水稻的花器官特征主要由A、B、C、E四类基因决定,它们大多编码MADS-box转录因子。然而,在花发育过程中,对于这些基因的表达如何被调控的研究很少。本研究报道了一个名为SUPER WOMAN 2(SPW2)的基因,该基因在水稻的小穗/小花发育过程中通过调控雌蕊特征基因OsMADS3、OsMADS13、OsMADS58和DL的表达发挥重要作用。SPW2突变导致小穗内的护颖、外稃、内稃、浆片和雄蕊中出现异位的柱头/子房状组织。通过图位克隆,我们揭示了SPW2编码一个植物特有的类EMF1蛋白,该蛋白是PRC2复合物的重要组成部分,并介导H3K27me3修饰。表达分析显示,SPW2突变导致OsMADS3、OsMADS13、OsMADS58和DL在小穗的非雌蕊器官中异位表达。此外,ChIP-qPCR结果显示这些基因在染色质上的H3K27me3修饰水平显著降低。因此,我们的研究结果表明SPW2通过参与H3K27me3介导的雌蕊特征基因表观遗传沉默,进而调控它们在水稻小穗的非雌蕊器官中的表达。这项研究拓宽了我们对于SPW2通过表观遗传调控花器官特征基因的分子机制的认识。
土壤盐渍化是限制干旱区农业生产的一个重要环境问题。将秸秆深还田至地表下40 cm处形成生物质隔层是抑制土壤返盐的有效措施之一,然而,不同用量的秸秆隔层对盐碱土壤剖面有机碳(SOC)和总氮(TN)的遗留效应的影响尚不明确。因此,本研究基于四年(2015-2018年)的不同用量(即0、6、12和18 Mg·ha-1)秸秆隔层处理田间定位试验,分析了秸秆隔层措施对盐碱土壤剖面中有机碳和全氮含量的影响。结果表明:与无秸秆隔层(CK)相比,秸秆隔层处理的20-40 cm和40-60 cm土层SOC含量分别增加了14-32%和11-57%,TN含量分别增加了8-22%和6-34%,SOC含量的增幅高于TN含量,从而20-60 cm土层的C:N比增加。与CK相比,秸秆隔层处理的20-60 cm土层SOC和TN含量的显著增加,导致了土壤层化率(0-20: 20-60 cm)的下降,促进了SOC和TN在土壤剖面上的均匀分布。此外,SOC和TN含量均随秸秆隔层用量的增加而增加,同时秸秆隔层处理有效的水盐调控效果显著提升向日葵产量。综合比较,12 Mg·ha-1的秸秆隔层处理SOC、TN和C:N比相对较高,土壤层化比率较低。以上结果表明,秸秆隔层措施在改善盐碱地底层土壤肥力方面有很大潜力,其遗留效应至少能维持4年
灌浆是籽粒形成的重要生理过程,直接决定最终产量。本研究以1964至2014年间在中国育成的50个代表性玉米单交种为试验材料,在多环境下对玉米籽粒灌浆特性演变规律进行研究。结果表明,籽粒灌浆快增期(Effective grain filling phase)的灌浆速率(43.40%)与灌浆持续时间(54.46%)对百粒重的形成具有重要作用。同时发现,随着不同时期育成单交种百粒重的显著增加,实际灌浆期(Actual grain filling period duration,AFPD)表现为持续上升,每10年有效积温平均增加23.41 ℃day。但对生理成熟期(Days from sowing to physiological maturity,DPM)而言,每10年有效积温仅平均增加19.76°C d,播种至吐丝的天数(Days from sowing to silking, DTS)占整个生理成熟期的比例则明显降低,由上世纪60年代的53.24%降至本世纪初的49.78%(2010s)。另外,还发现不同年代间中国育成单交种的各阶段籽粒灌浆速率均不存在显著差异,但籽粒灌浆相关性状的稳定性明显改善。对本土育种家选育单交种与国外种子企业选育单交种的灌浆特性进行比较,发现外来品种的籽粒快增期灌浆持续时间更长、灌浆相关性状的稳定性更高。根据本研究的结果,认为缩短播种至吐丝的天数,延长籽粒灌浆持续时间,提高籽粒灌浆速率,并继续提升籽粒灌浆相关性状的稳定性将有利于未来玉米品种产量的进一步提高。
大豆根际具有特定的微生物群落,但不同基因型大豆之间微生物群落结构的差异尚未得到解释。本研究分析了三种基因型大豆根际微生物群落结构。通过多样性和群落结构分析,证明了不同基因型大豆根际微生物群落间的差异,且每种基因型都由特定的根际微生物群落组成。共现网络分析发现,不同基因型大豆具有不同的根际微生物网络,网络中根瘤菌和根际微生物之间的关系在不同基因型的植物宿主之间表现出显著差异。生态功能预测发现,不同基因型的大豆招募了特定功能的根际微生物。研究结果表明,大豆基因型调控了根际微生物群落结构的差异,为大豆微生物菌剂的开发提供了参考和理论支持。
冠根系统是玉米营养期和生殖期最重要的根系组成部分。然而,玉米冠根性状的遗传基础及其与地上部农艺性状的关系尚不清楚。本研究以531个玉米优良自交系为研究对象,在不同的田间环境下,对其冠根相关性状和地上部农艺性状进行表型分析。结果表明,根系性状与开花时间、株型结构、籽粒产量等地上部农艺性状呈显著正相关。通过全基因组关联分析(GWAS)结合重测序,共鉴定出115关联位点和22个高置信候选基因。其中冠根与花期和植株构型有46个QTL共定位,因此大约三分之一的冠根性状遗传变异可能要归因于开花时间和植株结构。此外,115个冠根位点中有103个(89.6%)位于已知的驯化和改良选择范围内,这表明冠根在玉米驯化和改良过程中可能经历了间接选择。此外,Zm00001d036901是一个高置信候选基因,其表达可能与玉米冠根的表型变异有关,Zm00001d036901在玉米驯化改良过程中是受选择的。本研究促进了我们对根系结构遗传基础的理解,并为改进玉米根系结构提供了基因组学资源。
梨果皮的红色主要是由花青苷合成积累导致,以‘巴梨’(‘Bartlett’, BL)和‘红巴梨’(‘Max Red Bartlett’, MRB)为代表的芽变品种是研究梨果皮花青苷合成积累分子机制的理想材料。虽然早前的研究已通过遗传图谱定位了‘红巴梨’果皮色泽的数量性状基因座(QTL),但是决定色泽突变的关键基因及调控机制尚不明确。因此,本研究以‘巴梨’和‘红巴梨’为研究试材,通过对其果皮组织的转录组和DNA甲基化差异比较分析,发现‘红巴梨’的PcHY5 DNA甲基化水平低于‘巴梨’,且PcHY5基因的表达量高于‘巴梨’,由此推测PcHY5 DNA甲基化水平可能与‘巴梨’和‘红巴梨’果皮颜色差异有关,并利用双荧光素酶试验证实了PcHY5不仅能激活花青苷合成相关转录因子PcMYB10和PcMYB114,也能激活花青苷合成基因PcUFGT和转运基因PcGST,说明PcHY5不仅能调控花青苷的合成,还调控了花青苷的转运。进一步,对‘巴梨’和‘红巴梨’PcHY5的关键差异甲基化位点进行了分析,发现‘红巴梨’PcHY5内含子区域的低甲基化水平与果皮红色形成显著相关,而‘巴梨’同一位点的高甲基化水平与果皮绿色显著相关。因此,基于‘巴梨’和‘红巴梨’PcHY5基因差异表达和差异甲基化,结合基因的调控功能验证,推测‘红巴梨’PcHY5 通过DNA低甲基化水平促进其自身基因表达,并调控花青苷合成和转运相关基因的表达,从而促进果皮着色。
本研究的目的旨在确定鸡PPARγ对Plin1基因的调控作用,并阐明其确切的分子机制。本研究首先利用RT-qPCR技术检测PPARγ激动剂对cPlin1基因表达的影响,而后通过双荧光素酶报告基因和RT-qPCR技术分析PPARγ对cPlin1基因启动子活性和mRNA表达的影响,再通过免疫共沉淀和双荧光素酶报告基因技术研究PPARγ与RXRα的协同作用对cPlin1基因启动子活性的影响,最后通过启动子截短和突变分析以及凝胶阻滞技术确定cPlin1基因启动子中PPARγ2的具体调控位点。基因表达分析结果表明,PPARγ的特异性激动剂—曲格列酮可以显著增强(P<0.05)PPARγ的靶基因LPL、A-FABP、FAS基因和Plin1基因的mRNA表达水平,提示cPlin1基因的表达可能受PPARγ的调控;进一步的报告基因和基因表达分析结果表明,PPARγ2能够显著促进(P<0.01)cPlin1基因的启动子活性及mRNA表达水平,但PPARγ1却无此作用;免疫共沉淀和报告基因结果表明,PPARγ与RXRα之间存在蛋白质相互作用;与单独过表达RXRα相比,共表达PPARγ2和RXRα显著增强(P<0.01)cPlin1基因的启动子活性,但共表达PPARγ1和RXRα则没有表现出类似的现象;启动子的截短及突变分析以及凝胶阻滞结果表明,PPARγ2可以与cPlin1基因启动子上的-1126/-1116位点结合促进(P<0.01)cPlin1基因的表达。与哺乳动物相似,(i)鸡PPARγ对Plin1基因的转录具有正调控作用,其中PPARγ2是发挥此调控作用的主要蛋白亚型;(ii)PPARγ2是通过与cPlin1基因启动子区域的-1126/-1116位点结合来实现促进cPlin1基因表达作用的。本研究的创新性是明确了鸡PPARγ对Plin1基因表达的调控作用,并揭示了PPARγ2调控鸡Plin1基因转录的分子机制。
近几十年来,保护性农业(conservation agriculture,CA)因其有利于农业可持续性发展而获得广泛推广,但其对田间生物多样性和作物生产力的综合影响尚不清楚。本研究通过调查传统耕作(conventional tillage,CT),免耕(no tillage,NT)和少耕(reduced tillage,RT)三种耕作方式下稻田生物多样性和病、虫、草害等指标发现,降低耕作强度能显著降低稻田虫害、病害和杂草的发生,同时增加田间捕食性天敌数量,进而提高水稻产量。连续两年的调查结果显示,在CT模式下稻田主要害虫如稻飞虱和福寿螺发生量分别为74.78和9.91 m-2,而在RT模式分别为14.69和5.16 m-2,发生量显著降低,并且在RT模式下病害发生率和杂草密度也均有明显下降。同时,实施RT的稻田水稻产量(7477.01 kg ha-1)相比于CT(6489.19 kg ha-1)增加15.22%。此外,在CT模式下稻田害虫捕食性天敌的平均密度为11.22 m-2,而RT和NT模式下分别为19.73和20.48,虫口数显著增加,同时丰富度也显著增加,说明CA对促进农业生态系统生物多样性有重要作用。综上所述,实施RT有利于水稻病虫草害防治,提高水稻产量和农业生态系统可持续性。
本研究以东北农业大学鸡F2资源群体(NEAURP)为材料,利用 Illumina HiSeq PE150平台进行全基因组测序(26个F0个体进行10×重测序,519个F2个体进行3×重测序)。使用SAMtools进行SNP calling,BEAGLE 4.0在默认参数设置下进行基因型填充。经过质量控制和基因型填充后,共有7,890,258个SNPs用于分析。根据GRCg6a参考基因组,使用ANNOVAR软件进行SNP注释。基于混合线性模型(MLM),使用GEMMA软件进行全基因组关联分析。使用FST和π两种选择信号方法评估F2群体的遗传分化和遗传多样性。 GWAS与选择信号的整合分析表明,控制鸡骨骼肌产肉性状的遗传因子主要位于第1染色体(168.95Mb-172.43Mb)和第4染色体(74.37Mb-75.23Mb)上,共鉴定出17个可能影响目标性状的位置候选基因( LRCH1、CDADC1、CAB39L、LOC112531568、LOC112531569、FAM124A、FOXO1、NBEA、GPALPP1、RUBCNL、ARL11、KPNA3、LHFP、GBA3、LOC112532426、KCNIP4、SLIT2),其中KPNA3和FOXO1是与鸡产肉性状相关的强烈候选基因。本研究的主要创新点是结合GWAS和选择信号分析方法解析鸡骨骼肌产肉性状的遗传结构,发现了一些新的影响鸡产肉性状的基因组区域和候选基因。
随着我国Bt作物种植面积的增加,绿盲蝽和其他盲蝽逐渐成为重要农业害虫因为它们对作物中的Bt蛋白不敏感。此外,Bt作物种植后杀虫剂使用量的减少也增加了盲蝽爆发的严重程度。红颈常室茧蜂是一种盲蝽若虫的寄生蜂,但它对Bt蛋白的敏感性尚不清楚。在当前研究中,我们利用添加Bt蛋白(400 µg g-1)或不添加Bt蛋白的10%蜂蜜水,发展了一种评价Bt蛋白(Cry1Ab, Cry1Ac, Cry1F, Cry2Aa和Cry2Ab)对红颈常室茧蜂成虫影响的直接暴露试验体系。结果显示,红颈常室茧蜂成虫的存活和繁殖情况能够被半胱氨酸蛋白酶抑制剂E-64(阳性对照)显著抑制,但不受供试5种Bt蛋白影响。此外,寄生蜂体内的消化酶、解毒酶和保护酶活性也不受供试Bt蛋白影响,但取食含E-64的饲料后,它们受到显著影响。然后我们建立了一种三级营养试验,来测定供试5种Bt蛋白对红颈常室茧蜂幼虫和蛹的影响,在这个试验中,以取食含有Cry蛋白饲料的盲蝽若虫作为红颈常室茧蜂的寄主昆虫。三级营养试验的结果显示,即使被寄主的绿盲蝽体内含有大量Bt蛋白,以它们为寄主的红颈常室茧蜂寄生蜂化蛹率和羽化率也没有受到显著影响。上述结果整体表明,研究中发展的这2个生物试验可以用来评价杀虫物质对红颈常室茧蜂的毒性,供试的Cry蛋白对红颈常室茧蜂无毒性。
玉米在驯化和遗传改良过程中改变了形态及生理特性从而提高了产量和对胁迫的抗性,在这一过程中根际微生物的多样性可能也随之发生变化。了解玉米种质资源的进化如何影响其生长期的根际细菌结构,对于揭示植物-微生物之间的协同关系,进而提高驯化种质的产量具有重要意义。本研究在田间展开,选择9个具有代表性的驯化和遗传改良种质材料,分别在幼苗期、盛花期和成熟期对大雏草、地方种和自交系植物DNA和根际细菌DNA进行测序。检测并分析不同处理下土壤化学性质与细菌群落结构变化的关系。结果表明,玉米的驯化和遗传改良增加了根际细菌的多样性,改变了根际细菌的群落组成。根际中的核心微生物组在不同种质之间存在显著差异。共现网络分析表明,自交系的细菌网络模块性高于大雏草和地方品种。本研究最终表明:随着玉米的驯化和遗传改良,根际群落多样性随之增加,从而可以增强玉米对生物胁迫适应能力,提高对土壤养分的利用效率。
MicroRNA对卵巢颗粒细胞的增殖、分化和分泌具有重要的调控作用,但miR-99a-5p在山羊卵巢颗粒细胞(GCs)中的作用尚不清楚。为探究miR-99a-5p在山羊GCs中的功能作用,我们从屠宰场收集了新鲜的山羊卵巢组织进行后续的荧光原位杂交和免疫组化试验;利用网站预测miR-99a-5p靶基因,通过双荧光素酶报告基因试验验证靶向关系;在分离培养的原代山羊卵巢颗粒细胞中过表达或敲低miR-99a-5p与其靶基因后,使用ELISA试剂盒检测细胞培养液中类固醇激素的含量。荧光原位杂交试验结果显示,miR-99a-5p在山羊卵巢颗粒细胞中表达,免疫组化结果显示其预测的靶基因FZD5也在颗粒细胞中表达;进一步的双荧光素酶报告基因试验表明FZD5是miR-99a-5p的一个靶基因(P<0.001),同时荧光定量和免疫印迹试验结果显示,过表达miR-99a-5p后,GCs中FZD5的mRNA和蛋白的表达量均会显著降低(P<0.05),反之亦然;利用过表达或敲低FZD5的慢病毒感染GCs后,可以显著改变细胞中FZD5的mRNA和蛋白的表达量,同时ELISA结果显示,过表达FZD5可显著提高细胞培养液中雌二醇和孕酮含量;过表达山羊卵巢GCs的miR-99a-5p后,细胞培养液中雌二醇和孕酮含量显著下降(P<0.05)。综上所述,miR-99a-5p抑制GCs中靶基因FZD5的表达以及雌二醇和孕酮的合成。因此,我们证实了山羊的FZD5是miR-99a-5p的一个靶基因;miR-99a-5p在体外抑制GCs雌二醇和孕酮的分泌,靶基因FZD5促进其分泌。本研究为山羊和其他动物卵泡发育的调控机制提供了重要的数据和新的见解。
马铃薯孢囊线虫Globodera rostochiensis是国际公认的重要检疫性有害线虫,严重危害马铃薯。2018-2020年,在全国农业技术推广服务中心组织的全国马铃薯检疫性线虫调查中,从云南省昭通市鲁甸县和四川省越西县和昭觉县马铃薯根系发现金色孢囊线虫,经形态学观察鉴定、分子生物学rDNA-ITS及28S的D2-D3区域特征分析比对及种特异性引物ITS5和PITSr3检测确定为马铃薯金线虫Globodera rostochiensis(Wollenweber)Skarbilovich, 1959. 在隔离温室内采用盆栽人工接种的致病性研究结果表明,该三个金线虫种群都能侵染马铃薯(品种青薯9号)并繁殖,接种12周后,马铃薯上形成成熟雌虫,完成生活史。这是马铃薯金线虫在我国云南和四川省首次记录。
试验采用温室水培的方式,以豫麦49(高铵迟钝型)和鲁麦15(高铵敏感型)为材料,设置了5.0 mM NH4+-N(EAC)和NO3--N(CON)两个处理,研究了小麦幼苗根系氧化代谢对高铵胁迫的响应机制。结果表明,高铵胁迫下,两个小麦品种根系生长显著降低,其中鲁麦15降低程度高于豫麦49。高铵胁迫增加了两个小麦品种根系单脱氢抗坏血酸还原酶活性和脱氢抗坏血酸还原酶活性,但降低了处理12天后的根系抗坏血酸(ASA)含量和GDP-甘露糖焦磷酸酶(GMPase)活性,其中鲁麦15根系ASA含量和GMPase活性分别降低了62.0和71.4%,豫麦49根系ASA含量和GMPase活性分别降低了38.8和62.2%,说明高铵胁迫提高了ASA再生,但减少了ASA合成。此外,EAC增加了两个小麦品种根系DHA/ASA,活性氧(ROS)含量,丙二醛含量和抗氧化物酶活性。与豫麦49相比,鲁麦15根系中ROS含量和可溶性糖含量相对增加较多,而抗氧化物酶活性增加较少,说明鲁麦15根系氧化代谢紊乱更严重。结果表明,高铵胁迫下,GMPase活性降低导致ASA生物合成的减少可能是ROS过量积累和氧化还原失衡的原因之一,进而抑制小麦幼苗根系生长。与高铵敏感型品种鲁麦15相比,豫麦49具有较强的氧化胁迫保护能力,维持较低水平DHA/ASA,进而保持较好的氧化还原平衡状态,因此更耐高铵。
基于全国性大规模的2016年度中国家庭追踪调查数据,使用工具变量法的IVProbit模型,本文实证研究了新型农村合作医疗保险对农村居民家庭健康脱贫的影响。研究发现,第一,新型农村合作医疗保险对农村居民家庭健康脱贫的效果显著。家庭成员患病进行住院治疗,增加了该家庭陷入贫困的风险,新型农村合作医疗保险显著降低了中国农村居民家庭陷入贫困的概率。第二,新农合对农村家庭健康脱贫的影响在不同收入人群之间存在显著的差别。新农合对中高收入组和高收入组农村家庭的健康脱贫没有影响,但是显著提高了低收入组、尤其中低收入组的农村家庭,其因病致贫和因病返贫的防范能力。第三,新农合对农村家庭健康脱贫的影响效果存在显著的地区差异。新农合显著降低了西部地区农村居民家庭陷入贫困的风险,对东部和中部地区的农村居民家庭没有影响。为了减少和消除贫困,增强农村居民的收入获取能力,本文建议采取以下措施:切实提高新型农村合作医疗保险的实际补偿比、积极推进新农合的支付方式改革以控制医疗费用增长、加强西部地区的医疗卫生服务综合体系建设、加强边缘贫困人口医疗保障的制度建设,以及加强农村地区的人居健康环境改造。
草地贪夜蛾是原生于美洲大陆热带和亚热带地区的重要农业害虫,入侵我国后迅速扩散蔓延至二十多个省份,对农业生产造成了严重威胁。草地贪夜蛾的抗寒性反映了其对冬季温度的适应程度,直接决定地理分布区域。本研究对草地贪夜蛾的测定表明,不同发育阶段的过冷却点从低到高的顺序依次为:成虫(-15.05°C)<蛹(-13.25°C)<预蛹(-10.50°C)<幼虫(-9.03°C)。对卵和1-4龄幼虫低温生存时间的分析显示,卵在不同低温下的致死时间(lethal time,LT)显著短于幼虫,而大龄幼虫则显著长于低龄幼虫。在2°C、7°C和13°C下,4龄幼虫的LT99值分别为18.59 d、58.72 d和66.28 d,而卵的LT99值仅分别为5.33 d、9.28 d和12.97 d。研究结果为明确草地贪夜蛾在我国的越冬区域和发展区域性监测预警与控制技术提供了科学依据。
瘦素受体(LEPR)是瘦素的高亲和力受体,在人类和动物肥胖中起着至关重要的作用。本研究的目的是以东北农业大学肉鸡双向选择品系(NEAUHLF)为研究材料,通过关联分析和电子计算分析相结合的方法,研究LEPR外显子功能变异对鸡脂肪沉积的影响。使用5种在线生物信息学工具预测编码区单核苷酸多态性(SNPs)的功能。进一步,通过基于氨基酸残基的保守性和稳定性分析、蛋白质配体结合位点的预测、蛋白质二级结构分析、蛋白质三级结构的建模等生物信息学分析,确定了高置信度SNPs的可能结构与功能。同时,对鸡LEPR基因外显子20个非同义单核苷酸多态性(nsSNPs)与腹脂性状进行了关联分析。5种在线生物信息学工具显示,rs731962924(N867I)和rs13684622(C1002R)是最可能影响鸡腹部脂肪性状的功能性nsSNPs。氨基酸残基稳定性和保守型分析显示,大部分nsSNPs可引起蛋白质稳定性下降,rs731962924(N867I)和rs13684622(C1002R)在进化过程中相对保守。蛋白质结构分析显示rs731962924(N867I)和rs13684622(C1002R)均在可引起LEPR蛋白质结构和功能的显著变化。关联分析显示rs13684622(C1002R)与鸡腹脂重和腹脂率显著相关(P=0.0413,P=0.0260)。因此,我们认为rs13684622(C1002R)可能是一个影响鸡腹脂沉积的重要功能性SNP,有望应用于分子标记辅助选择(MAS)中培育低脂肉鸡品系。本研究的主要创新点是结合了多种生物信息学方法和nsSNPs与腹脂性状之间的关联分析进行LEPR基因功能性SNPs的筛选,为后续进行深入的功能分析提供优先研究SNP(priorization SNP)。此外,本研究用到的关联分析与计算机电子计算分析相结合的方法为鉴定农业动物重要经济性状的功能性分子标记提供了一条新的途径。
骨骼肌约占哺乳动物体重的40%,其发育是一个动态、复杂且精确调节的过程。转录组在调节山羊骨骼肌的发育中起着不可或缺的作用,但是在从胎儿到羔羊的多个骨骼肌发育阶段中,转录组表达谱和作用变化尚不清晰。对山羊胎儿到羔羊骨骼肌发育转录组进行细致的探讨及分析,探究转录组山羊骨骼肌早期发育过程中的角色转变,以完善了骨骼肌生长发育的调控网络。本研究使用石蜡切片和RNA-seq探究了从胎儿到出生后七个阶段(胎龄45d(F45),65d(F65),90d(F90),120d(F120)和135d(F135)的胎儿及以及出生1(B1)天和90(B90)天的孩子)的安徽白山羊背最长肌组织学和转录组表达谱。并通过WGCNA结合STEM分析,全面分析了差异表达基因(DEG)的时序表达情况,再利用GO和KEGG探究了差异mRNA的在不同时序中的功能转变。石蜡切片显示在F45时肌细胞较少,此时多为结缔组织。在F65在结缔组织间已出现大量肌细胞,且F65和F90具有初级肌纤维,而到F120及之后阶段初级肌纤维消失,完全为次级肌纤维。骨骼肌直径结果显示除F65和F90、F135和B1外,所有比较组均有显著差异(P <0.05)。所有阶段中共鉴定出4793个DEG,聚类结果显示它们在F45到F90、F135和B1之间相互聚类,而F120和B90单独聚类。石蜡切片结合RNA-seq将七个阶段划分为四个状态:F90之前,F120,F135和B1、B90。DEGs的WGCNA分析也验证了该结果。WGCNA结合STEM分析表明,F90之前的阶段与山羊骨骼肌的增殖密切相关。F120相关的DEGs通过调节tRNA参与骨骼肌结构的调节和骨骼肌的发育。F135和B1的DEGs参与调节脂肪酸的生物过程,以维持肌肉细胞的正常发育。B90的DEG通过调节肌动蛋白丝和原肌球蛋白来提供骨骼肌力量。这些结果验证了转录组在不同阶段扮演着不同角色,阐明了转录组在不同阶段对肌肉生长发育过程的潜在作用,进一步揭示了山羊骨骼肌发育中阶段特异性核心遗传网络的发展顺序。
蔗糖非发酵相关蛋白激酶2(SnRK2)是植物特有的一类丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶,其能够应对大量不利的环境刺激。之前研究报道了小麦TaSnRK2.4响应非生物逆境胁迫,提高了转基因拟南芥的多重抗性。本研究将揭示TaSnRK2.4的抗逆机理并发掘新的功能。TaSnRK2.4s分别被定位于3A、3B和3D染色体,这3种基因组序列均被克隆。多态性检测结果表明,TaSnRK2.4-3A和TaSnRK2.4-3B分别有1处和13处变异位点,TaSnRK2.4-3D未发现变异位点。基于其中3处变异位点,开发了标记2.4AM1、2.4BM1和2.4BM2。关联分析结果表明,TaSnRK2.4-3A和TaSnRK2.4-3B均与千粒重显著关联,其中SNP3A-T和SNP3B-C是高千粒重的优异等位变异。酵母双杂交和荧光素酶互补成像试验表明,TaSnRK2.4和逆境响应蛋白TaLTP3互作,进而得出TaSnRK2.4通过激活TaLTP3参与抗逆。我们的研究显示了TaSnRK2.4在增产抗逆方面具有巨大潜力。