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【目的】CIPK是植物响应逆境胁迫信号通路中一类重要的蛋白激酶,可与CBL形成CBL-CIPK复合物,启动细胞内相关应答基因的表达而应对各种非生物胁迫。发掘并研究紫花苜蓿MsCIPK基因响应非生物胁迫的分子机理,有助于揭示紫花苜蓿抗逆生物学基础,为紫花苜蓿抗逆育种提供新的基因资源。【方法】通过PCR技术克隆MsCIPK2,使用生物信息学工具分析基因序列,利用qRT-PCR技术分析MsCIPK2,以及与其互作的4个CBL基因（MsCBL2、MsCBL6、MsCBL7和MsCBL10）在紫花苜蓿各组织中的表达水平,在烟草叶片表皮细胞中,瞬时表达pCAMBIA1302-GFP-MsCIPK2融合表达载体,通过激光共聚焦显微镜观察进行亚细胞定位,利用酵母双杂交技术分析MsCIPK2与4个MsCBLs蛋白互作情况,利用发根农杆菌诱导紫花苜蓿产生过量表达MsCIPK2的毛状根,利用qRT-PCR技术分析转基因毛状根株系中相关基因的表达水平。【结果】通过PCR扩增获得MsCIPK2片段,该基因CDS为1 230 bp,编码409个氨基酸,具有典型的CIPK家族的ATP结合位点、激活环、NAF motif和PPI motif等结构域。MsCIPK2在紫花苜蓿根中表达量最高,在花中表达量最低。亚细胞定位结果显示,MsCIPK2蛋白定位于内质网。酵母双杂交试验结果显示,MsCIPK2蛋白与MsCBL2、MsCBL6、MsCBL7和MsCBL10蛋白具有相互作用,且与MsCBL10蛋白相互作用较强。MsCBL2、MsCBL6和MsCBL10在紫花苜蓿根中表达量最高,MsCBL7在荚中表达量最高。qRT-PCR结果表明,过量表达MsCIPK2的毛状根中响应非生物胁迫基因ATPase、P5CS、CYP705A5、COR47、HAK5和RD2的表达量均明显上调。在200 mmol·L-1 NaCl和20%PEG处理条件下,与对照相比,过量表达MsCIPK2毛状根的丙二醛含量降低,SOD活性、脯氨酸含量和可溶性糖含量增高。【结论】紫花苜蓿MsCIPK2与MsCBLs蛋白互作,主要在根中表达并响应盐和干旱胁迫,过量表达MsCIPK2可以提高紫花苜蓿的耐盐性和耐旱性,MsCIPK2可作为提高紫花苜蓿抗逆育种的候选基因。 相似文献
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意大利蜜蜂响应东方蜜蜂微孢子虫胁迫的免疫应答 总被引：2，自引：2，他引：0
【目的】通过对意大利蜜蜂（Apis mellifera ligustica,简称意蜂）工蜂中肠响应东方蜜蜂微孢子虫（Nosema ceranae）胁迫的差异表达基因（differentially expressed gene,DEG）及免疫通路进行深入细致的分析,揭示宿主的细胞和体液免疫应答,为关键免疫应答基因的筛选及功能研究打下基础。【方法】基于前期获得的正常及东方蜜蜂微孢子虫胁迫的意蜂7日龄和10日龄工蜂中肠（Am7CK、Am7T、Am10CK、Am10T）转录组数据,按照FDR≤1,P≤0.05和|log2 fold change|≥1的标准筛选出各组的DEG,利用相关生物信息学软件对DEG进行Pearson相关性分析、Venn分析、GO分类和KEGG代谢通路富集分析,进而对免疫通路富集基因进行统计和分析,利用实时荧光定量PCR（real-time quantitative PCR,RT-qPCR）验证转录组数据的可靠性。【结果】 差异分析结果显示,Am7CK vs Am7T比较组包含472个上调基因和385个下调基因;Am10CK vs Am10T比较组包含611个上调基因和360个下调基因。Venn分析结果显示,两个比较组特有的DEG分别为739和853个,共有的DEG为118个。GO分类结果显示,Am7CK vs Am7T比较组中上调和下调基因分别涉及23和29个功能条目,其中富集上调基因数最多的前5位分别为结合、催化活性、代谢进程、细胞进程和单组织进程;富集下调基因数最多的前5位分别为代谢进程、单组织进程、催化活性、细胞进程和结合。Am10CK vs Am10T比较组中上调和下调基因分别涉及36和26个功能条目,其中富集上调基因数最多的前5位分别为单组织进程、结合、细胞进程、催化活性和代谢活性;富集下调基因数最多的前5位分别为结合、细胞进程、催化活性、代谢进程和单组织进程。KEGG代谢通路富集分析结果显示,Am7CK vs Am7T比较组中上调和下调基因分别富集在38和33条代谢通路,富集上调基因数最多的前5条分别为胆汁分泌、内质网蛋白加工、泛素介导的蛋白水解、PI3K-Akt信号通路和神经营养因子信号通路;富集下调基因数最多的前5条分别为胞质DNA传感通路、嘌呤代谢、嘧啶代谢、RNA聚合酶和核糖体;涉及泛素介导的蛋白水解等3条细胞免疫通路,以及PI3K-Akt信号通路等7条体液免疫通路。Am10CK vs Am10T比较组中上调和下调基因分别富集在54和43条代谢通路,富集上调基因数最多的前5条分别为Hippo信号通路、药物代谢-细胞色素P450、P450对外源物质的代谢、泛素介导的蛋白水解和鞘脂类代谢;富集下调基因数最多的前5条分别为mRNA监测、鞘脂类信号通路、果糖和甘露糖代谢、半乳糖代谢和鞘脂类代谢;涉及泛素介导的蛋白水解等7条细胞免疫通路,以及NF-κB信号通路等2条体液免疫通路。RT-qPCR验证结果显示6个随机挑选的DEG的表达量变化趋势与测序结果一致,证实了本研究中测序数据的可靠性。进一步分析发现意蜂7日龄和10日龄工蜂中肠的NF-κB信号通路均被东方蜜蜂微孢子虫激活,随即启动了3种抗菌肽apidaecin、defensin-1和hymenoptaecin的合成,体现了它们在宿主抵御东方蜜蜂微孢子虫入侵中的重要性。【结论】在转录组水平解析了意蜂工蜂中肠对东方蜜蜂微孢子虫的免疫应答,揭示宿主在胁迫前期同时作出细胞和体液免疫应答,前者可能在抵御病原入侵方面发挥主要作用;宿主的细胞免疫在胁迫后期持续增强,但体液免疫较大程度地减弱;泛素介导的蛋白水解通路及富集DEG,NF-κB信号通路及富集DEG,以及抗菌肽编码基因apidaecin、defensin-1和hymenoptaecin可能在意蜂工蜂对东方蜜蜂微孢子虫的免疫应答中起到关键作用。 相似文献
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Meat quality is one of the most important economic traits in pig breeding. It has been reported that the composition of type II muscle fibers is correlated with meat quality in pigs. Type II muscle fibers contain three isoforms, IIa, IIb and IIx, which contain specific myofibrillar proteins MYH2, MYH4 and MYH1, respectively. In this study, the expression levels of MYH1, MYH2, and MYH4 genes in the Longissimus thoracis (LT) muscle were measured in 114 Yorkshire pigs. Further, the correlations between the expression level of MYH genes and the meat quality traits of intramuscular fat, drip loss, water-holding capacity and postmortem pH values were analyzed. The results showed that the expression level of MYH2 was positively correlated with the intramuscular fat (R= 0.20, P<0.05). The expression levels of MHY1 and MYH4 were negatively correlated with the pH at 24 h post mortem (pH24h ; R= －0.28, P<0.01; R= －0.25, P<0.01, respectively). Besides, the 60K SNP chip was used for genotyping the individuals. Genome wide association analysis indicated that 15 SNPs were significantly associated with the expression levels of these three MYH genes. The results indicated the expression levels of MYH1, MYH2 and MYH4 genes could be useful markers for improvement of meat quality in pigs. 相似文献
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Backfat thickness is a good predictor of carcass lean content, an economically important trait, and a main breeding target in pig improvement. In this study, the candidate genes and genomic regions associated with the tenth rib backfat thickness trait were identified in two independent pig populations, using a genome-wide association study of porcine 60K SNP genotype data applying the compressed mixed linear model (CMLM) statistical method. For each population, 30 most significant single-nucleotide polymorphisms (SNPs) were selected and SNP annotation implemented using Sus scrofa Build 10.2. In the first population, 25 significant SNPs were distributed on seven chromosomes, and SNPs on SSC1 and SSC7 showed great significance for fat deposition. The most significant SNP (ALGA0006623) was located on SSC1, upstream of the MC4R gene. In the second population, 27 significant SNPs were recognized by annotation, and 12 SNPs on SSC12 were related to fat deposition. Two haplotype blocks, M1GA0016251-MARC0075799 and ALGA0065251-MARC0014203-M1GA0016298-ALGA0065308, were detected in significant regions where the PIPNC1 and GH1 genes were identified as contributing to fat metabolism. The results indicated that genetic mechanism regulating backfat thickness is complex, and that genome-wide associations can be affected by populations with different genetic backgrounds. 相似文献
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低温胁迫是萱草育种和生产中最严重的非生物胁迫之一。该研究以耐冷型和冷敏感型萱草低温处理前后的根茎为材料,利用转录组测序(RNA-seq)技术,比较了耐冷型和冷敏感型萱草在低温胁迫下的基因表达差异。结果表明,4个样品获得的高质量clean reads均大于35 880 734条;低温处理后,耐冷型萱草差异表达基因数量多于冷敏感型,差异表达基因主要富集于次级代谢产物等相关途径,Ca2+信号通路基因、MAPKs信号通路基因、转录因子和热激蛋白基因表达在2种萱草中表现出不同的变化,可能导致2种萱草在低温胁迫中的不同反应。qRT-PCR验证结果显示,差异基因的表达变化趋势与RNA-seq结果一致。该研究表明Ca2+信号通路基因、MAPKs信号通路基因在萱草响应低温胁迫过程中发挥着重要作用。 相似文献
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为比较五指山猪和长白猪生长后期肌肉生长发育的差异,以6、8月龄五指山猪和长白猪为试验对象,采用同位素标记相对和绝对定量技术(iTRAQ)对其背最长肌总蛋白进行鉴定,结合生物信息学技术筛选品种间和品种内差异蛋白,并对其进行KEGG通路富集分析。结果表明：4组样品中共鉴定到1713个蛋白;五指山猪和长白猪品种间比较,6、8月龄猪中分别有460、337个差异的蛋白;品种内2个生长阶段比较,五指山猪和长白猪中分别有421、275个差异蛋白;2种比较均为上调的差异蛋白数多于下调差异蛋白数;KEGG通路分析发现,在五指山猪和长白猪品种间,6、8月龄在2个品种间的差异蛋白富集到差异显著(P<0.05)的条目分别为34、33个,在品种内,五指山猪和长白猪在2个生长阶段间的差异蛋白富集到差异显著(P<0.05)的条目分别为24、14个;在品种内发现了调控骨骼肌分化过程中发挥着重要作用的PI3K/AKT信号通路和影响脂肪沉积的PPAR信号通路,在品种间除了这2种外,还发现有肌纤维类型发育相关的糖酵解/糖异生信号通路;品种内2个比较组在PPAR和PI3K/AKT信号通路分别有10、9个共同表达的基因,品种间2个比较组在糖酵解/糖异生、PI3K/AKT和PPAR信号通路分别有10、13、9个共同表达的基因,对这些信号通路中共同表达的基因进行分析后筛选到一些与肌肉生长发育和脂肪代谢相关的关键基因。 相似文献
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【背景】MUC13基因是调控致使仔猪断奶前腹泻的产肠毒素大肠杆菌F4ac感染的主效基因,该基因上rs319699771位点（G/A突变）能准确鉴别易感和抗性个体,其中GG型是抗腹泻基因型,苏淮猪抗腹泻性能分子选育是通过选留GG型个体来实现。但在选留抗腹泻GG型个体时是否会对苏淮猪其它重要经济性状如生长、胴体、肉质产生不利影响尚未明晰。【目的】旨在分析该位点是否与其它性状关联,以确定基于MUC13基因rs319699771位点抗腹泻性能的分子选育是否会对苏淮猪其它经济性状产生不利影响。【方法】以313头体重为87.61±0.54 kg的苏淮育肥猪为试验动物,屠宰测定其胴体和肉质性状,以261头日龄为161.1±0.5 d苏淮后备猪为试验动物,测定其生长、体尺性状,同时采集相应苏淮育肥猪和后备猪群耳组织样提取组织DNA,经过多重PCR反应进行MUC13基因rs319699771位点多态性检测,采用SAS软件中一般线性模型分析MUC13基因rs319699771位点多态性基因型和苏淮猪肉质、胴体和生长性状的关联性。【结果】MUC13基因rs319699771位点多态性检测结果显示,苏淮猪育肥群公、母猪群体MUC13基因rs319699771位点的抗腹泻G等位基因频率分别为0.695和0.634,抗腹泻优势GG型频率在苏淮猪育肥群公、母群体中分别为0.467和0.373;该位点抗腹泻G等位基因频率在苏淮后备群公、母猪群体分别为0.690和0.705,抗腹泻优势GG型频率在后备群公、母猪群体中分别为0.508和0.480,说明苏淮猪抗腹泻等位基因频率较高,通过分子选育提升苏淮猪抗腹泻GG型频率的可行性强。MUC13基因rs319699771位点多态性与苏淮猪经济性状关联分析结果显示：育肥猪群体该位点多态性与胴体、肉质性状均无显著关联（P>0.05）,可见在苏淮猪育肥猪群体内加大对抗腹泻MUC13基因rs319699771位点的选育不会影响到苏淮育肥猪的胴体和肉质性状;苏淮后备猪群体该位点多态性与腿臀围指标存在极显著关联（P<0.01）,该位点GG型个体腿臀围平均比比AG型个体腿臀围长1.46 cm,比AA型个体腿臀围长3 cm;与日增重和结测体重的关联性分析有关联趋势（P<0.10）,GG型个体相较于AA、AG型个体有提升趋势,对于这三个性状来说,有利基因型都是GG型,说明选留该位点GG型进行苏淮后备猪抗腹泻选育的同时还可以提升苏淮后备猪生长相关性状。【结论】据此,苏淮猪群体MUC13基因rs319699771位点抗腹泻等位基因频率较高,进行抗腹泻选育的可行性强,同时对于苏淮猪群体,不仅可通过选留提升MUC13基因rs319699771位点GG型频率来提高抗腹泻能力,还能同时实现对苏淮猪群腿臀围、日增重的选育提升。 相似文献
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苏博美利奴羊毛囊发育相关lncRNA与mRNA共表达网络的构建 总被引：1，自引：0，他引：1
【目的】 随着高通量测序技术的发展和完善,海量的转录组测序数据随之涌现,基因网络的方法也越来越多被用于研究中;细毛羊毛囊发育受多个基因及lncRNA共同调控,单独研究某一分子并不足以发现其调控机制,本研究旨在构建毛囊发育相关lncRNA和mRNA的共表达网络,挖掘细毛羊毛囊发育的潜在候选基因。【方法】 以苏博美利奴羊胎龄65 d（D65）、85 d（D85）、105 d（D105）、135 d（D135）的胎儿以及出生后7 d（A7）、30 d（A30）的羔羊肩胛部皮肤组织,每个时期有3个生物学重复,共18个样本,进行转录组测序以获得6个不同发育时期的lncRNA与mRNA表达谱数据,筛选出相邻时期的差异表达lncRNA与mRNA,运用加权基因共表达网络分析（weighted gene co-expression network analysis,WGCNA）方法构建共表达模块,使用DAVID在线工具进行GO（gene ontology）和 KEGG pathway富集分析以找到与毛囊发育相关的模块,最后从目标模块筛选高连通度的lncRNA与mRNA使用Cytoscape软件进行网络可视化。【结果】 从表达谱数据中筛选得到9 070个差异表达的lncRNA与mRNA,运用WGCNA方法得到11个模块,使用DAVID富集分析发现honeydew1、paleturquoise、skyblue2模块中的基因富集在皮肤发育、毛囊发育、毛囊形态发生、Wnt信号通路负调控、细胞粘附等生物过程,以及Wnt信号通路、TGF-β信号通路、Hedgehog信号通路、紧密连接、MAPK信号通路、ECM-受体相互作用等毛囊发育相关的信号通路,并筛选这3个模块中连通度高的lncRNA和mRNA构建了子网络,得到包括TGFB2、CTSB、SFN、SPINT1、FAM83G、GSDMA、MPZL3、VIM、CRABP1在内的毛囊发育相关基因,预测出ENSOART00000029117、TCONS_00489976、TCONS_00376759等24个lncRNA的可能靶基因。【结论】 首次运用WGCNA方法构建了苏博美利奴羊毛囊发育相关lncRNA与mRNA的共表达网络,鉴别出3个毛囊发育相关的共表达模块,发现多个与毛囊发育相关的潜在候选基因,并预测出24个lncRNA可能的靶基因。 相似文献
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【目的】筛选出影响从江香猪产仔性状的基因调控网络,揭示其繁殖分子机理,为后期开展从江香猪繁殖性能研究及良种选育提供理论依据。【方法】以高产仔家系（平均产仔数≥12头,遗传稳定）和低产仔家系（平均产仔数8～10头,遗传稳定）从江香猪为研究对象,选择初情期不同产仔家系从江香猪卵巢组织各3个,使用Illumina HiSeqTM 2000测序仪进行转录组测序（RNA-Seq）,并对筛选获得的差异表达基因进行GO功能富集分析及KEGG信号通路富集分析,以寻找与从江香猪产仔数相关的基因调控网络。【结果】从高产仔家系和低产仔家系从江香猪卵巢组织中测序获得的纯净序列（Clean reads）均超过5000万条,且有96.00%以上的Clean reads能比对上猪参考基因组。以|log2FC|≥1.0且P<0.01为标准,筛选获得高产仔家系和低产仔家系从江香猪卵巢组织差异表达基因212个,其中上调表达基因138个、下调表达基因74个。采用实时荧光定量PCR对随机选择的10个差异表达基因进行定量分析,发现OSAP、MSMB、FGFBP1、RLN、HAS1和PLBD1基因在高产仔家系从江香猪卵巢中的相对表达量显著高于低产仔家系从江香猪（P<0.05,下同）,而EDG7、PTX3、BSP1和MRO基因在低产仔家系从江香猪卵巢中的相对表达量显著高于高产仔家系从江香猪,与RNA-Seq测序结果一致。212个差异表达基因共富集在48个GO功能条目上,包含分子功能（Molecular function）、生物学过程（Biological process）和细胞组分（Cellular component）;经KEGG信号通路分析发现共有70个差异表达基因注释到特定的代谢信号通路上,其中显著性富集的KEGG信号通路有类固醇生物合成通路（Steroid biosynthesis）、钙信号通路（Calcium signaling pathway）、卵巢类固醇生成通路（Ovarian steroidogenesis）、心肌细胞肾上腺信号通路（Adrenergic signaling in cardiomyocytes）和肥厚型心肌病通路（Hypertrophic cardiomyopathy,HCM）。在卵巢类固醇生成通路上发现SCARB1、STAR、COX2、CYP11A、CYP17A、17βHSD和CYP19A等7个基因与从江香猪的繁殖性能存在密切联系。【结论】从江香猪卵巢类固醇生成通路上的STAR、CYP11A、CYP17A、17βHSD和CYP19A基因与其发情排卵密切相关,于发情期上调表达能促进卵泡发育成熟及类固醇激素合成,通过增加排卵数量而促使从江香猪表现高产,故可作为从江香猪繁殖性状的候选基因。 相似文献
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【目的】预测并验证靶向猪内质网应激通路中关键基因的microRNAs（miRNAs）,为进一步研究miRNAs对猪内质网应激信号通路调控提供理论基础。【方法】首先利用伪狂犬病毒（PRV）感染猪肾上皮（PK15）细胞,高通量测序检测差异表达的miRNAs。然后通过TargetScan预测靶向内质网应激通路关键基因ATF6、IRE1、PERK、GRP78、XBP1的miRNAs。构建含有候选miRNAs作用位点的双荧光素酶报告基因重组载体,并分别与miRNA-mimics共转染幼仓鼠肾（BHK-21）细胞,通过测定荧光素酶活性来验证内质网应激通路关键基因与候选miRNAs的靶标关系。然后在PK15细胞中分别过表达候选miRNAs,利用qRT-PCR和Western blot检测候选miRNAs对内质网应激通路关键基因mRNA和蛋白表达的影响。【结果】miRNA测序结果显示,PRV感染后共引起35条miRNAs差异表达。TargetScan预测显示,靶向ATF6、IRE1、PERK、GRP78、XBP1的交集miRNAs为miR-142-5p、miR-145-5p、miR-150和miR-199a-5p,并将这些交集miRNAs作为候选miRNAs。随后成功构建psiCHECK-2-ATF6-m142-3′UTR、psiCHECK-2-ATF6-m145-3′UTR、psiCHECK-2-ATF6-m150-3′UTR、psiCHECK-2-ATF6-m199-3′UTR、psiCHECK-2-IRE1- m150-3′UTR、psiCHECK-2-IRE1-m142/145/199-3′UTR、psiCHECK-2-PERK-m145/150-3′UTR、psiCHECK- 2-XBP1-m142/ 145/150/199-3′UTR、psiCHECK-2-GRP78-m145/199-3′UTR双荧光素酶报告基因载体。双荧光素酶检测结果显示,miR-142-5p显著抑制psiCHECK-2-ATF6-m142-3′UTR荧光素酶活性。psiCHECK-2-IRE1-m142/145/199-3′UTR分别与miR-142-5p mimics、miR-145-5p mimics、miR-199a-5p mimics共转染,以及psiCHECK-2-XBP1-m142/145/ 150/199-3′UTR分别与miR-142-5p mimics、miR-199a-5p mimics共转染,过表达组的荧光素酶活性均极显著低于阴性对照组。同时miR-145-5p能够显著抑制psiCHECK-2-PERK-m145/ 150-3′UTR荧光素酶活性。这些结果表明miR-142-5p、miR-145-5p和miR-199a-5p均有可能分别靶向ATF6、IRE1、XBP1,而其中miR-142-5p可能同时靶向这三个关键基因调控内质网信号通路。通过qRT- PCR和Western blot分析发现,过表达miR-142-5p后显著抑制ATF6的mRNA和蛋白表达,表明miR- 142-5p靶向ATF6参与调控内质网应激信号通路。【结论】验证了靶向内质网应激通路关键基因ATF6的miRNA- miR-142-5p,为进一步研究miR-142-5p通过调控ATF6的表达而影响内质网应激信号通路奠定了基础。 相似文献
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【目的】菊花白色锈病是菊花重要病害之一,严重影响其观赏品质。分析CmWRKY15-1在菊花抗白色锈病中的功能及防卫机制,为利用分子育种解决菊花产业中白色锈病病害问题提供借鉴。【方法】以菊花白色锈病抗病品种‘黄莺’为试验材料,构建CmWRKY15-1过表达载体与干扰载体,通过农杆菌介导法转化菊花,分别获得超表达与沉默植株株系,通过表型观察、病情指数统计及转基因植株内源SA含量变化、SA合成关键基因及病程相关基因的表达分析,探究CmWRKY15-1在水杨酸信号途径响应菊花白色锈病的功能。【结果】经遗传转化后获得超表达植株OE-9株系与沉默植株RNAi-4株系,接种后的表型鉴定和病情指数调查中RNAi-4株系病情指数为53.67,抗性反应表现为感病,而野生型植株接菌前后表型无变化,表明CmWRKY15-1的沉默降低了‘黄莺’对白色锈病的抗性。同时OE-9株系中内源水杨酸含量在接种前后与WT相比呈上升趋势,而RNAi-4株系中水杨酸含量降低,即CmWRKY15-1的过表达与沉默分别显著上调和下调内源SA含量,对SA的积累有正向调节作用。OE-9系、RNAi-4系和WT在接菌处理前后的SA合成基因表达情况分析结果表明,在接种处理后,OE-9株系中ICS1的表达呈先增加后降低的趋势,其最高表达量为对照的3.8倍。而在RNAi-4株系中,ICS1在接种后出现降低,且一直保持较低水平。PAL在OE-9株系中的表达相较于对照增加,其最高表达量为对照的2.3倍,而在RNAi-4株系中,该基因的表达总体呈下降趋势,这与SA含量测定的变化结果基本一致,也进一步验证CmWRKY15-1通过SA介导的信号途径响应菊花白色锈病。此外,响应SA信号的病程相关基因表达分析结果显示,随着白色锈病病原菌处理时间的延长,OE-9株系中这些基因的表达除PR5外,均在40 h时出现峰值,PR5相对延后,在48 h时出现峰值。RNAi-4株系中除PR5外,其他基因的表达量显著低于WT、OE-9中的表达量。CmWRKY15-1的过表达提高了水杨酸信号途径中PR的转录水平,与此相反,CmWRKY15-1的沉默使这些基因表达下调。【结论】CmWRKY15-1对菊花抗白色锈病具有正调控作用,且通过水杨酸介导的信号途径调控抗病。 相似文献
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【目的】 葡萄是我国重要的果树树种,花芽分化直接影响葡萄的质量和数量。对‘红地球’葡萄花芽分化过程中的花芽进行比较分析,探索‘红地球’葡萄花芽分化机制,挖掘关键基因,为了解‘红地球’葡萄花芽分化提供理论基础。【方法】 对‘红地球’葡萄花芽分化过程中4个发育阶段：S1（未分化期）、S2（花原始体发育期）、S3（花序主轴发育期）和S4（花序二级轴发育期）的芽进行形态学观察和植物激素测定,并进行转录组测序分析及验证。【结果】 ‘红地球’葡萄花芽分化过程中共发现13 729个差异基因,其中S1-S2、S2-S3、S3-S4和S1-S4分别有4 158、2 050、3 425和7 652个差异基因。在S1-S4差异基因的富集调控网络中发现差异基因在激素介导的信号通路、脱落酸代谢过程、对酸性化学物质的反应和植物细胞壁组织或生物发生等通路富集。在激素介导的信号通路中发现大量与生长素、赤霉素和脱落酸等相关基因,测定表明,生长素在S2时期含量最高,而在S3和S4时期含量最低;赤霉素含量在花芽分化过程中不断降低,在S4时期为S1时期的80%;脱落酸含量在S1和S4时期较高,而在S2时期最低。此外,S1-S4差异基因来自转录因子家族（MYB、ERF、bHLH和MADS-box等）,表明这些转录因子家族基因参与了‘红地球’葡萄花芽分化。对差异表达的13个MADS-box家族基因进一步分析表明,MADS8、AGL65、AGL15、AGL12和MADS2在花芽分化进程中表达上调,而AGL30、LeMADS、FBP24、AGL14和MADS3表达下调。对这些MADS-box基因进行qRT-PCR验证,基因表达趋势与转录组数据一致且相关系数较高,表明数据分析结果可靠。【结论】 ‘红地球’葡萄花芽分化是一个复杂的生物过程,其中,植物激素介导的信号通路以及MADS-box家族基因在花芽分化中发挥重要作用。研究结果提供了一个关于转录因子、基因和激素的信息,有助于揭开这一复杂的发育过程,并为‘红地球’葡萄花芽分化综合模型的建立提供理论基础。 相似文献
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【目的】对329株采自川西北高原牦牛和藏猪源大肠杆菌进行生物被膜形成能力、抗生素耐药基因、整合酶基因、毒力基因和遗传谱系分型分析,以期了解其耐药现状、毒力特性和优势遗传谱系分布等生物学特征。【方法】利用麦康凯培养基和15e肠杆菌科细菌生化编码鉴定管对牦牛和藏猪粪便和胃肠道内容物样本进行大肠杆菌分离和鉴定;采用改良结晶紫半定量染色法和微量肉汤稀释法分别对分离菌株进行生物被膜形成能力鉴定及其对24种抗菌药物的敏感性试验;采用普通PCR或多重PCR方法对28个耐药基因、2个整合酶基因、15个毒力基因进行检测和遗传谱系分型分析。【结果】（1）从471份牦牛、藏猪粪便和胃肠道内容物样本分离鉴定329株大肠杆菌,分离率为78.9%。（2）329株大肠杆菌大多表现出弱或无生物被膜形成能力,仅2株为强成膜能力表型（其中牦牛和藏猪源各1株）。（3）329株大肠杆菌对24种抗菌药物多表现出一定的耐药性并呈现多重耐药现象,其中对磺胺甲口恶唑、磺胺二甲嘧啶、链霉素、氯霉素、氨苄西林、利福平和土霉素耐药率较高,对氨基糖苷类（卡那霉素、阿米卡星和壮观霉素）、β-内酰胺类（头孢噻呋、头孢曲松、头孢唑啉）、喹诺酮类（萘啶酸、沙拉沙星、恩诺沙星、环丙沙星、达氟沙星、左氧氟沙星）和多黏菌素B 等敏感。（4）除cat1、cat2、blaCMY-2、blaSHV、tetC、tetG、tetX等7个耐药基因外,其他21个耐药基因检测结果均为阳性,其中以aac(6')-Ib最为流行,其次是sul1和floR,检出率均在30%以上。藏猪源大肠杆菌对喹诺酮类抗生素耐药与qnrA相关,牦牛源大肠杆菌对β-内酰胺类耐药性与blaTEM和blaDHA相关。（5）整合酶基因intⅠ1和intⅠ2的检出率分别为30.09%（99/329)和4.56%（15/329),其中10株大肠杆菌（牦牛源2株,藏猪源8株)同时检测到intⅠ1和intⅠ2。（6）毒力基因agn43、sitA、ompT、eaeA、bcsA、fimC、LT、fyuA和irp2均有阳性检出,但stx1、stx2、ehxA、bcsB、hlyA和hlyE未检测到; 329株大肠杆菌共存在38种不同的毒力谱型,其中285株至少携带除agn43和bcsA外7个毒力基因中的1个,最多携带6个毒力基因。（7）21个耐药基因中,A型和B1型分布的耐药基因种类较B2型和D型丰富;A型中sul3、qnrS、tetM耐药基因分布最广,B1型中sul1和aac(6')-Ib分布最广,不存在tetM和qnrA;7个毒力基因主要分布于A型和B1型,fimC、sitA和ompT主要分布于A型和B1型,eaeA、fyuA和irp2的主要分布于B1型,LT主要分布于A型(仅1株分布于D型)。【结论】329株大肠杆菌耐药较为严重,且耐药基因谱型和毒力谱型呈现多样化,本研究能够为川西北高原牦牛和藏猪源大肠杆菌病治疗、发病机制探讨及抗菌药物合理使用提供数据支持和理论依据。 相似文献
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【背景】卵泡是卵巢的基本结构和功能单位,其主要功能是排卵和分泌激素。颗粒细胞能促进卵泡发育,其过度凋亡能抑制卵泡发育,诱导卵泡闭锁,进而降低雌性动物发情频率,影响雌性动物繁殖力。现已有研究发现,KISS1在卵巢组织中发挥着重要作用。【目的】研究通过干扰KISS1,以阐释KISS1对猪卵巢颗粒细胞凋亡、周期及分泌雌激素能力的影响,为完善KISS1在猪颗粒细胞中的分子调控机制提供一定的依据。【方法】设计KISS1的干扰片段KISS1-siRNA,转染体外培养的母猪卵巢颗粒细胞,通过实时定量PCR（quantitative real time PCR, qRT-PCR）检测干扰KISS1对母猪卵巢颗粒细胞中磷脂酰肌醇3-激酶（phosphoinositide 3-kinase, PI3K）信号通路部分基因转录水平的影响;采用流式检测法、Annexin V- FITC及ELISA技术,分别探究干扰KISS1对颗粒细胞周期、凋亡及雌二醇（estradiol, E2）分泌量的影响,最后使用qRT-PCR技术检测KISS1对雌激素受体及雌激素信号通路关键基因转录水平的影响。【结果】在猪颗粒细胞内,干扰KISS1后,PI3K通路激活相关基因PIK3CG、PI3CI、PDK1及AKT1转录水平下降,其中关键基因AKT1的转录水平显著降低（P<0.05）,PI3K通路激活抑制相关基因FOXO3、TSC2及BAD转录水平也有所降低;干扰KISS1后,颗粒细胞周期在细胞分裂间期（G0/ G1）阻断,细胞的凋亡率显著上升,细胞中E2的浓度显著降低（P<0.01）,雌激素受体ESR1和ESR2及雌激素通路的基因Star、CYP17、3B-HSD、17B-HSD和CYP19A转录水平也相应显著下降（P<0.05）。【结论】KISS1能够参与猪颗粒细胞PI3K和雌激素通路,干扰KISS1能够使卵巢颗粒细胞阻滞在细胞分裂间期,促进颗粒细胞凋亡,降低颗粒细胞分泌雌激素的能力,表明KISS1对于卵巢颗粒细胞的分裂与生长、雌激素分泌具有重要作用。 相似文献
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【目的】远缘杂交育种是目前牡丹、芍药品种改良和育种的主要方法,而远缘杂交不亲和一直是制约其快速发展的主要因素。本研究从牡丹、芍药远缘杂交授粉后不亲和应答相关的柱头差异蛋白与转录组方面深入研究,揭示牡丹、芍药远缘杂交不亲和的分子机理,为杂交育种提供理论依据。【方法】以芍药‘粉玉奴’自交、芍药‘粉玉奴’与牡丹‘凤丹白’杂交为供试材料,在授粉后24 h采取柱头,分别进行同位素标记相对定量（iTRAQ）和转录组技术分析。对所获得的蛋白和转录组数据进行生物信息学分析,并对其中可能与远缘杂交不亲和相关的基因进行定量PCR验证。【结果】利用iTRAQ技术分析牡丹、芍药远缘杂交后柱头中蛋白质的表达差异,共鉴定到685个差异蛋白,富集到了188条通路,其中显著富集的Pathway有18条。与不亲和授粉相关代谢通路有RNA降解、钙信号途径、丝裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase signaling pathway,MAPK）信号途径、磷脂酰肌醇信号系统。在RNA降解代谢通路中,烯醇酶（Enolase）、热休克蛋白DnaK（HSP70）及病菌抗原（GroEL）均表达下调。在钙信号途径中,钙调蛋白（CALM）表达下调,腺苷酸转运酶（adenine nucleotide translocase,ANT）表达量增加,表达上调。MAPK信号途径中,乙二醛酶Ⅰ（GloI）表达下调。磷脂酰肌醇信号系统中的钙调蛋白（CALM）表达下调。随机选取与差异蛋白相关的6个基因进行qRT-PCR验证,结果显示,6个基因的表达与蛋白质水平趋势相一致,均表达下调。通过转录组测序,共获得了52 998个有注释信息的Unigene,占所有Unigene的40.37%。基于6组样品的RPKM（Reads Per Kilobase per Million）值,共筛选到16 224个差异基因。其中上调基因13 361,下调基因2 863个。对差异基因进行Pathway显著富集分析,杂交与自交相比,不亲和差异表达的基因主要富集在氧化磷酸化代谢、ABC转运蛋白、次级代谢产物等通路。与远缘杂交不亲和相关且发生显著变化的基因有CalS-5、CalS-12（胼胝质酶）和SPL（squamosa promoter binding protein-like）表达上调,ABCF（ABC transporter family protein）表达下调。【结论】在转录组和蛋白数据共注释到6个蛋白、4个基因与植物不亲和性密切相关,这些蛋白与基因可能在远缘杂交不亲和方面发挥着重要作用。 相似文献
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【目的】明确抗病毒化合物氯吲哚酰肼（chloroinconazide,CHI）诱导的本氏烟（Nicotiana benthamiana）半胱氨酸蛋白酶（cysteine proteinase,CP）在烟草花叶病毒（tobacco mosaic virus,TMV）侵染过程中的作用及其基因家族特征,为理解茄科作物抗病毒分子机制及化学调控提供理论依据。【方法】利用全基因组策略,从茄科作物基因组数据库Sol Genomics Network中检索获得本氏烟NbCP的全家族基因序列,利用生物信息学分析NbCP基因家族的进化关系、Motif基序及启动子顺式作用元件。根据生物信息分析结果,利用实时荧光定量PCR技术分析TMV侵染后NbCP基因的表达,以此筛选出潜在抗病蛋白。使用烟草脆裂病毒（tobacco rattle virus,TRV）介导的基因沉默技术和马铃薯X病毒（potato virus X,PVX）介导的基因过表达技术验证该关键蛋白对TMV-GFP侵染的影响,结合实时荧光定量PCR手段探索该关键蛋白的抗病毒机制。【结果】NbCP家族共有24个成员,根据其染色体定位命名为NbCP1—NbCP24。进化关系分析表明NbCP分成5个亚家族,其中Group V含有7个NbCP,而Group I仅含2个NbCP;Motif分析表明不同分支NbCP具有相似的motif分布;启动子顺式作用元件分析表明NbCP家族基因受光调控,并且多个NbCP家族基因启动子含有茉莉酸甲酯、水杨酸甲酯、脱落酸、赤霉素和生长素等激素响应元件。结合生物信息学分析,从上述各个亚家族中分别筛选1个关键潜在抗病相关NbCP基因（NbCP8、NbCP12、NbCP13、NbCP18、NbCP22）,并利用实时荧光定量PCR技术分析上述基因在TMV侵染第5天的表达,发现NbCP8表达差异性最大,上升了2.6倍,NbCP8在叶中的表达量最高,其次是茎和根,在花中的表达量最低。TRV介导的NbCP8沉默能显著增加TMV-GFP的侵染,而PVX介导的NbCP8过表达能显著抑制TMV-GFP侵染,表明NbCP8作为植物正调控因子抑制病毒侵染。沉默NbCP8显著抑制了水杨酸信号途径相关基因PR1以及茉莉酸信号途径相关基因MYC2的表达,但对NPR1、COI1以及脱落酸信号途径相关基因ABA1和NCED1的表达无显著影响;而过表达NbCP8则显著提高了PR1以及ABA1的表达,但对NPR1、MYC2、COI1和NCED1的表达无显著影响。【结论】本氏烟NbCP参与了植物胁迫防御,其中NbCP8在抗TMV防御中起显著作用,其分子机制是通过诱导水杨酸信号途径参与抗病防御,研究结果可为茄科作物抗病毒的分子机制提供证据。 相似文献
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【目的】 研究新疆阿克苏地区某规模化猪场猪源大肠杆菌对临床常用抗菌药物的耐药情况及相关耐药基因携带情况,分析耐药表型与耐药基因之间的关系。【方法】 采用琼脂稀释法,对分离鉴定的443株猪源大肠杆菌进行猪场常用6大类13种抗菌药物最小抑菌浓度的测定。采用PCR方法,检测13种抗菌药物相应的4大类10种耐药基因。【结果】 该猪场猪源大肠杆菌对被检的8种抗菌药物耐药率超过70.0%,其中对恩诺沙星、链霉素、大观霉素、金霉素、土霉素的耐药率高达90.0%以上,对阿米卡星、安普霉素、头孢噻呋、多黏菌素E具有较好的敏感性,耐药率未超过25.0%;多药耐药结果以7~9耐为主,占63.6%。除tetK外,对被检的其他9种耐药基因均有检出,以携带floR(66.4%)和ant(3″)-Ia(66.4%)耐药基因为主。【结论】 新疆阿克苏地区某规模化猪场猪源大肠杆菌至少对被检的1种抗菌药物表现为耐药,且多药耐药情况严重,耐药谱广,耐药基因携带率高,应从基因水平对耐药大肠杆菌进行传播机制的监测。 相似文献