目前，对增生性瘢痕形成的机制仍然知之甚少。与正常皮肤相比，瘢痕组织中存在的大多数类型的细胞基因表达有明显差异。Fb在基因表达方面表现出最突出的改变，显示出独特的纤维化特征。通过比较小鼠Fb在瘢痕发展过程中上调的基因和成熟的人类肥厚性瘢痕中高表达的基因，该研究团队观察到一组丝氨酸蛋白酶——二肽基肽酶4（DPP4）和尿激酶参与了瘢痕形成。进一步分析研究显示，DPP4和尿激酶在TGF-β 1介导的肌Fb分化和ECM成分过表达中发挥了作用。在瘢痕形成期间，局部外用DPP4和尿激酶的抑制剂，尤其是使用尿激酶抑制剂BC-11后，可以显著抑制小鼠和人的皮肤纤维化和瘢痕形成。此外，该研究团队还构建了增生性瘢痕的遗传图谱，并提出有关增生性瘢痕形成机制的见解。总之，该研究团队认为使用丝氨酸蛋白酶抑制剂可以治疗皮肤纤维化。

目的 通过分析1例Waardenburg综合征(WS)耳聋家系的听力学及遗传学特征,探究其致病基因.方法 对该WS耳聋家系进行问卷调查,听力学检测及全身体查,绘制该耳聋家系的遗传图谱,分析其听力学及遗传学特点.应用Sanger测序技术及利用外显子捕获结合二代测序技术开发研制的EVA、Waardenburg基因诊断试剂盒筛查进行候选基因鉴定.结果 该家系共3代,进行听力学检测者为5人,3例患者同时具有毛发色素脱失及虹膜蓝染、内眦增宽及鼻梁扁平,其中听力下降者1例,先天性聋者1例,应用Sanger测序技术进行常见候选基因鉴定,EVA、Waardenburg基因诊断试剂盒(由中南大学湘雅医院利用外显子捕获结合二代测序技术开发研制)筛查,发现致病基因PAX3两个位点突变,PAX3 NM_181457:exon6:c.803G＞T和exon6:c.801delT.本家系检测到PAX3基因第6号外显子上的c.803G＞T突变、c.801delT,c.803G＞T可导致PAX3基因编码的第268位密码子由丝氨酸改变为异亮氨酸,c.801delT突变,可导致第267位密码子由苯丙氨酸改变为亮氨酸,并使后续碱基序列错乱,导致蛋白在第283位密码子处提前终止,可能严重影响基因编码蛋白的结构和功能,进而导致疾病.结论 由于该家系其母亲和患儿中都检测出PAX3基因突变,故该家系是因PAX3 NM_181457:exon6:c.803G＞T和exon6:c.801delT突变而导致的常染色体显性遗传的WS家系.本研究丰富了PAX3基因的突变谱,为临床分子诊断及遗传咨询提供了参考.

籽粒性状直接影响水稻的产量和品质,因此,解析水稻籽粒性状的遗传机制对提高水稻产量和品质至关重要.本研究以籽粒性状差异较大的稽稻和广百香占为亲本构建定位群体,利用水稻1K mGPS SNP芯片对定位群体进行基因分型,构建了包含770个Bin标记的高密度遗传图谱,通过QTL定位分析,最终鉴定出17个调控籽粒性状的QTLs,其中粒长QTL4个,粒宽QTL3个,粒厚QTL3个,长宽比QTL2个,千粒重QTL5个,LOD值介于2.55～42.44之间,表型贡献率介于4.73％～29.63％之间.在这17个QTLs中,9个为已知粒型基因位点,8个可能是新鉴定位点,分别为粒长qGL6,粒宽qGW5、qGW10和qGW12,粒厚qGT10,长宽比qGLWR5-2,千粒重qTGW10和qTGW11.根据新发现粒宽QTL(qGW5)定位区间内的基因注释、与拟南芥的同源基因比对、时空表达分析、激素响应分析和序列分析,最终筛选到1个编码CCCH类锌指蛋白的调控水稻粒宽的候选基因Os05g0195101.本研究为进一步开展水稻籽粒性状基因的克隆和遗传调控的解析奠定了基础.

水稻(Oryza sativa)穗部性状与产量直接相关,其相关基因的挖掘与功能解析对于保障国家粮食安全意义重大.以籼稻华占(HZ)和粳稻热研2号(Nekken2)及构建的120个重组自交系(RILs)为实验材料,测定了穗长、每穗粒数、结实率、柱头外露率及一次枝梗数等穗部性状.结合高密度分子遗传图谱进行QTL定位,结果共检测到31个QTLs,分别位于第1、2、3、4、5、6、10和11号染色体上,其中2个位点的LOD值分别高达5.45与5.28.通过分析筛选QTL区间内可能影响穗部性状的相关基因,并利用qRT-PCR进行基因表达检测,发现LOC_Os05g05490、LOC_Os05g06150、LOC_Os03g11700、LOC_Os03g12430、LOC_Os05g28720、LOC_Os05g30890、LOC_Os05g31740和LOC_Os02g17880在双亲间的表达水平差异显著.其中,前5个基因编码三角状五肽重复蛋白,而后3个基因编码糖基转移酶.研究挖掘到31个与穗部性状相关的QTLs,为进一步定位和克隆相关基因,从而选育高产水稻新品种奠定理论基础.

采用转录组测序的方法挖掘防风SSR位点信息并设计特异引物,以期为防风的种质资源遗传多样性研究提供有力依据.对防风种子净度、千粒重、发芽率、活力等种子特性进行统计,并对转录组数据库中长度1 kb以上的12 606条unigene,利用MISA软件搜索SSR位点信息,使用Primer 3设计引物,以筛选得到的43对SSR引物分析28份不同来源防风材料的多态性.结果显示不同种源防风在净度、千粒重、发芽率、活力、种子长宽等方面存在差异,其中发芽率、活力的差异较为明显,HB-ZJK1、NMG-CF4、NMG-BT、NMG-HLE1、NMG-CF2的千粒重、发芽率、活力方面明显高于其他种源.在得到的86 233条uni-gene 序列中利用MISA软件发现有12 606条unigene序列上共包含了15 958个SSR位点,SSR位点unigene数占unigene总数的14.62％,平均每5 009 bp出现1个SSR位点,SSR位点的重复类型以单核苷酸和二核苷酸为主,G/C、TC/AG是单核苷酸和二核苷酸的优势基元,利用28个不同产地防风材料对所有引物进行筛选,得到条带清晰、稳定多态性好的引物.聚类分析表明,28份防风种质资源的生物性状及遗传多样性的聚类结果大致吻合,相同产地(HB-AG1、HB-AG2、HB-ZJK1、HB-ZJK2)的大多聚在一起,亲缘关系较近.防风转录组中SSR出现频率较高、类型丰富且多态性高,为其种质资源鉴别、遗传图谱构建和分子辅助育种等提供了候选分子标记.

[目的]了解燕麦基因组SSR位点分布情况并开发燕麦全基因组SSR标记,为燕麦皮裸基因克隆、遗传图谱构建、群体多样性分析等提供科学的参考依据.[方法]利用已公布的"三分三"裸燕麦参考基因组,通过TBtools软件对燕麦全基因组的SSR位点进行检索并利用EXCEL和SPSS软件对检索数据分析其分布特征.根据检索结果设计引物,在构建的F2 遗传群体中小规模进行非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳验证,并克隆测序其有效性与真实性.[结果]在燕麦基因组中,SSR数量众多,类型丰富.全基因组共检索到 828138 个SSR位点,SSR平均密度为 78.16 个/Mb,平均距离为 12.90 kb.单、双、三核苷酸重复类型占主导优势.基元重复次数主要集中在 5 次和 6 次,A/T、AG/CT和AAC/GTT重复基元为优势基元.燕麦基因组SSR位点呈现中度多态性,长度变化范围为 11-1587 bp.并由此开发设计 52 对多态性引物在试验材料中进行扩增验证,在构建的遗传群体中均具有多态性.[结论]在"三分三"裸燕麦参考基因组中开发SSR引物有效可行,可以用于后续进一步试验研究.

莲(Nelumbo)是我国特色的水生经济作物,具有很高的观赏、食用、药用等价值.近年来,在莲基因组学、遗传学和分子生物学等研究领域取得一系列重要进展,绘制了莲属两个种的参考基因组图谱,构建了莲高密度遗传连锁图谱,开展了莲观赏性状(花色、开花时间和花型)、食用品质(莲子和莲藕营养成分)、药用成分(生物碱和类黄酮)和逆境胁迫(水淹、低温、弱光、重金属和盐碱)响应的分子机制研究.本文从莲基因组测序、遗传图谱构建、重要性状基因挖掘和功能分析等方面进行了系统的综述,并对今后研究的重点和发展方向进行了展望,以期为莲的基础研究和遗传改良提供参考.

甘薯茎线虫病由马铃薯腐烂线虫引起,是严重影响甘薯产量和品质的检疫性病害.挖掘抗茎线虫病基因并通过分子设计育种培育抗病品种是防控茎线虫病的有效途径.本研究前期以抗茎线虫病甘薯品种美国红为父本,感病品种徐紫薯8号为母本,通过控制授粉有性杂交方式构建了包含274个F1子代的分离群体.以该F1群体为材料,利用室内人工接种法对F1子代的茎线虫病抗扩展性进行鉴定,结果表明,甘薯茎线虫病抗扩展性呈连续性偏峰态分布,甘薯茎线虫病发病体积比与扩展直径和扩展长度呈极显著正相关,与薯块直径、薯块长度和薯块长宽比无相关性,说明薯块的大小和薯形对抗扩展性鉴定结果无影响.甘薯茎线虫病抗扩展性遗传力为75.7％,表明抗扩展性主要受遗传因素控制.基于前期构建的甘薯SNP遗传图谱对抗扩展性进展QTL定位,获得与抗扩展性紧密连锁的QTL 10个,解释6.6％～10.7％的表型变异.候选基因功能注释表明,苯丙素生物合成、植物激素信号转导、植物病原互作代谢等通路参与抗病胁迫.筛选5个关键候选基因进行荧光定量表达分析,在接种茎线虫后候选基因itf13g19570表达量显著增高.研究结果为甘薯茎线虫病抗病基因挖掘和抗病机理解析提供了重要参考.

炸荚和籽粒硬实性是野生小豆的主要特性,严重制约着野生小豆资源的利用,解析这些性状的遗传机理,对培育优良小豆新品种具有重要意义.本研究基于中红5号和野生小豆(Vigna angularis var.nipponensis)杂交衍生的重组自交系,开展炸荚和籽粒硬实等驯化相关性状鉴定及SSR标记分析.表型分析显示荚皮卷曲数、炸荚率及籽粒硬实率均不符合典型正态分布.构建了包含111个SSR标记、11个连锁群的小豆遗传连锁图谱,总长3813.5 cM,标记间平均距离为34.35 cM.连锁分析共发掘到与2021年炸荚率和荚皮卷曲数相关QTL19个,与2022年炸荚率及荚皮卷曲数相关QTL13个,其中不同年份重复检测到的荚皮卷曲数相关QTL 2个,重复检测到的炸荚率相关QTL 3个.籽粒硬实相关QTL 4个,其中位于LG11的QTL分别与炸荚率及2022年荚皮卷曲数相关QTL重叠.本研究结果为进一步开展小豆驯化相关基因的精细定位及机理解析奠定了基础.

目的 采用两样本孟德尔随机化探讨白细胞介素(interleukin,IL)水平与便秘的因果关系.方法 基于全基因关联研究(GWAS)汇总数据进行分析.白细胞介素与便秘数据均来自欧洲人群.其中 IL 作为暴露变量,来自两个GWAS汇总数据:①从人类血浆蛋白质组的遗传图谱中获得,包含 3 301 例样本;②来自一项关于 90 种循环蛋白的GWAS数据,包含 30 931 例样本.便秘作为结局变量纳入两个 GWAS 汇总数据:①来自芬恩数据库(Finngene),共包含 26 919 例病例和 282 235 例对照;②来自英国生物银行(UKBiobank),共包含 3 328 例病例和 459 682 例对照.将与暴露变量强相关的单核苷酸多态性作为工具变量,以逆方差加权法(IVW)作为主要分析方法,MR-egger回归和加权中位数法作为 IVW结果的补充证据,同时进行水平多效性和异质性的检验保证结果的稳定性.结果 在两个不同的结局变量 GWAS数据中,IVW分析结果均表明 IL-17 受体 C水平的降低与便秘风险增加有关,OR 值分别为0.956(95%CI:0.916～0.997,P=0.036‖Finngene)和 0.998(95%CI:0.997～0.999,P=0.040‖ukb),IL-18 水平的升高与便秘风险增加有关,OR 值分别为 1.055(95%CI:1.008～1.104,P=0.022‖Finngene)和 1.001(95%CI:1.000～1.002,P=0.044‖ukb);而在 Finngene 数据中,IVW 结果还提示 IL-2 受体α亚单位水平的增加、IL-10 和IL-17 水平的降低与便秘风险增加有关,OR 值分别为 1.054(95%CI:1.001～1.110,P=0.049)、0.945(95%CI:0.896～0.996,P=0.035)、0.934(95%CI:0.896～0.997,P=0.040).结论 IL-17 受体 C、IL-18、IL-2 受体α亚单位、IL-10 和 IL-17 与便秘风险存在因果关联.