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基于转录组测序对干旱胁迫下马铃薯块茎中淀粉和蔗糖代谢途径相关基因的差异表达分析
吴玺;和秋兰;王正维;刘婧;海梅荣;张炜;干旱胁迫下，碳水化合物作为一种信号分子对作物的生长发育和生态适应性进行调控。为探究马铃薯(Solanum tuberosum)块茎响应干旱胁迫的分子机制，本研究以马铃薯‘合作88’为试验材料，采用Illumina HiSeq 2500测序技术对不同程度干旱胁迫下的马铃薯块茎样本进行转录组测序，对获得的差异表达基因进行注释，进一步筛选与淀粉和蔗糖代谢途径相关的酶基因，并随机选取5个基因进行实时定量PCR基因表达验证。不同程度干旱胁迫下马铃薯块茎中共有4 476个基因上调表达，4 490个基因下调表达，3种处理下共有的差异表达基因为164个。KEGG代谢通路注释结果表明碳水化合物代谢和氨基酸代谢途径中差异表达基因富集数量最多。筛选出5个参与淀粉和蔗糖代谢途径的关键酶基因(TPS11、SS、SPS2、BGLU12和BACOVA＿02659),并随机选取CATHB1、CKA2F、GRXS17、PABN1和RFS2等5个基因进行实时定量PCR检测，转录组测序结果与实时定量PCR检测表达水平一致，证明转录组数据可靠。干旱胁迫下马铃薯块茎中参与调控淀粉和蔗糖代谢途径的基因有10个。研究结果有助于阐明马铃薯的差异表达基因在淀粉和蔗糖代谢途径中的分子机制，探索不同程度干旱胁迫下淀粉合成与分解、蔗糖分解以及葡萄糖合成的途径。
植物褪黑素及其抗逆性研究
徐芳;周海鹏;郭早霞;于宏安;袁玉川;巩智刚;王玉华;褪黑素(N-乙酰-5-甲氧基色胺)是脊椎动物的松果体产生的吲哚类激素,主要参与动物昼夜节律调节。现已证实褪黑素在高等植物中也普遍存在,但对其功能的研究还不甚深入。目前,植物中褪黑素的可能功能包括清除自由基、调节光周期、参与生长调节等。本文简述了植物中褪黑素的研究概况、含量及其合成途径,重点综述了其在提高植物抗逆性方面的功能,并对其研究前景进行展望。
动物传染病研究中PCR引物设计的技巧及相关软件介绍
磨美兰;甘书钻;引物设计是PCR技术中最重要的一环。本文就引物设计前的准备工作、引物设计原则、引物设计软件和方法等相关问题,介绍在动物传染病研究中设计PCR引物的一些应用体会。
新冠肺炎(COVID-19)的致死率分析与治疗对策
张旭;董亚琼;新冠肺炎(COVID-19)是一种被称为超级病毒的新冠病毒(SARS-CoV-2)引起的高度传染性疾病,其致死率并不高,全球整体致死率约介于0.7%～5.8%左右,中国大陆的总临床致死率平均为0.66%。多数致死案例与其共病密切相关,年龄越高的染病致死率也越高,男性患者的致死率高于女性患者。本研究通过对全球及各国的致死率以及年龄性别等对致死率的差异进行了分析,并提出了治疗策略。
基于网络药理学探讨白藜芦醇治疗结肠癌的潜在机制
王珍;黄俊;韦镔倩;赵培庄;宁佳佳;黄雪;本研究依托网络药理学，从多靶点、多途径的角度分析白藜芦醇(resveratrol, RES)治疗结肠癌的潜在机制。从Swiss Target Prediction、 TCMSP、 UniProt、 OMIM、 GeneCards和PubChem数据库中获取白藜芦醇治疗结肠癌的目标基因，使用Venn 2.1.0确定交集基因。通过STRING数据库构建蛋白质相互作用(protein-protein interaction, PPI)网络。使用Cytoscape软件对PPI网络相互作用进行拓扑分析。使用R程序包进行GO和KEGG富集分析，并筛选出相关信号通路。使用Autodock Vina软件进行分子对接分析。随后通过RT-qPCR、 Western blot和划痕实验进行体外验证。筛选得到白藜芦醇治疗结肠癌的潜在靶点152个，通过CytoHubba分析得到10个关键基因。GO富集分析显示，细胞膜是生物过程发生的主要场所。KEGG结果表明，PI3K/AKT是白藜芦醇治疗结肠癌的关键信号通路。分子对接结果显示白藜芦醇与关键靶蛋白之间结合力良好。RT-qPCR结果显示，白藜芦醇对关键基因起到了相应的调节作用。Western blot结果显示，白藜芦醇可以下调HT-29结肠癌细胞模型PI3K/AKT通路的表达。划痕实验显示，HT-29细胞的迁移受到白藜芦醇的抑制。本研究表明白藜芦醇可以通过多个靶点和途径发挥抗结肠癌作用，也显示了网络药理学在药物研究中的潜力。
植物端粒到端粒(T2T)基因组研究进展与展望
宫少达;谢文召;赵如鹏;冯康宁;陈玲玲;高质量的参考基因组是基因组学研究的基础。目前，大多数的参考基因组仍然是不完整的。随着长读长测序技术的不断发展，完成端粒到端粒(telomere-to-telomere, T2T)基因组组装的物种越来越多。T2T基因组为深入研究着丝粒等复杂区域奠定了基础，对功能基因的挖掘和重要生物机制的研究具有重要意义。本文概述了植物T2T基因组的研究进展，结合实例介绍了相应的组装策略，讨论了T2T基因组的意义和面临的挑战，并对未来的发展前景进行了展望。
高温干旱胁迫对辣椒热害指标及叶绿素荧光参数Fv/Fm的影响
胡能兵;隋益虎;舒英杰;何克勤;储娜;本试验设定38℃和5%、10%、20%的聚乙二醇6 000溶液模拟高温干旱胁迫条件,对5个辣椒种质不同胁迫时间的失水率、热害指数以及叶绿素荧光参数Fv/Fm的变化进行研究,并运用上述指标对辣椒种质进行抗性评定。实验表明,随着高温时间的延长及PEG浓度的升高,辣椒的失水率、热害指数都呈现上升的趋势,而叶绿素荧光参数Fv/Fm则为下降的趋势,但在不同胁迫时间和浓度下,各种质呈现一定的差异,其中,当38℃高温和20%PEG处理36 h时,最大失水率为71.66%(SS-Ⅱa),最大热害指数为100%(HP),而Fv/Fm降幅最高的为31.15%(黄牛),通过生理指标的隶属度分析法和叶绿素荧光参数Fv/Fm降幅的排名得出NJ2C可用于抗(耐)高温干旱胁迫育种。
肠道微生物群与部分人类疾病的研究进展
梁仙志;廖旻晶;王宏波;叶湘漓;肠道微生物群不仅对维持人体的正常生理活动起着重要的作用,而且与多种人类疾病的发生发展相关。肠道微生物群及其代谢产物可以通过神经内分泌系统、免疫系统等作用于中枢神经系统,形成"微生物-肠-脑轴",与自闭症谱系障碍、注意缺陷多动障碍、精神分裂症等神经系统疾病密切相关;肠道微生物群组成的改变可损伤肠道的屏障功能,使病原体及各种代谢产物侵入体内,最终导致炎症性肠病、肠易激综合征等肠道疾病的发生;肠道微生物群多样性的降低可引起机体的代谢变化,进而参与肥胖、Ⅱ型糖尿病等代谢性疾病的发生与发展。通过粪菌移植、活性炭吸附、补充益生菌和益生元等不同途径调节肠道微生物群的数量与组成,对于维持肠道的微生态平衡、预防和治疗疾病等具有重要的意义。而样品收集与保存技术、测序技术以及信息分析工具等技术的创新将为进一步研究肠道微生物群在人类健康与疾病中的作用铺平道路。
基因芯片技术在植物基因克隆中的应用研究进展
孙兵;闫彩霞;张廷婷;郑奕雄;毕玉平;陈高;单世华;基因芯片是以预先设计的方式将大量的生物讯息密码(寡核苷酸、cDNA、基因组DNA等)固定在玻片、硅片等固相载体上组成的密集分子阵列。基因芯片技术本质是生物信号的平行分析,它利用核酸分子杂交原理,通过荧光标记技术检测杂交亲和与否,再经过计算机分析处理可迅速获得所需信息。由于其具有高通量、微型化、连续化、自动化、快速和准确等特点,已引起国际国内广泛的关注和重视,在许多领域得到了广泛的应用。本文简述了基因芯片的概念,技术特点及主要分类,着重对其在基因表达水平检测,基因突变和多态性的分析,基因组DNA分析,后基因组学研究以及转基因农作物检测等方面进行阐述,并说明其存在的问题及展望。
生防细菌在植物病害防治中的应用
严婉荣;赵廷昌;肖彤斌;肖敏;赵志祥;陈绵才;生防细菌资源极为丰富,因其具有对环境友好的优点使之成为植物病害防控技术研究的热点。本文阐述了植物内生细菌和根际细菌的筛选、鉴定和活性测定技术,介绍了芽孢杆菌、假单胞菌和其它生防细菌的应用概况和作用机理,论述了生防细菌制剂商业化生产与大田应用可能遇到的问题,提出生防细菌的基因改造和制剂复配可能成为今后技术研发的关键。