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HMMER及同源比对预测大豆病程相关蛋白
王晶;张丽伟;刘春燕;李玉花;陈庆山;胡国华;病程相关蛋白(pathogenesis related proteins, PRs)是病理或病理相关环境下诱导产生的一类蛋白,它的产生与积累是植物体应答生物或非生物胁迫的主要特征之一。近年来大量 PR 蛋白被鉴定,根据它们的结构特征,生物功能以及进化关系等将 PR 蛋白分为 14 个家族。然而,在重要的粮食和油料作物的大豆中发现的 PR 蛋白却很少,本文通过搜索拟南芥、水稻、玉米以及豆科植物所有的已有的 PR 蛋白,根据其保守结构域利用 BLAST 程序和 HMMER 程序同时预测大豆中可能存在的 PR 蛋白,通过两种方法的预测和比较整合,共得到大豆 9 个家族的 36 个 PR 蛋白序列。并对它们的连锁群分布、基因结构、基因长度及进化关系进行了详细的分析。发现 PR 家族成簇分布于 Gm05、Gm10、Gm13、Gm15、Gm17、Gm19 和 Gm20 等几个连锁群,基因普遍存在序列较短,大部分都小于 1 000 bp,且内含子数目较少,结构相对简单的特点。在 PR4 家族中,其家族成员亲缘关系都非常相近,而 PR1-4 和 PR1-3 等与该家族其它成员亲缘关系较远的情况。本研究结果预测的 PR 蛋白为大豆抗病育种以及抗病基因工程研究提供了良好的基础,同时为大豆中其它家族基因预测研究以及其它物种基因家族研究提供参考方法。
SARS-CoV-2、SARS-CoV-1及MERS-CoV的特征比较分析
于海江;于洋洋;于栋;崔歌;吴琦;目前已知的可以感染人的冠状病毒有7种,分别是HCoV-229E、HCoV-OC43、HCoV-NL63、HCoVHKU1、SARS-CoV-1、MERS-CoV以及2019新型冠状病毒(SARS-CoV-2),其中后面的三种病毒都能引发重症急性呼吸综合征,但是各具有不同的特征。非典(SARS)的病原与2019冠状病毒病(COVID-19)的病原同属于冠状病毒科(Coronaviridae)、β冠状病毒属(β-Coronavirus)的B群,受体均为ACE2,但属于两个分型,同属β冠状病毒属(β-Coronavirus)的MERS-CoV则属于C群,其受体为CD26 (DPP4)。本研究以对同属冠状病毒的三种引发人类严重呼吸综合症的病毒进行系统的比较分析,以期为防控、诊断和治疗提供理论依据。
响应面法优化茉莉花茶茶多糖提取工艺
张秀红;孙静超;李琪;本实验以茉莉花茶为供试材料,优化茶多糖的提取工艺,旨在提高茶多糖的提取率,为茶叶深加工提供理论依据。在单因素实验的基础上,利用Box-Benhnken的中心组合设计,选定温度、水料比和沉淀茶多糖时所用的乙醇浓度3个因素分别选3水平进行中心组合实验,通过响应面分析实验,拟合出数学模型:Y=6.55+1.30A+0.83B+1.10C-0.092AB+0.11AC+0.34BC-1.56A2-0.64B2-1.48C2。利用该函数关系来优化茶多糖提取条件,最终确定茶多糖的最佳浸提条件为:浸提温度100℃;水料比为26.8;乙醇浓度为90%。在该条件下茶多糖得量有所提高,且验证值为7.8610mg/g,比单因素最高提取率高25.6%,表明响应面法可有效用于茶多糖提取方法的优化。
鰤鱼诺卡氏菌特异性PCR检测方法的建立
陈国权;黄碧艳;张子雯;莫静怡;柯玉涵;夏立群;鱼类诺卡氏菌病(fish nocardiosis)是一种常见的严重危害全球水产养殖业的鱼类疾病。鰤鱼诺卡氏菌(Nocardia seriolae)是鱼类诺卡氏菌病的主要病原菌之一。本研究对已报道的鰤鱼诺卡氏菌17个不同菌株全基因组数据进行比对分析，筛选获得种内保守、种间变异的特异性基因组片段，并设计特异性引物，建立鰤鱼诺卡氏菌特异性PCR检测方法。设计的特异性引物仅能扩增获得鰤鱼诺卡氏菌的特异性片段，其他近缘菌和常见菌均无PCR扩增片段，且PCR检测灵敏度核酸浓度达80 pg/μL，菌液浓度达8.6 CFU/μL。用该PCR检测方法检测人工感染鰤鱼诺卡氏菌和阴性对照组杂交鳢各组织，结果显示，只能从感染鰤鱼诺卡氏菌的鱼组织中扩增出阳性片段。本研究基于鰤鱼诺卡氏菌不同菌株全基因组数据比对分析，所建立的PCR检测方法比之前的分子检测方法更具科学性、可靠性。该PCR检测方法可以提供一种快速、准确、灵敏的鰤鱼诺卡氏菌检测方式。
细菌漆酶的生物信息学分析
艾嘉;刘坤;张蕾;吴明旭;陈硕;朱德辉;韩毅强;高亚梅;漆酶是一种含铜的多酚氧化酶。本研究利用生物信息学分析工具对细菌的漆酶蛋白序列的基本性质、保守结构域、系统发育树以及结构等进行了分析。所分析细菌主要分布在变形菌门、放线菌和厚壁菌门。细菌漆酶的物理化学性质相似,但不同细菌来源的漆酶之间序列相似性较低,但其仍然具有容易识别的保守结构域特征。二级结构及三级结构具有明显的相似性。细菌漆酶的生物信息分析为其功能研究及在其他微生物中研究该类酶提供了基础。
诃子抑菌活性成分筛选和总鞣质含量测定新方法
何淼;邓小宽;高秋玉;高平;为了建立一种HPLC检测抑菌活性成分诃子总鞣质含量的新方法,在HPLC条件:流动相为乙腈-0.05%磷酸溶液梯度洗脱,检测波长为270 nm,流速为1 m L/min,柱温为30℃,色谱柱为Sepax Sapphire C18(250 mm×4.6 mm,5μm)下利用诃子鞣质中含量最高的成分诃子酸对药材中总鞣质进行含量测定。诃子酸在相应浓度内与色谱峰面积呈良好线性关系,平均加样回收率在97.22%~101.38%之间,RSD为1.62%。研究结果表明,该方法与比色法相比操作更简单,结果更准确。利用HPLC法来测定抑菌成分诃子总鞣质含量,可以更准确地对诃子进行质量控制。
WRKY转录因子参与植物抗盐性调控的研究进展
白雪;张颖;李玥莹;马纯艳;盐胁迫是影响植物生长发育重要的环境因子之一,为了适应及抵御盐胁迫危害的逆境,作物自身会通过一系列变化来适应环境而作出相关性应激性改变,如宏观形态学、生理学改变、微观分子生物学变化等。转录调控是细胞内部调控网络中最重要的一个环节,WRKY转录因子响应并参与多种植物的生物和非生物胁迫。本综述从盐胁迫下作物形态结构的变化、盐胁迫对作物生理代谢的影响以及WRKY转录因子参与作物抗盐调控网络等方面文献,来汇总分析近年来拟南芥、水稻及其他种类植物应对胁迫的响应机制以及WRKY转录因子的功能,为提高园艺作物抗盐性生理作用及分子机制提供帮助,同时为作物抗盐栽培提供新思路。
基于转录组分析酸枣仁斯皮诺素生物合成途径的相关基因
温子帅;孙会改;李新蕊;郑玉光;马东来;严玉平;采用转录组测序技术分析酸枣仁(Ziziphi spinosae semen)不同发育时期基因表达差异,识别酸枣仁黄酮生物合成途径的相关基因,为进一步分析酸枣仁中黄酮类成分生物合成相关酶基因提供研究基础。以3个不同生长发育时期的酸枣仁样本为供试材料,采用Illumina Hiseq 4000进行转录组测序,并从头拼接,对转录本进行功能注释和差异性分析。经StringTie软件组装拼接得到74 472个转录本,其中有26.83%在NR、Swiss-Prot、Pfam、GO、KOG、KEGG数据库中得到注释;代谢通路分析结果发现,在酸枣仁转录组中与黄酮类合成途径相关的11条差异表达基因可能编码斯皮诺素合成途径的一些酶类。酸枣仁中黄酮类成分斯皮诺素相关转录本信息为阐明斯皮诺素在生长期的积累提供重要依据,为提高酸枣仁品质研究提供参考。
叶蝉线粒体基因组全序列结构研究进展
陈晓晓;袁周伟;苑晓伟;宋月华;叶蝉种类多,数量大,并且广泛分布于全世界,主要生活在森林和草地上,均以植物为食,对蔬菜、禾谷类等经济植物产生危害。迄今,在NCBI中已收录27种叶蝉线粒体基因组全序列数据。本文概述了叶蝉线粒体基因组全序列的获取过程和分析方法,并且比较了PCR法和NGS在实际测序应用中的优缺点;从开展时间和研究空间两方面梳理了叶蝉线粒体基因组全序列研究现状;分析了27种叶蝉全序列结构的基因重叠、基因偏斜、PCGs基因、密码子使用、RNA基因和A+T富含区的基本特征;总结了叶蝉线粒体基因组在系统发育关系、分类鉴定以及不同地理种群之间的应用;同时基于以上研究,从研究数量、研究体系和研究应用三方面归纳了叶蝉线粒体基因组全序列现阶段研究中的不足,并对今后的研究工作予以展望。
植物致病真菌寄生类型与胞外糖基水解酶家族分析
陈相永;陈捷胤;李蕾;包郁明;孔志强;戴小枫;植物致病真菌侵染寄主植株的过程中,会分泌特异的糖基水解酶至胞外,与寄主植物互作以完成其生活史。本研究利用已公布的基因组数据,注释并比较分析12种植物致病真菌胞外糖基水解酶(GH家族)与寄生类型之间的关系。结果表明,活体与非活体寄生真菌胞外GHs数量与亚家族分布有显著区别。其中参与细胞壁多糖降解的GHs在非活体寄生菌中显著扩增。进一步的系统发育分析显示GH3家族尤其在半活体寄生菌中扩增明显,这意味着植物致病真菌胞外GHs酶谱与病原菌寄生类型密切相关。据分析结果推测,GH 53、GH 61和GH 3亚家族的扩增有助于病原菌非活体寄生;GHs的丰度与多样化可能更有助于致病菌半活体寄生。