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浙江大学学报(农业与生命科学版). 2023 (2): 141-292.
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马铃薯应对马铃薯Y病毒与非介体昆虫胁迫的植物激素水平和基因表达变化
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葛洋,仲键,张亚东,何小丽,刘力宁,MUNAWAR Asim,毛黎娟,祝增荣,徐毅,周文武
浙江大学学报(农业与生命科学版). 2023 (2): 167-178.
DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2022.03.301
马铃薯Y病毒(potato virus Y, PVY)及其非介体昆虫马铃薯块茎蛾(Phthorimaea operculella)是世界马铃薯产业的重要病虫害,为探究PVY是否影响马铃薯对马铃薯块茎蛾的生理响应,本研究分析了马铃薯块茎蛾在PVY侵染和健康对照植株上的生长表现,并对无病虫害、PVY侵染、模拟虫害处理(用马铃薯块茎蛾口腔分泌物涂抹),以及PVY侵染和模拟虫害协同处理的植株叶片进行了植物激素测定和比较转录组分析。结果显示:马铃薯感染PVY后对马铃薯块茎蛾的抗性显著提高;PVY侵染可抑制模拟虫害造成的脱落酸含量上升;与健康对照组相比,模拟虫害和PVY侵染处理分别诱导产生3 998个和104个差异表达基因,而两者协同处理可诱导产生9 178个差异表达基因,说明这2种胁迫共存对马铃薯产生了极大的生理影响。与模拟虫害处理相比,PVY侵染和模拟虫害协同处理诱导产生743个差异表达基因,而这些基因主要富集在转移酶活性、内质网中蛋白质加工、苯丙素生物合成等通路中,而脱落酸合成通路中众多基因表达下调,与该植物激素变化情况一致。综上所述,本研究系统分析了马铃薯应对PVY侵染、马铃薯块茎蛾模拟虫害以及两者协同处理的生理反应,为探究“植物-病毒-非介体昆虫”三者互作提供了科学依据。
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松材线虫黄素单加氧酶家族基因结构与表达模式分析
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郝昕,谭瑞娜,陈洁,李洋,曹景鑫,刁健,邓振,张平,马玲
浙江大学学报(农业与生命科学版). 2023 (2): 191-199.
DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2022.03.021
黄素单加氧酶(flavin-containing monooxygenases, FMOs)是一类广泛存在于植物、动物、微生物中,主要参与调控生物体对内源性及外源性物质代谢的生物酶家族。为探究松材线虫FMOs(Bursaphelenchus xylophilus FMOs, BxFMOs)在宿主中定殖和响应杀线剂胁迫过程中所发挥的功能,本研究首先通过生物信息学手段从松材线虫基因组中筛选并鉴定了13个BxFMOs家族基因,随后对获得的BxFMOs家族基因进行理化特性、进化发育、蛋白结构及基因表达模式分析。结果表明:BxFMOs家族成员分布于5条染色体上,氨基酸数目为432~572个,分子量为49.77~66.09 kDa,等电点为6.26~9.27,其结构较为保守。基因表达模式分析揭示,BxFMOs家族对松材线虫定殖和响应杀线剂胁迫具有显著影响。本研究对探索松材线虫在宿主中的定殖机制和寻求防治松材线虫分子靶标具有重要的指导意义和理论价值。
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DPPA2/DPPA4在牛着床前胚胎发育过程中的作用及机制
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邱金龙,罗磊,胡冰洁,党燕娜,李爽,史延,王少华,张坤
浙江大学学报(农业与生命科学版). 2023 (2): 253-260.
DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2022.03.011
多能发育相关因子2和4(developmental pluripotency-associated 2 and 4, DPPA2/DPPA4)是激活类2细胞期胚胎干细胞(2-cell-like embryonic stem cells, 2CL ESCs)基因组的重要调控因子,同时调控胚胎干细胞的增殖。DPPA2/DPPA4在牛早期胚胎发育过程中的功能和机制尚不清楚。本研究利用RNA干扰技术结合胚胎显微注射技术敲低牛胚胎中的DPPA2/DPPA4后发现,与阴性对照组相比,敲低组中牛胚胎的8—16细胞阶段卵裂率和囊胚阶段囊胚率无显著差异,但是囊胚总细胞数、滋养层细胞数和内细胞团细胞数均显著减少(P<0.001、P<0.05、P<0.01)。进一步通过RNA测序(RNA-sequencing, RNA-Seq)分析发现,与阴性对照组相比,敲低组的晚期桑葚胚中,NOTCH信号通路的核心转录因子RBPJ(recombination signal binding protein gene for immunoglobulin kappa J region)的表达量显著下调(P<0.05),而本课题组前期实验证明,RBPJ敲低会导致牛早期胚胎的囊胚质量严重受损。本研究结果揭示了DPPA2/DPPA4在牛着床前胚胎发育中可能通过调节RBPJ的表达来影响细胞增殖。
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FYN结合蛋白基因rs109262355突变对中国南方荷斯坦牛泌乳性能的影响
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刘辰晖,吴海龙,程蕾,余婕,夏瑜,向敏,胡修忠,王定发,陶弼菲
浙江大学学报(农业与生命科学版). 2023 (2): 261-268.
DOI: 10.3785/j.issn.1008-9209.2021.12.061
为探究FYN结合蛋白(FYN binding protein,FYB)基因突变对中国南方荷斯坦牛泌乳性能的影响,以785头中国南方地区荷斯坦牛为研究对象,收集其2014—2020年的泌乳性状数据,通过SNaPshot技术对FYB基因突变位点进行单核苷酸多态性检测,分析突变对FYB蛋白结构和理化性质的影响,并利用最小二乘法将突变与奶牛泌乳性状、血清生化指标进行关联分析。结果显示:在试验群体中,FYB基因rs109262355位点等位基因C和T的频率分别为0.36和0.64,符合哈代-温伯格(Hardy-Weinberg)平衡(P>0.05);该位点由C→T的突变会导致FYB蛋白对应区域形成1个额外的长度为3.34 ?的氢键,同时使该区域的蛋白疏水性和柔性降低;该位点CC和TT基因型个体的305 d产奶量、高峰产奶量及乳脂率均存在显著差异(P<0.05),等位基因T为产奶量优势等位基因,等位基因C为乳脂率优势等位基因;该位点CC和TT基因型个体血清中低密度脂蛋白(low-density lipoprotein, LDL)含量存在显著差异(P<0.05),碱性磷酸酶(alkaline phosphatase, ALP)活性和总胆固醇(total cholesterol, TC)含量存在极显著差异(P<0.01)。FYB基因rs109262355突变能够影响奶牛产奶量及乳脂率,可作为候选遗传标记应用于中国南方荷斯坦牛泌乳性状的标记辅助选择育种。
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