在发育后期,如遇到不适宜的环境条件,果实极易发生开裂。裂果严重影响果实的生产和销售。本研究利用混池转录组测序(BSR- seq)技术发掘到番茄果实开裂的关键调控基因。研究通过BSR-Seq鉴定到与不规则裂果性状相关的两个区域,分别位于第9和第11号染色体,共包含127个候选基因。进一步通过差异表达分析以及在耐裂和易裂番茄中的qRT-PCR分析,筛选到显著差异表达的候选基因SlGH9-15 (Solyc09g010210)。对GH9基因家族进行生物信息学分析,发现20个SlGH9基因被分为3组。系统发育分析表明,SlGH9-15与细胞壁结构相关基因AtGH9B1, AtGH9B6, OsGH9B1和OsGH9B3密切相关。启动子顺式作用元件分析表明,SlGH9-15可被不同激素(乙烯和脱落酸)及非生物胁迫诱导表达。表达模式分析表明,13个SlGH9基因,特别是SlGH9-15在易裂果基因型中高表达,且随着果实发育成熟,表达量逐渐增加,在红熟期表达量达到最大值。此外,与耐裂果番茄相比,易裂果番茄中纤维素酶活性较高,纤维素含量较低,在红熟期两基因型中该基因表达差异更为显著。本研究首次鉴定到SlGH9-15基因,推测为番茄果实开裂的关键调控基因。研究为阐明番茄裂果的分子机制及其复杂的调控网络提供了新视野。
提高我国种猪生产效率是当务之急,尽管与母猪总产仔数性状相关的候选位点已逐步被揭示,但其分子机制尚不清晰。梅山猪是享誉世界的高产猪种,其繁殖力高于瘦肉型的大白猪等西方引进猪种。卵巢合成和分泌雌二醇、孕酮等类固醇激素,指导着猪卵母细胞发育、妊娠建立和维持、泌乳等生殖过程,是决定妊娠期生殖特征的关键器官。本研究关注妊娠中期第二个胎儿丢失的关键时期,妊娠第49天的卵巢生理过程,通过转录组、蛋白质组和代谢组的多组学比较研究,旨在确定梅山猪和大白郡猪卵巢黄体的基因组、蛋白质组学和代谢组学差异,以揭示母猪高繁殖力的潜在分子遗传机制。结果显示:梅山猪在妊娠中期的转录组和蛋白质组水平上都表现出卵巢类固醇生物合成和丁酸代谢的普遍下调,但血清胆固醇、雌二醇和孕酮水平均高于大白猪;鉴定出类固醇激素途径基因中与猪总产仔数、猪初生窝重和胎重相关的位点;揭示了梅山猪的高繁殖力性状形成的关键因素之一:调控妊娠中期较低的类固醇物质生物合成效率和较高的生殖激素血清水平的平衡,减少妊娠期的胎儿丢失。
芝麻(Sesamum indicum L.)是一种具有较高营养价值和收益的经济作物,种植在世界80多个国家。在世界范围内,芝麻籽不仅是一种重要的食用油料,而且富含其他作物所缺少的抗氧化木脂素类化合物芝麻素和芝麻林素等。随着芝麻素等成分越来越多的的药理、保健功能被发现和证实,国际芝麻需求不断增加。当前,培育高芝麻素或高木酯素品种已成为主要育种目标之一,总结芝麻素和芝麻林素研究进展,探讨研究热点和存在的问题,对促进广大研究人员协同开展相关研究具有重要意义。本文系统梳理总结了芝麻素和芝麻林素在芝麻品种资源中的含量变异、生物合成途径、关联分子标记、调控基因位点等方面研究进展,并对其在芝麻自身生长发育中潜在的功能作用和最新研究发现的药理作用进行了论述。此外,综述还提出并讨论了未来对于开展分子育种,选育高芝麻素或高木酯素新品种急需开展的一些研究任务。芝麻素和芝麻林素在芝麻应对外界胁迫,包括生物和非生物逆境方面都表现出积极作用。芝麻素和芝麻林素还具有多种药理作用,对人民健康有益,如抗氧化、抗癌、抗炎、抗增殖、抗高血压等作用。尽管已报道有40多种植物中存在芝麻素或木酯素,但因含量较低或分子结构差异,未能像在芝麻中获得重视。芝麻中芝麻素和芝麻林素含量变异范围较大,一般在0.05~12.17mg/g和0 ~10mg/g之间,但多数含量仍比较低。尽管芝麻素和芝麻林素的合成代谢途径已基本清楚,但对于其含量变异的调控基因位点研究仍旧不足,目前尚未有调控功能明确的基因被鉴定,高含量育种仍旧缺乏高效的生物技术手段。