重叠群物理图谱的构建及其应用

人类对各种生物的基因组结构和功能的研究都需要确定DNA序列在染色体上的位置。与遗传图相比,物理图反映了基因或DNA标记之间在染色体上的真实距离。依其作图方法分为三类,即限制性酶切图谱、重叠群图谱和DNA序列图谱。重叠群物理图是将获得的大片段克隆,如YAC、BAC克隆,依其在染色体上的真实顺序排列而成,主要应用于基因组测序、重要基因的图位克隆、靶分子标记开发及比较基因组学研究等,特别是为那些由于缺乏合适的作图群体而不能建立遗传图的物种提供了一个重要的从事基因组学研究的平台。本文综述了近年来重叠群物理图构建研究的主要进展,比较分析了不同重叠群物理图谱构建方法的特点,提出了改进物理作图质量的建议,认为应根据基因组不同区域的特点,综合特异性探针的杂交、PCR筛选、酶切指纹分析、BAC克隆STC延伸、BAC末端测序等多种方法才能完成重叠群的构建。此外,物理图的构建还应努力整合各种基因组的资源和数据,如遗传连锁图、分子细胞遗传图、DNA序列图、EST数据等,这将有助于提高其在基因组学研究中的使用价值及应用范围。文章最后对重叠群物理图的发展趋势进行了展望。     

半滑舌鳎性别决定的QTL互作研究

半滑舌鳎（Cynoglossus semilaevis）成体雌雄差异较大,性别控制是提高半滑舌鳎养殖效益的有效手段,而实现性别控制的关键在于揭示半滑舌鳎的性别决定的遗传机制。半滑舌鳎的遗传性别决定方式为ZW型,这种性别决定方式可能存在多因子剂量效应,其性别决定不仅与性染色体有关,常染色体也会参与性别调控,遗传性别是性染色体和常染色体的协同作用的结果。本研究从数量性状基因座（quantitative trait loci,QTL）互作的角度来探讨半滑舌鳎遗传性别决定机制,将性别作为二项性状,利用半滑舌鳎高密度微卫星遗传连锁图谱,采用logistic回归模型扫描所有标记间的二阶组合对性别是否存在影响。研究结果发现,共有5个标记组合在P<0.05显著水平上被检测出来,其中组合SCAFFOLD149₇459和SCAFFOLD7854₇1905在P<0.01水平上显著;5个交互组合位于7个常染色体的9个标记当中,这些标记主要集中在连锁群2、10和11,其中连锁群10-11发现了两个差异显著的交互对,且两个交互对均有SCAFFOLD149₇459,说明SCAFFOLD149₇459可能在互作过程中具有较大的影响。研究表明这些标记附近的基因参与了半滑舌鳎的性别决定,也即常染色体可能参与其性别决定的过程,这对进一步研究半滑舌鳎的性别决定和性别控制具有重要意义。     

半滑舌鳎性别特异微卫星标记的SCAR转化及其应用

半滑舌鳎(Cynoglossus semiliaevis)性别控制与全雌育种相关研究需要一种快速、准确的性别特异分子标记。本研究通过对半滑舌鳎共显性性别特异微卫星标记筛选,得到Z、W染色体同源片段相差35bp的位点,对其进行克隆和测序,针对所得测序结果,重新设计引物进行序列特异扩增区间(sequence characterized amplified region,SCAR)转化,增大35 bp差异片段在扩增片段中的所占比例;并摸索得到4%琼脂糖凝胶,150 V,25 min为最适电泳条件,所得SCAR标记可在雌性个体中扩增出169和134 bp两种DNA条带,雄性个体中扩增出169 bp DNA条带,超雌个体中扩增出134 bp DNA条带;将其应用于生产实践中,对半滑舌鳎生理雄性亲鱼576尾进行快速检测,在保证存活的前提下,剔除了亲鱼中的100尾伪雄鱼,有助于提高后代的雌性比例。本研究所得半滑舌鳎性别特异SCAR标记,可用于实验室对半滑舌鳎雌性、雄性和超雌个体遗传性别的准确测定和养殖场简易环境下养殖亲鱼雄鱼中伪雄个体的快速检测。     

一种快速鉴定半滑舌鳎遗传性别的方法

半滑舌鳎(Cynoglossus semiliaevis)遗传性别快速准确鉴定的方法是性别控制与高雌苗种培育的基础,其性别决定机制为ZW型,遗传雌鱼为异型染色体ZW,遗传雄鱼为同型染色体ZZ.本研究在半滑舌鳎全基因组测序结果的基础上,通过分析Z染色体和W染色体差异序列,设计一对跨Z/W染色体同源差异DNA片段的引物CS-SEX-F和CS-SEX-R,取半滑舌鳎部分鳍条通过碱煮沸方法获得的DNA为模板,采用PCR扩增,琼脂糖凝胶电泳方法鉴定半滑舌鳎遗传性别.通过该方法在遗传雄鱼(ZZ)个体中可以扩增出366 bp的DNA条带,遗传雌鱼(ZW)个体中可以扩增出366和253 bp两种DNA条带.本研究建立了一种新的成本低廉、操作快速、结果准确可靠的鉴定半滑舌鳎遗传性别的方法,该方法与已有方法相比,操作简便省时,为半滑舌鳎遗传学研究与性别控制育种相关研究提供了可靠分子标记,在半滑舌鳎遗传性别鉴定和养殖场所内伪雄鱼快速检测方面具有广阔的应用前景.     

牙鲆微卫星标记遗传连锁图谱的构建

为了实现分子标记或基因辅助育种在牙鲆养殖中成功运用,并快速提高牙鲆产量,使用微卫星标记首次构建了国内第一张牙鲆遗传连锁图谱。采用基因组测序的方法,筛选出大量微卫星序列,从中随机挑选1 000条序列设计合成引物,利用2009年建立的第10号家系为作图群体,使用JoinMap4.0软件,构建了牙鲆(Paralichthys olivaceus)SSR标记遗传连锁图谱。雌雄图谱分别由24个连锁群组成,其中雌性图谱标记212个,总长度1 320.4 cM,覆盖率为77.7%;雄性图谱标记198个,总长度1 361 cM,覆盖率为76.1%。每个连锁群长度变动在9.3～116.1 cM之间,连锁群上的标记数在3～21个之间。各连锁群上的SSR标记并不是均匀分布的,其中1、3和8号连锁群存在标记密集区。该图谱能够进行初步的QTL定位分析和基因定位相关研究,为开展牙鲆基因和QTL的精细定位及分子标记辅助育种(MAS)等提供更有效的依据。     

半滑舌鳎trim36基因cDNA克隆及表达分析

三重基序蛋白(the tripartite motif-containing protein,TRIM)家族是一类结构保守、进化快速的E3泛素蛋白连接酶,参与诸多重要的生命过程.TRIM36是TRIM家族的一员,trim36编码E3泛素蛋白连接酶.本研究在已完成的半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)全基因组测序及转录组测序的基础上,利用RACE技术克隆得到半滑舌鳎trim36基因(GenBank登录号:KU244470),序列全长为2 899 bp,其中ORF为2 214 bp,编码737个氨基酸,5’非翻译区(untranslated regions,UTR)为289 bp,3'UTR为396 bp.生物信息学分析显示,半滑舌鳎TRIM36蛋白包含1个锌指结构,2个B-BOX类型锌指蛋白结构域(B-Box-typezinc finger,BBOX),1个卷曲螺旋结构,1个羧基末端的纤连蛋白Ⅲ(fibronectin typeⅢ,FN3)结构域和1个双特异性蛋白激酶spla和兰尼碱受体(spla kinase and ryanodine receptor,SPRY)结构域.此外,在不同脊椎动物中,trim36基因与其邻近的基因具有保守的共线性关系.半定量RT-PCR及qRT-PCR结果显示,在半滑舌鳎不同组织中,trim36基因表达存在差异.trim36在卵巢中表达量最高,其次为雌、雄鱼的脑中;不同发育时期中,trim36基因在120日龄半滑舌鳎性腺中开始表达,且卵巢表达量显著高于精巢(P＜0.05).原位杂交结果显示,trim36基因杂交信号主要出现在Ⅰ期和Ⅱ期卵母细胞.trim36时空表达特征表明,其在卵巢腔的形成及Ⅰ期、Ⅱ期卵母细胞的形成中起重要作用.结果表明,trim36在性别发生方面有一定的作用,这为进一步研究鱼类ttim36基因功能及TRIM家族基因功能提供线索和参考.     

半滑舌鳎甲状腺激素受体β基因(TRβ)的克隆与表达分析

甲状腺激素在鲽形目仔鱼的变态过程中起着重要的作用,而甲状腺激素的生物效应是由甲状腺激素受体(thyroid hormone receptors,TRs)介导的。本研究利用RACE技术克隆了半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)TRβ基因的全长,并对其功能进行了生物信息学分析。结果显示,TRβ基因(GenBank登录号:No.KJ499433)cDNA全长为2 345 bp,开放读框(open reading frame,ORF)长1 188 bp,编码396个氨基酸,5'-UTR和3'-UTR分别长454和703 bp。通过氨基酸序列比对发现,TRβ氨基酸序列铰链区有一段由9个氨基酸残基组成的插入序列,推测这段序列可能为硬骨鱼类TRβ基因所特有的。实时荧光定量PCR技术分析结果显示,TRβ基因在各组织中均有表达,且在肝组织中的表达量显著高于其他组织(P0.05);因此推测TRβ基因在半滑舌鳎成鱼各组织中具有多样性的功能,而且其在肝脏的新陈代谢中起到重要的调节作用。在半滑舌鳎仔鱼变态时,TRβ基因的表达量随变态开始而迅速增加,在变态高峰期到达最高。药物处理实验结果显示,正常变态和提前变态的仔鱼TRβ基因的表达水平均随变态开始而迅速上调,而变态被抑制的仔鱼中TRβ基因的表达量则未出现显著变化,表明TRβ是调控半滑舌鳎仔鱼变态过程的重要基因,在半滑舌鳎生长发育早期阶段起较关键作用。本研究为深入解析半滑舌鳎变态的分子机制提供了理论依据和参考。     

半滑舌鳎转化生长因子TGF-β1和TGF-β3基因的克隆及受哈维氏弧菌感染后表达分析

转化生长因子β (transforming growth factor β,TGF-β)是一类具有多种功能的蛋白超家族,在细胞免疫、细胞增殖分化和组织损伤的修复中起着关键性作用.本研究从半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)肝脏中克隆获得了TGF-β1和TGF-β3基因.推导的TGF-β1和TGF-β3氨基酸序列均含有多个N糖基化位点和一个TGF-β家族标签.系统进化树分析显示,半滑舌鳎TG F-β1和TGF-β3分别与鱼类的TGF-β1和TGF-β3亲缘关系最为密切.qRT-PCR结果表明,半滑舌鳎TGF-β1和TGF-β3基因在健康鱼的多个组织中均有表达,二者在皮肤中表达量最高,在肌肉中表达量最低.经哈维氏弧菌(Vibrio harveyi)感染后,TGF-β1在肝脏、脾脏和肾脏中呈现先上升后下降的表达趋势,在感染48 h后的肝脏中表达量达到最大值,是对照组的3.17倍;TGF-β3在脾脏、肾脏和鳃中也呈现先上升后下降的表达趋势,在感染24 h后的鳃中表达量达到最大值,是对照组的4.71倍.以上结果提示,TG F-β1和TGF-β3可能在半滑舌鳎抵御细菌感染的免疫中发挥了重要作用,本研究为证明二者参与机体免疫调节提供了有力证据,为半滑舌鳎分子免疫研究提供了理论依据.     

黄瓜叶面积主效QTL小叶2基因(ll2)的遗传定位

叶片面积影响光合作用效率,是农作物产量的重要构成性状之一。野生黄瓜(Cucumis sativus var.hardwickii)的叶片较小,经过人工驯化后的栽培黄瓜(Cucumis sativus var.sativus)的叶片面积扩大了2~3倍。前人研究已经将控制黄瓜叶面积的主效基因之一ll(little leaf)定位在第6号染色体上。本研究以黄瓜小叶品系XF-24(P1)、大叶品系DF-32(P2)杂交产生的205个单株的F2群体为研究材料,用SAS软件对成熟期调查的各单株相同节位的叶面积进行正态性检验,结果服从正态分布,符合数量性状的遗传特征。为了有效地加快研究进程,在双亲测序情况下,采用插入缺失位点(insertion and deletion,InDel)标记进行基因定位。研究结合双亲全基因组测序数据,生物信息学分析得出双亲序列之间的InDel位点,用Primer Premier 5.0软件在所有染色体上均匀设计88对InDel标记引物,扩增采用分离群体分组混合分析法(bulked segregant analysis,BSA)组建大叶、小叶基因池,池间有多态的引物再进一步扩增F2群体DNA,筛选到7个与黄瓜叶面积基因ll2连锁的分子标记,位于黄瓜第7号染色体上,分别是InDel-1、InDel-2、InDel-3、InDel-4、InDel-5、InDel-6、InDel-7。建立遗传连锁图谱并进行区间作图寻找QTL位点,结果显示,遗传连锁图谱包含以上7个InDel标记,连锁区间为22.1 cM,包括1个控制黄瓜叶片大小的主效QTL位点ll2(little leaf 2),位于标记InDel-2与InDel-4之间,这两个标记之间物理距离为1.24 Mb。与前人的研究结果相比,定位区间更小且是7号染色体上首次发现的黄瓜叶面积QTL位点。截止目前,在黄瓜6号、7号染色体共发现了2个黄瓜叶面积主效QTL位点,分别是ll和ll2,表明黄瓜叶面积遗传机制复杂。叶面积主效QTL ll2的遗传定位,对于控制黄瓜叶片面积的遗传机制和分子机理研究以及分子标记辅助育种具有重要的意义。     

利用复合杂交群体定位陆地棉产量性状QTL

以共同亲本渝棉1号分别与中棉所35和贝尔斯诺杂交F1代,再次杂交得到复合杂交群体.利用6 565对SSR引物对3亲本进行多态性引物筛选,获得92对多态性引物.以多态性引物检测复合杂交群体172个单株的标记基因型,共获得96个标记位点,其中4对引物产生两个位点.构建的遗传连锁图谱包括63个标记、19个连锁群,总长656.0 cM,标记问平均距离10.4 cM,覆盖棉花基因组14.8%.利用多QTL作图方法,以复合杂交群体F2株系的产量性状鉴定结果,检测到7个产量性状QTL,即1个单株铃数(BN)、2个单铃重(BW)、1个衣分(LP)、1个单株籽棉(SC)和2个单株皮棉(LC).7个QTL分布于4条D基因组染色体,其中第19染色体分布4个QTL.同时,不同亲本之间存在产量性状QTL等位基因的差异.     

猪粪物理特性的测定

猪粪的物理特性对于猪粪处理是非常重要的因素,文中对猪粪的物理特性包括粒度分布、比重、容重、酸度、粘度、含水率和沉降性能等的测试结果进行了介绍。为处理和利用猪粪提供了基础数据。     

猪粪物理特性的测定

猪粪的物理特性对于猪粪处理是非常重要的因素,文中对猪粪的物理特性包括粒度分布、比重、容重、酸度、粘度、含水率和沉降性能等的测试结果进行了介绍。为处理和利用猪粪提供了基础数据。     

物理新技术处理种子方法的研究

物理新技术处理种子,旨在改善作物种子特性,实现增产。综合国内外已采用光、电、磁、声、微波等单因素处理种子的实例,均表明有一定增产效果。实践亦表明,采用合理的光加磁、微波加γ射线等多因素组合处理种子效果将优于单因素处理。通过物理技术处理种子的电磁、压力波、热、光效应等机理分析以及存在的问题,提出采用新型、有发展前途的仿生频谱处理种子技术。     

A digital computer program for particle size analysis and textural classification of soils

Abstract

A digital computer program was written for the determination of particle size distribution and textural classification of soil samples. The textural classification is based on the South African texture‐triangle.     

对Elovich方程的再认识

本文给出了不同假设条件下Elovich方程的不同形式 ,并对各模型的特点、参数的物理意义及参数求解方法进行了论述 ,并用实例加以验证 .     

几种栽培花卉基质的理化特性研究

对几种重要的花卉栽培基质的理化性质进行了测定,结果表明:岩棉的通透性能很好,几乎不含有效养分、无缓冲能力。泥炭本身含有一定的养分,大小孔隙度、容重适度,总盐含量适中,有一定的缓冲能力。椰糠的总盐含量和水溶性盐含量过高,在使用前必须进行处理。泥炭、椰糠采用混合基质后,理化性质有所改善。蛭石:珍珠岩(V:V=1:1)的保水力相对较差。在生产中,除考虑基质的上述理化性质即实用性外,还必须根据经济性的原则考虑基质的选择。     

Analysis of relationship between crop growth parameters,yield and physical environment within the crop canopy of sesame (Sesamum Indicum) at different sowing dates: Untersuchung der beziehungen zwischen wachstumsparametern,ertrag und physischer umwelt im pflanzenbestand von sesam (Sesamum Indicum) bei verschiedenen aussaatterminen

Relation between crop growth parameters of sesame (Sesamum indicum) and the physical environment within the crop canopy at different sowing dates was studied during the summer seasons of 1999 and 2000. The maximum leaf growth rate (LGR) and leaf area index (LAI) was obtained from February 19 sown crop. About 34.4% variation in LGR could be explained through the variation in the physical environmental elements within the crop canopy. The LAI was depressed in the later months of sowing. The February 19 sown crop produced significantly, the highest dry matter production (DMP) in all the stages of crop growth. The regression model indicated that the crop growth rate (CGR) was adversely affected by the ambient temperature and photosynthetic active radiation (PAR) within the crop canopy. Crops sown on 19 February and 1 March produced statistically similar yields. The cultivar Rama produced higher yields than B-67 and Kanke-1. Regression models suggested that the temperature profile and PAR within the crop canopy produced 69 and 39% variation in yield, respectively.     

地面覆盖对盐渍土水热盐运动及作物生长的影响

利用田间小区试验研究了山东省莱州半干旱海水入侵地区不同覆盖措施对土壤水盐热运动及作物生长的影响,试验结果表明,①塑膜覆盖对盐渍土有很好的保温增温效果和一定的保水抑盐作用;②秸秆覆盖能拦蓄雨水、减少地面径流和地表蒸发,对盐渍土有非常明显的保持土壤水分、抑制地表返盐、促进降雨淋盐的作用,且其作用随覆盖厚度的增加而增强,③秸秆覆盖的隔热性及其对土壤热容量的提高,缓和了土壤温度的日变化;④5cm厚秸秆覆盖的土壤含盐量变化幅度较小,说明秸秆覆盖提高了土壤对盐分的缓冲性;⑤随着油葵的生长,增加了地面的植被覆盖度,削弱了覆盖措施对土壤水盐热运动的影响;⑥5cm秸秆覆盖下的油葵生长状况及其产量均优于其他处理。由此可见,秸秆覆盖是改良利用盐渍土非常有效的一项措施。