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2016年第7期(发布时间: Aug 30, 2016 发布者:丁倩)  下载: 2016年第7期.doc       全选  导出
1   2016-08-30 16:00:21.42 蚂蚁与植物间的和平共生引导基因组的“进化竞赛” (点击量:27)

研究人员通常假定一旦出现互利共生关系,共生双方将有稳定的基因,无需互相匹配继续进化。然而,一项蚂蚁的新研究发现,互利共生关系中的各方为保持关系的完整性会快速进化基因组。

为了了解互利共生伙伴的进化速度,研究人员对7种Pseudomyrmex属蚂蚁的基因组进行了测序。其中3种蚂蚁分别与相思树、日本虎杖和一种叫Tachigali的热带树共生,其余4种为有或近或远亲缘关系的非共生蚂蚁。以相思树为例,相思树蚁(Pseudomyrmex flavicornis)从该树中获取一种特别的糖分并寄居在树中,作为回报,相思树蚁保护该树免受大象和其他食草动物侵扰。

研究结果显示,共生蚂蚁的基因组比近亲的非共生蚂蚁的进化速度快。此外,较于非共生蚂蚁,3种共生蚂蚁都在相同的基因上发生变化。这些基因能形成行为,影响大脑逻辑,因为共生关系取决于特定的筑巢、取食和防御行为。共生的两者必须持续“跳动”在一起。因为在其它压力下,如病害或干旱等,这种“跳动”很容易脱轨,所以两者都要快速进化以弥补错过的步伐。

对于与攻击性有关的基因,研究人员目前还不能解释DNA的变化。共生蚂蚁比非共生蚂蚁更具攻击性,但研究人员还没有找到攻击性基因加快进化的证据。

2   2016-08-02 15:13:52.13 水稻中两个反向复制的小分子热休克蛋白基因的表达分析 (点击量:29)

小分子热休克蛋白(sHSP)伴侣能在危险中保护细胞蛋白和折叠变性蛋白。本文研究了水稻的2个sHSP基因的时间空间表达模式。这两个基因Os16.9A和Os16.9B是反向复制的基因,在染色体1上相邻,可能享有一个或有重叠的DNA区域作为启动子。反向转录的两个基因起始密码子间的间隔序列只有约2.6kb。半定量RT-PCR能检测在正常生长及不同应力条件下两个基因的表达。我们使用β-葡萄糖苷酸酶(GUS)报告基因融合系统来详细研究这两个基因的表达模式。结果表明热冲击应力可诱导这两个基因的高表达。在正常生长条件下,Os16.9A和Os16.9B在营养器官和幼穗中表达。GUS染色结合细胞学观察表明这两个基因主要在根的血管组织、茎和幼穗中表达,Os16.9A和Os16.9B在热激反应和水稻正常发育中都有重要作用。

3   2016-08-23 11:45:20.097 杀虫基因在转基因棉花被咬部位的限制表达 (点击量:25)

大多数商业化的Bt作物是cry基因在35S启动子下表达,在整个植物机体中诱导强基因表达。然而,外源基因在植物中的靶向表达更为重要,因为公众可能会接受“低侵入性”的转基因表达。研究人员通过在损伤诱导启动子AoPR1下安插cry1Ac基因开发出植物表达结构,限制Bt基因在被昆虫咬伤的植物部位进行表达,并将其与cry1Ac基因受35S启动子控制的方式进行比较。四种土耳其棉花品种利用植物表达结构通过根癌农杆菌菌株GV2260进行转化。使用浓度为5毫克每升的草胺磷筛选初级转化株。研究人员对初级转化株进行了转基因存在和表达标准分子技术的分析。转化株显示出甜菜夜蛾和灰翅夜蛾显著性死亡率。结果还显示T1转基因植物的机械损伤能有效诱导cry1Ac蛋白质表达,在后损伤期cry1Ac蛋白质积累水平提高。我们得出结论:利用损伤诱导启动子驱动杀虫基因是重要的抗虫管理策略,启动子活动限制在植物被昆虫咬伤的部位。在没有创伤的植物器官、种子、作物秸秆、棉产品和副产品中没有Bt毒素积累,因此最小程度涉及食品和环境。

4   2016-08-03 17:02:38.14 利用重组自交系群体进行水稻籽粒外观品质性状与粒重的QTL定位 (点击量:23)

籽粒外观品质性状是决定水稻籽粒品质和产量的重要因素,如粒长(GL),粒宽(GW)、长宽比(LWR)、粒厚(GT)、籽粒垩白度(PGWC)和千粒重(TGW)。为检测数量性状基因座(QTL)能影响这些性状,我们通过Gang46B (G46B) 和 K1075得到了一套重组自交系(RIL)。渗入系G46B的PGWC较低。基于一个包含33个简单序列重复(SSR)标记的连锁图,共15个加性QTL调节6个测量性状,位于两个环境下的4条染色体上。其中,在5号染色体的同一区间RM18004–RM18068中发现了调控GW、LWR、GT、PGWC和TGW的5大QTL。G46B的等位基因能于所有基因座使GW、GT和PGWC增加,并于其主要QTL基因座使TGW增加。在大多数基因座上发现加性QTL与环境间的显著相互作用。共15个上位性QTL影响全部性状。GL、GW和PGWC上位性QTL基于轻微影响的环境相互作显著。对未来QTL的图位克隆法,以及G46B在籽粒外观品质和生产中的协同改良,这些结果都很有价值。

5   2016-08-24 16:31:21.503 全基因组测序揭示绵羊极端环境快速适应性 (点击量:18)

全球气候变化对极端环境和物种生存都产生极大的影响。然而,家畜快速适应极端环境的全基因组模式鲜为人知。绵羊能适应多种农业生态区,包括某些极端环境(如高原和沙漠)。本文中,研究人员通过77只本地绵羊生成全基因组序列。比较对比环境中绵羊的基因组分析,即高海拔地区和低海拔地区、干旱沙漠地区和湿润地区,发现了一系列与高海拔缺氧反应和干旱环境水重吸收有关的新候选基因、通路和基因本体(GO)分类。此外,确定了与能量代谢和体型大小变化相关的候选基因和GO术语。本研究对绵羊和其他动物基因组对极端环境快速适应性提供了新的见解,也为未来应对气候变化的家畜育种研究提供了宝贵资源。

6   2016-08-15 12:24:02.543 水稻OsNF-Y基因家族的全基因组鉴定与共同表达网络分析 (点击量:15)

核因子Y(NF-Y)是一种普遍存在的转录因子,调节重要的生理和发育过程。在本研究中,我们确定了34个水稻OsNF-Y基因,包括6个新发现的基因。覆盖整个生命周期的表达谱分析显示,OsNF-Y转录以组织特异、优先或本质的方式差异积累。此外,我们进行基因复制研究和表达分析以确定OsNF-Y基因家族的进化起源。经过一个或多个非生物胁迫如干旱、高盐度和冷胁迫的幼苗处理后,9个OsNF-Y基因有差异表达。表达相关性分析和基因本体注释显示,OsNF-Y基因与参与胁迫、种子贮藏积累和植物发育的基因共同表达。共同表达分析还显示,OsNF-Y基因可能相互作用,NF-Y亚基形成的复合物参与转录调节。这些研究结果为进一步阐明NF-Y家族的功能及其调节方式提供有用的信息。

7   2016-08-26 17:19:15.207 动物褪黑素能增强干旱启动野生型和脱落酸缺失突变型大麦的耐寒性 (点击量:17)

动物褪黑素能参与多种植物的发育过程和各种应激反应。为了探究褪黑素的作用以及与脱落酸(ABA)在干旱启动效应诱发的耐寒性(DPICT)过程中的联系,我们选用了野生型和ABA缺失突变Az34型大麦,以便进行比较。我们系统的研究了褪黑素对两种大麦干旱启动的耐寒性作用。结果表明,早期干旱启动效应诱发内源性褪黑激素增加。此外,当冷胁迫时,外源性褪黑素使得干旱启动植物中的ABA浓度高于干旱非启动植物,ABA通过干旱依赖的方式响应。褪黑素和ABA的相互作用使植物更好的保持水分。干旱启动诱导的褪黑素积累增强了叶绿体和线粒体的抗氧化能力,在冷胁迫下维持植物光合器官中的光合电子运输。这些结果表明,外源性褪黑素通过调节亚细胞抗氧化系统和ABA水平提高大麦的DPICT。

8   2016-08-22 17:55:21.257 拟南芥NPR1基因在水稻中的组织特异性表达能抵抗纹枯病且不影响表型 (点击量:20)

由立枯丝核菌引起的水稻纹枯病是水稻第二大病害。NPR1基因是系统获得性抗性(SAR)的中央调节器,使植物获得广谱的病原体抗性。已有研究表明拟南芥NPR1(AtNPR1)基因在水稻中表达能提高抗病力,但是对其生长和农艺性状有不良影响。本文研究了AtNPR1基因的绿色组织特异性表达,其赋予水稻纹枯病抗性,并且不会影响作物生长和产量。在转基因作物中,NPR1基因的高水平表达是通过内源基因的诱导表达,如PR1b、RC24和PR10A的表达,激活机体的防御机制。该转基因作物提高了对纹枯病的抗性,并且经过三种不同生物测定系统进行评估。表型和产量研究显示转基因作物不存在任何表型失衡。本研究结果表明AtNPR1基因的绿色组织特异性表达能有效控制纹枯病病原体。本水稻的研究工作同样可以应用到其它重大危害作物病原体的控制中。