基于16S rDNA高通量测序技术研究转基因作物对根际细菌群落结构的影响

近几年,随着分子生物学的发展,以16S rDNA基因为分子标记的高通量测序技术凭借低成本、高通量、流程自动化的优势为研究转基因作物对根际细菌群落结构的影响提供了新的技术平台。归纳介绍了基于16S rDNA扩增子高通量测序技术在评价转基因作物对根际细菌群落结构及多样性等方面应用的研究进展,总结了16S rDNA扩增子高通量测序技术应用中存在的问题,并分析展望其在土壤微生物多样性研究中的发展趋势。     

高通量测序技术在园艺植物遗传育种中的应用

高通量测序技术以其高输出量和高分辨率的特征,可一次对几十万条到几百万条DNA分子进行测序,并对一个物种的转录组和基因组进行细致全面的分析.此外,高通量测序产生的海量数据促进了相应的算法和软件的不断更新.文章对第二代、第三代主流高通量测序平台的种类、技术原理及其在园艺植物遗传育种中的应用现况进行了综述,并对高通量测序技术应用需注意的问题及其未来的研究动向进行了简要讨论.     

一类具次二次势能的二阶Hamilton系统同宿解的存在性（英文）

高通量测序技术以其高输出量和高分辨率的特征,可一次对几十万条到几百万条DNA分子进行测序,并对一个物种的转录组和基因组进行细致全面的分析.此外,高通量测序产生的海量数据促进了相应的算法和软件的不断更新.文章对第二代、第三代主流高通量测序平台的种类、技术原理及其在园艺植物遗传育种中的应用现况进行了综述,并对高通量测序技术应用需注意的问题及其未来的研究动向进行了简要讨论.     

高通量技术在微生物培养中的应用进展及分子测序对比分析

高通量技术是以微型生物反应器为操作平台,实现对生物细胞的分离培养和分子测序。通过着重分析几种实用型高通量技术在微生物分离培养及分子测序中的应用进展,发现微包埋技术在高通量试验中的研究及应用较为深入;而对不同环境菌样的分离培养中,海洋微生物方面的应用最为突出。另外,通过对比高通量分子测序技术可以发现,Illumina测序法的平均测序速度最快;单分子测序法所得数据的精确度最高,测序读长最长,周期相对最短。最后,对高通量技术在微生物学应用中的一些不足进行总结,并提出假设性解决方法。     

转基因植物非预期效应检测评价技术的发展

检测和评价转基因植物非预期效应是转基因植物安全评价不可或缺的重要内容之一。介绍了转基因植物非预期效应的定义、成因及其检测评价技术的发展，指出了转基因植物非预期效应检测评价技术的难点和存在的问题。阐述了基因芯片分析技术在检测和评价转基因植物非预期效应中的应用前景，特别介绍了转基因植物在不同发育阶段和生长条件下差异表达基因的分布模型，并提出了利用基因芯片分析技术，从差异基因到代谢途径，再到非预期效应的转基因植物安全评价模式。这一评价模式可为今后创建高效、全面、客观、公正的转基因植物非预期效应检测和评价技术提供可能的实验模型和理论依据。     

红掌FLOWERING LOCUS T同源基因的克隆及生物信息学分析

通过高通量测序技术获得红掌成花素基因FT,对其进行序列分析,通过与已报道同源基因的比较,预测基因FT能够显著促进转基因植物开花,为开展红掌分子育种提供了有益基因资源。     

抗除草剂棉花GV-2的分子特征和遗传稳定性分析

分子特征和遗传稳定性是我国转基因植物安全评价流程所需考察的重要数据。利用基因组测序技术对抗除草剂棉花GV-2的T-DNA插入位点、拷贝数及侧翼序列进行解析,并采用实时荧光定量PCR(quantitative real time polymerase chain reaction,qRT-PCR)、Southern杂交、胶体金试纸及ELISA(enzyme linked immunosorbent assay)方法对连续3代(T₃～T₅)GV-2转化体中目的基因的表达的稳定性进行验证。结果表明,转化体GV-2中T-DNA以单拷贝形式插入到陆地棉A06染色体2 092 124～2 092 194 bp之间,造成棉花基因组中70 bp DNA的缺失。转化体特异性PCR及Sanger测序结果进一步验证了插入位点的正确性。此外,目的基因及其表达蛋白在不同世代转化体中均可稳定遗传,为转基因棉花GV-2转化体的安全评价提供了有效的支撑。     

高通量测序技术在农业研究中的应用

随着高通量测序技术的不断发展和测序成本不断降低,高通量测序近几年在现代农业研究领域中得到了充分应用,为新品种选育和品质改良带来了新的科研方法和解决方案,加快了新品种的育种进程。高通量测序技术的主要应用方向包括对农作物和栽培品种进行全基因组从头测序和深度重测序、遗传差异分析、分子标记开发、遗传连锁分析、表观遗传分析和转录组分析等。本文系统阐述了近几年高通量测序技术在农业研究中的应用进展,展示高通量测序在现代农业研究领域的广泛应用前景。     

基于重测序鉴定耐盐转基因大豆事件外源T-DNA整合位点及特异性检测

[目的]转基因大豆事件L8014是本研究前期利用农杆菌介导的大豆子叶节高效遗传转化技术体系,将来源于山菠菜的基因BADH导入大豆(Glycine max)‘Williams 82’而获得具有良好耐盐(1.5%NaCl)性状的转基因大豆(该材料已经完成环境释放试验)。T-DNA插入位点侧翼序列的获得与分析对于转基因事件的安全评价及应用非常重要,本文旨在明确该转基因大豆材料的分子特征及其检测方法,以进一步推进安全评价。[方法]利用Southern杂交检测转基因大豆外源基因的拷贝数;基于基因组重测序技术,采用BWA(Burrows-Wheeler-Alignment)方法将重测序数据与T-DNA序列以及大豆基因组序列进行比对分析。[结果]T-DNA在大豆基因组10号染色体上的基因组区间3925017—3926022位点,插入方式为反向插入;结合PCR扩增技术获得外源T-DNA整合位点的左、右边界侧翼序列,基于该序列建立了转BADH基因大豆事件L8014的特异性PCR检测方法。[结论]本研究获得了转基因事件的整合位点及侧翼序列,方法快速、结果可靠,为转基因大豆及其衍生产品的检测提供了技术支撑。     

日本转基因农作物的安全管理

一、日本转基因作物的基本情况在日本，现代生物技术在植物育种中的应用已经比较普遍。为保证农业转基因生物（GMO）的环境安全，农林水产省（MAFF）在１９８９年发布了农业转基因生物环境安全评价指南，该指南指导从事GMO工作的申请人对GMO进行潜在环境风险评估。如果农林水产省认同其评价结果，将批准申请人进行田间试验。在日本第一例通过环境安全评价的是转基因抗病毒番茄，十多年来，已经有６０例转基因植物通过农林水产省的环境安全评价，这些转基因植物是由日本公司、研究机构及国外公司研究和开发的。目前，日本只批准了转基…     

高通量测序技术及其在贝类转录组研究中的应用

高通量测序是传统DNA测序的一次重大技术创新,它为贝类养殖物种的研究带来了新的机遇。着重对454、Solexa和SOLi D高通量测序平台的技术原理、数据分析及其在贝类转录组的研究应用进行综述,同时对高通量测序未来发展方向做了总结和展望。     

深度学习在植物基因组学与作物育种中的应用现状与展望

[目的/意义]随着单细胞测序、高通量技术的突破,植物基因组学也取得了巨大进步,可以低成本获取多维全基因组分子表型的海量数据。深度学习技术可以作为强大的数据挖掘工具对获取的分子表型进行进一步预测和解释。当前研究表明,深度学习在植物基因组学与作物育种研究任务中取得显著效果。但目前尚缺乏对于深度学习在植物基因组学中应用的完整综述。[方法/过程]本文首先概述了深度学习方法背景,包括最新的图神经网络;随后着重从基因特性、蛋白质特性方面综述了基因组学和深度学习交叉领域的两个突出问题：1）如何对从植物基因组DNA序列到分子表型的信息流进行建模?2）如何使用深度学习模型识别自然种群中的功能变异?[结果/结论]本文总结了当前研究中如何应用传统深度学习算法、图深度学习、生成对抗网络以及可解释性AI等方法解决上述两个问题。最后分析了深度学习在未来植物基因组学研究和作物遗传改良中的发展前景。     

基于高通量测序的动物基因组研究进展

动物基因组学研究是进行动物遗传资源保护和利用以及分子育种的一项重要基础工作,高通量测序技术的出现为动物基因组学研究带来了革命性飞跃。文章对基于高通量测序技术的动物基因组从头测序、重测序、简化基因组测序等基因组学研究进行了综述,总结了相关的生物信息分析内容,并对不同分析工具及方法进行了比较分析。最后,讨论了当前高通量测序技术存在的问题,对该技术未来发展方向进行了展望。     

转基因植物检测方法及标准化概述

针对如何更加科学精准地检测转基因植物的问题,采用比较研究的方法,对国内外转基因植物的检测方法及其标准化进行研究。结果表明:1)转基因植物及其产品的检测,主要包括转基因植物的产品成分检测、环境安全检测、食用安全检测3个方面;2)目前国内外转基因植物检测方法均处于先进水平,但随着不断涌现的转基因植物及产品,检测技术仍需更新换代;3)转基因植物检测技术研发必须与其标准化及安全管理协调进行,从而保证转基因植物及其产品在我国长期有效的安全监管。综上,转基因植物检测技术及其标准化仍需要不断开发和创新,为国家对转基因产品的安全监管提供更有力的技术保障。     

转基因大豆研究及应用进展

转基因技术是一种以分子生物学技术为核心,对基因进行修饰、改造,从而定向改变生物体遗传性状的技术。基于转基因技术在大豆中的应用,从技术研发手段、外源基因挖掘、转基因大豆品种、大豆除草剂、种植面积、研发体系等方面对国内外转基因大豆研究及应用进展进行概述,以期为发展中国大豆转基因技术提供借鉴和参考。分析指出,国外转基因大豆研发能力较为成熟,大豆外源基因转化技术主要采用农杆菌介导转化法和微弹轰击法,通过cp4、dmo、Pat、cry1Ac、fatb1-A等目的基因的表达,得到抗虫、抗除草剂、高油酸以及具复合性状的大豆品种,同时转基因产权保护体系比较健全,促进转基因大豆的产业化;而中国转基因大豆研究多为基础性研究,侧重于基因检测和再生体系培育,外源基因转化技术缺乏创新性,存在转基因安全性结论未定、舆论环境尴尬、研发体系不完善、审批过程复杂、具有完全自主知识产权的基因开发数量少,高油、抗生素抗性等功能性基因挖掘不足等问题,制约中国转基因大豆产业化进程。今后应改革高校和科研机构考核制度、强化产学研模式、完善转基因产权保护机制、加强转基因科普与监管,为转基因技术及其产业化营造更加健康的发展环境。     

不同封育年限下石灰岩山地植被 细根生物量及其动态

利用土钻法对不同封育年限下石灰岩山地植被细根生物量进行对比研究。结果表明院封育5 年林分细根 生物量为6.6287 t/hm2,封育10 年林分细根生物量为2.3063 t/hm2,封育20 年林分细根生物量为3.1316 t/hm2,封育 30 年林分细根生物量为2.8316 t/hm2;不同封育年限下细根生物量均随着土层深度的增加而降低,0~10 cm 土层的细 根生物量明显高于其他两个土层;不同封育年限细根生物量年动态变化均呈现双峰型。     

转基因食品及其安全性评价研究现状

简述了国内外转基因食品作物的研究和发展现状,并分析了转基因食品作物存在的优点和劣势,使人们对转基因食品有初步的了解。由于转基因技术存在一定的风险性,文章指出不仅要对转基因食品进行分子水平和蛋白质水平的检测,而且要依据“实质等同”等原则,从营养学、毒理学和过敏性等方面对其进行严格的食用安全性评价,由此才能给消费者带来合格放心的转基因食品。同时严格的评估和监控也能促进中国转基因技术和转基因食品的健康快速发展。