代植株的POD、PPO酶谱特征有偏向中间偃麦草的倾向,而SOD酶谱特征倾向于长穗偃麦草。杂种F₁代同工酶具有多态性,可作为遗传标记用于杂种鉴定和后代株系目标性状的选择。     

中间偃麦草和长穗偃麦草解剖结构的扫描电镜观察

运用扫描电镜观察了中间偃麦草Elytrigia intermedia和长穗偃麦草E. elongata的根、茎、叶以及根茎的形态解剖结构,结果显示：2种植物的根形态均由表皮、皮层和中柱组成,表皮着生大量根毛,内皮层细胞壁5面加厚,在横切面上呈马蹄形;茎与根茎的维管束分内外两圈分布,中央有髓腔;叶片形态由表皮、叶肉和叶脉3部分构成,表皮细胞包括长细胞、附属物、气孔器细胞和泡状细胞。中间偃麦草和长穗偃麦草的叶片表皮微形态上存在显著差异,其中长穗偃麦草叶脉上分布3～4列乳突,而中间偃麦草叶脉上则分布3～4列刺毛,另外在根皮层细胞中发现了发达的类似通气组织的结构,产生原因亟待进一步研究。     

三份偃麦草种质的染色体核型分析

选用产地来源不同的3份偃麦草的种子为试验材料,采用根尖压片法进行细胞染色体核型分析,旨在为其细胞学特性和演化趋势的研究奠定科学基础。结果表明,来源于俄罗斯列宁格勒的偃麦草种质ER044染色体数目为2n=6X=42,染色体相对长度组成为:4L+14M₂+20M₁+4S,核型公式为:K(2n)=6X=42=2M+32m+8sm。来源于阿富汗喀布尔的偃麦草种质ER058染色体数目为2n=6X=42,染色体相对长度组成为: 2L+20M₂+16M₁+4S,核型公式K(2n)=6X=42=30m+12sm(2sat)。采自于中国新疆的偃麦草种质ER132染色体数目为2n=6X=42,染色体相对长度组成为:4L+16M₂+16M₁+6S,核型公式为:K(2n)=6X=42=32m+8sm(4sat)+2st。3份偃麦草种质的染色体核型均属于“2B”类型。     

中间偃麦草染色体核型及C-带带型的分析比较

为比较确定偃麦草属植物种质材料间的亲缘关系和进化程度,以3份不同来源的中间偃麦草(Elytrigia in-termedia(Host)Nevski)种质材料为研究对象,分别进行染色体核型及C-带带型的分析。结果表明:3份中间偃麦草种质材料均为四倍体,其中EI015的细胞染色体核型公式为2n=4x=28=2M+10m+16sm,但不显带;EI021的染色体核型公式为2n=4x=28=4M+22m(SAT)+2sm,而带型公式为2n=4x=28=5C+2CT₊+2CT⁺+4T⁺+2T₊+1CS₊+12;EI038的染色体核型公式为2n=4x=28=4M+12m+12sm(SAT),带型公式为2n=4x=28=2S₊+4T₊+1CT₊+1T⁺+20,3份种质材料染色体不对称性均属2A型。综合比较染色体核型及带型变化,EI021染色体核型特征与EI015、EI038相差明显,EI015与EI038染色体核型比较相近,但EI015与EI038在带型特征上存在明显差异,说明各种质材料间亲缘关系较远,并且染色体带型分析能够更加客观地反映染色体变化。     

毛稃偃麦草染色体核型分析

采用根尖压片法对毛稃偃麦草的细胞染色体进行核型分析。结果表明毛稃偃麦草（Elytri-gia alatavica）染色体数目为2n=42,染色体相对长度组成为12L＋4M2＋14M1＋12S,核型公式K（2n）=6 X=42=36m＋6sm（2sat）,属于＂1B＂类型。其中,3对为近中着丝粒染色体,且带有1对随体,其...     

偃麦草属种质资源在普通小麦育种中的应用现状简介

小麦作为我国最主要的粮食作物之一,其品质和产量的稳步提高对国家粮食安全起着极其重要的作用。偃麦草属作为小麦属的近缘属,具有很多普通小麦本身所不具备的遗传特性。控制这些特性的基因对改良普通小麦的抗性和品质等方面具有重要作用。本研究就偃麦草属种质资源在普通小麦远缘杂交育种中的应用现状进行了总结,涉及利用偃麦草属创制育种材料的研究和偃麦草属在改良小麦特性育种方面的应用。在后者中,分别从偃麦草属中的一些物种在小麦抗病、提高小麦抗逆境性能和改良小麦谷蛋白品质育种等方面进行了简介。结果表明,引入偃麦草属中的一些种的新的抗病基因,如抗条锈病的基因,抗黄矮病的基因以及抗赤霉病的基因等,发现其后代出现有优良的抗相关病的突变体,而且通过偃麦草与普通小麦的杂交及回交转育工作,获得了抗旱和耐胁迫的品质比较优良的小麦品种,偃麦草属在改良小麦谷蛋白品质方面有一初步介绍。     

偃麦草盐胁迫下转录组分析

为探究偃麦草（Elytrigia repens）耐盐分子机制,本试验以耐盐差异显著的E36与E42为试验材料,对180 mmol·L^-1 NaCl处理0 d和3 d的叶片进行转录组测序。结果显示：转录组测序共获得80 735个Unigene,在NR数据库中共有10个同源性较高的物种;将差异表达基因进行KEGG功能注释,其中E42盐处理3 d和0 d对比产生的差异表达基因在植物病原体相互作用、淀粉和蔗糖代谢、苯丙烷类生物合成等方面有显著富集,E36盐处理3 d和0 d对比产生的差异表达基因在核糖体代谢、亚油酸代谢、碳代谢中具有显著富集;对E42盐处理0 d与3 d Unigenes进行对比,获得159个与耐盐相关差异表达基因,同样E36在盐处理下,获得61个与耐盐相关基因;对比代谢通路发现,E36和E42在光反应-捕光蛋白途径有明显差异;经qRT-PCR验证差异表达基因结果与转录组数据一致。偃麦草耐盐及敏盐种质在盐胁迫下光合调控、脯氨酸及过氧化物代谢在转录表达上均呈现显著差异。     

空肠弯曲杆菌耐药性及其主要相关基因初步分析

从307份鸡盲肠内容物样品中分离到47株空肠弯曲杆菌,并测定这些空肠弯曲杆菌耐药性,结果显示对喹诺酮类药(环丙沙星)耐药性为31.9%;对氨苄青霉素,克林霉素和红霉素耐药性较高,分别达到85.1%、83.0%和83.0%;而对痢特灵和庆大霉素则较为敏感,敏感度分别为85.1%和74.5%。有89.4%的菌株显示多重耐药性。利用MAMAPCR技术,对获得的47株空肠弯曲杆菌进行检测,结果显示对环丙沙星耐药的15株空肠弯曲杆菌均检测出其在gyrA基因257位发生点突变,30株对喹诺酮药物敏感的菌株均未检出。另外2株对环丙沙星耐药的菌株,有1株检测出点突变。     

秦王川灌区4个中型狼尾草的大田生产性能比较

通过田间试验, 比较了4个中型狼尾草(Pennisetum longissimum var. intermedium)野生驯化新品系在甘肃省永登县秦王川盐渍土区的物候期、生长速度、叶面积及分蘖数等性状指标的变化特征, 运用灰色系统理论对其生产性能进行了综合评价。结果表明, 品系1号、2号和3号出苗快, 成熟早, 生育天数147 d左右;品系4号出苗迟, 成熟晚, 生育天数160 d。1号中型狼尾草生长最快, 其株高在各个生育时期均显著高于其他3个材料(P＜0.05), 在开花期达最高(187.94 cm);品系3号生长较慢, 株高最矮(150.51 cm)。生育前中期, 参试材料单株叶面积、茎粗逐步增长, 抽穗期以后, 趋于平稳甚至有所下降, 品系1号、2号和4号变化一致且明显高于品系3号。品系2号分蘖能力最强, 其次是品系1号、3号和4号。综合评价认为, 中型狼尾草品系1号和2号生长速度快, 分蘖能力强, 产草量高, 成熟早, 综合生产性能优良, 适宜在永登县秦王川盐渍土区推广种植。     

香猪基因组外显子SNPs检测及繁殖和体型性状候选基因分析

为从基因组水平上探究香猪性成熟早、产仔数少、体型小的分子机理,本研究下载与香猪在繁殖和体型性状方面有明显差异的梅山猪、杜洛克猪的重测序数据作为参照,对26头香猪、24头梅山猪和24头杜洛克猪的重测序数据进行SNPs检测和等位基因频率差值分析,筛选香猪基因组外显子上与梅山猪、杜洛克猪高度分化的SNPs位点,并使用AS-PCR方法和Sanger测序方法统计其中8个SNPs位点的群体等位基因频率。最后,对含有高度分化SNPs位点的基因进行GO功能富集和KEGG通路分析。结果显示,SNPs检测获得香猪基因组外显子上SNPs共236 710个,包括193个终止密码子丢失、1 238个终止密码子获得、90 945个错义SNPs和144 334个同义SNPs。得到1 046个香猪高度分化SNPs,包括429个错义SNPs、2个终止子丢失、6个终止子获得和609个同义SNPs,影响524个蛋白质编码基因;并发现X染色体上44-58 Mb的一段富含高度分化SNPs的热点区域。群体等位基因频率验证结果与重测序结果一致,鉴定了8个位点均为香猪与梅山猪、杜洛克猪高度分化的SNPs。对524个含有高度分化SNPs的基因进行GO和KEGG分析,富集到卵母细胞减数分裂、雌激素信号途径等繁殖相关通路;GO功能注释到细胞内雌激素受体信号、纤毛运动等繁殖相关条目,骨骼系统形态发生、骨骼发育、成骨细胞分化等体型相关条目。得到含有香猪高度分化SNPs的18个繁殖性状候选基因PTGFR、TRO、DNAH17、PKDREJ、KAT8、DNAI2、VDR、TEX14、QSOX1、AR、WNK3、ADCY3、SPEF1、MIGA2、SLC2A8、PSMF1、TBC1D20、IFT172和7个体型相关基因IBSP、NR6A1、HSPG2、TARS、PDZD2、FGF4、AMER1,可能是决定香猪性成熟早、产仔数少、体型小的关键基因。     

基于全基因组重测序筛选绵羊经济性状候选基因

本文旨在通过全基因组重测序筛选绵羊经济性状有关的候选基因。利用小尾寒羊和萨福克羊各9个个体全基因组数据进行分析,计算群体分化指数(Fst)进行选择信号分析,对受选择区域进行基因注释和富集分析。共筛选出391个受选择区域(top5%ZFst值);基因本体富集(GO)分析显示,受选择的区域基因主要与G蛋白偶联的嘌呤核苷酸受体的活性和G蛋白偶联的核苷酸受体的活性有关(P<0.01);KEGG通路分析结果表明,这些基因显著富集在嗅觉传导、花生四烯酸代谢和系统性红斑狼疮信号通路(P<0.01)。ZFst值大于5的选择信号区域有51个(89个基因),其中注释到46个基因与生长发育、疾病和抗病、适应性、乳品质、生殖、毛和被毛颜色性状有关。研究结果为深入研究绵羊的经济性状形成的遗传基础和进行绵羊遗传改良提供科学依据。     

主要家畜种基因组连锁图现状和展望

对主要家畜种基因组研究中用多态遗传标记,如微卫星标记、RFLP等,制作遗传连锁图现状进行了综述。在过去近半个世纪中,家畜基因组遗传连锁图的研究随着遗传标记技术,特别是DNA 微卫星等多态标记的迅速发展,取得了很大进展。其中主要介绍了主要家畜种牛、猪、绵羊、马和家禽基因组遗传连锁图发展的现状以及将来的发展趋势。     

国际鳞翅目昆虫基因组筑波会议与中国家蚕基因组

首届国际鳞翅目昆虫基因组研讨会于 2 0 0 2年 9月在日本召开 ,来自 12个国家的 12 0名科学家就鳞翅目昆虫基因组的研究现状进行了广泛的交流 ,并正式成立了鳞翅目昆虫基因组国际筹划指导委员会 ,初步决定在2 0 0 4年前完成家蚕这一鳞翅目的模式昆虫的全基因组测序。我国作为世界蚕丝业中心 ,有关家蚕基因组的研究应如何对应 ?值得业内人士深思。     

猪脾脏结构和功能及其免疫关键基因研究进展

脾脏作为猪最大的次级淋巴器官,含有多种免疫活性细胞和免疫因子,是先天性免疫和适应性免疫重要的应答场所,具有广泛的免疫调控功能;同时可清除衰老、损伤红细胞及过滤病原体,并在造血和储藏血细胞方面具有重要作用。这些功能与脾脏的结构密切相关,其中红髓主要作为血液滤过器,执行造血、储血和清除异物的功能;白髓是免疫的主要区域,含有多种免疫细胞,可执行特异性免疫应答调控功能;而边缘区是连接两个区室的重要桥梁,使所有细胞和抗原都能通过其进入脾脏不同部位。不同的发育和免疫关键基因是实现脾脏功能的根本,发育基因的表达保证了其结构的完整,为脾脏执行各种功能提供空间。免疫关键基因的表达确保了免疫反应进行,其中不同模式识别受体基因的表达保证了先天性免疫的吞噬和识别应答,而各种免疫细胞分泌的多种细胞因子和免疫活性物质是获得性免疫反应的基础,实现机体清除和监控抗原的生理过程。随着脾脏研究的深入,对其各种免疫细胞和免疫功能有了新的认识。作者首先阐述了脾脏组织不同区域的生物学功能;然后结合机体免疫应答机制,论述脾脏先天性和特异性免疫功能以及所需免疫细胞和免疫因子的作用与关联;最后简单介绍了脾脏胚胎期和出生后期的组织发育和免疫相关基因,总结了猪脾脏先天性免疫中重要的模式识别受体及其基因家族,为研究猪脾脏先天性免疫功能提供参考。     

新城疫病毒基因组与基因演化

新城疫在世界范围内出现了4次大流行,造成了极大的经济损失和贸易影响。虽然新城疫病毒仅有1个血清型,但不同毒株生物学特性和毒力相差很大。近来,病毒宿主谱扩大,开始感染水禽,造成鹅的大规模发病。经典的新城疫病毒基因组长度为15 186个核苷酸(nt),如La Sota和V4毒株等,而我室报道的鹅源毒株ZJ1全长为15 192 nt。我们对基因组进行比对分析,发现新城疫病毒是在基因组水平上整体演化的。     

金银花、连翘及其药对对马链球菌马亚种耐药基因和毒力基因的影响

【目的】 研究金银花、连翘及金银花-连翘药对(金银花-连翘1∶1)对北疆地区携带fneB毒力基因的马链球菌马亚种(Streptococcus equi subsp. equi, SEE)耐药基因和毒力基因的影响。【方法】 首先对1 g/mL的金银花、连翘及金银花-连翘药对(金银花-连翘1∶1)水提物进行中药配比浓度梯度试验, 然后与携带fneB毒力基因的L1菌株、lytA+fneB+ply毒力基因的D1菌株和qnrA+bla_TEM+fneB基因的Y1菌株3种SEE菌株共培养, 检测中药对SEE菌株耐药基因bla_TEM、qnrA及毒力基因ply、fneB的影响; 将192只SPF级昆明小鼠均分为16组: 空白对照组(生理盐水)、金银花组、连翘组、金银花-连翘1∶1组、阴性对照组(Y1、L1和D1菌株组)及3种菌株分别与金银花、连翘和金银花-连翘1∶1共培养组, 各组药物或菌液经腹腔注射0.5 mL进行小鼠体内抑菌试验, 检测药物对小鼠的致病性和fneB毒力基因的影响。【结果】 中药最适配比浓度为中药水提物∶THB培养基∶待测菌液(D_{600 nm}值均为0.6)为1 000 μL∶500 μL∶20 μL; 与中药水提取物共培养的3株SEE菌株均未检出耐药基因和毒力基因, 且菌株形态结构均未发生改变。小鼠致病性试验结果显示, 阴性对照组的小鼠成活率分别为16.7%、8.3%和0;而L1+连翘、L1+金银花共培养组小鼠存活率分别为83.3%、75.0%, 金银花-连翘1∶1药对与3株SEE菌株共培养组小鼠成活率分别为41.7%、16.7%、50.0%;小鼠病理解剖结果显示, 除接种SEE菌株的小鼠肝脏肿大淤血、边缘钝圆外, 其余各组肝脏均正常。小鼠体内fneB毒力基因检测结果显示, Y1+金银花、Y1+连翘、Y1+金银花-连翘1∶1、L1+金银花、L1+金银花-连翘1∶1、D1+金银花、D1+连翘、D1+金银花-连翘组均携带fneB毒力基因, L1+连翘组未检出fneB毒力基因, 表明小鼠体内SEE菌株有重新获得fneB毒力基因的能力, 出现菌种反毒复壮, 其机制有待进一步研究。【结论】 金银花、连翘及金银花-连翘药对能够减弱SEE菌株的毒力基因和耐药基因, 从而对马腺疫疾病的防治具有指导意义, 为减抗、替抗提供理论支撑。