雄性不育烟草atp6基因育性相关生物信息学分析

线粒体基因atp6与多种植物细胞质雄性不育(CMS)关系密切。为探索atp6基因致烟草CMS的潜能,以2对烟草不育系和相应保持系为材料克隆atp6基因,测序结果显示不育系与保持系atp6基因间有6个碱基差异。进一步的生物信息学分析结果表明,6个碱基差异导致4个预测氨基酸残基差异及差异残基所处区域的亲/疏水性改变,不育系atp6基因预测蛋白在二级结构和结构域上均呈现出周期结构(主要为α-螺旋)增加而非周期结构(主要为无规卷曲)减少的趋势,不育系atp6基因的碱基差异能在一定程度上引起编码亚基空间结构类型发生改变。推测atp6编码亚基尤其是亚基结构域空间结构类型的改变可能干扰线粒体F₀F₁-ATP合成酶的功能,从而成为影响烟草育性的因素之一。     

用AFLP技术分离辣椒mtDNA中与雄性不育相关的基因片段

采用AFLP技术对辣椒胞质雄性不育系‘北A’、相应保持系‘北B’及其杂种F1的m tDNA进行了比较分析,获得了9条差异谱带,对全部差异谱带进行了克隆测序和同源性比对分析。结果表明,部分序列同烟草NADH脱氢酶亚基1和核糖体蛋白L2基因、矮牵牛线粒体嵌合基因nad4L-orf25等核苷酸序列存在90%以上的相似性。推断这些差异片段可能与辣椒细胞质雄性不育相关。     

奶牛乳铁蛋白基因部分序列的PCR—SSCP分析

本研究采用PCR－SSCP方法对奶牛乳铁蛋白基因的第7、12外显子和5′调控区部分序列进行多态性分析，发现该基因5′调控区一段长227bp的DNA片段上存在多态性。经过对突变纯合（BB）的两头奶牛个体进行测序分析后证明，位于起始位点上游CAAT框－926和－915位置分别具有G→A及T→G点突变，同时在－839和－811位置分别具有C和T单碱基的。等位基因A、B的频率分别为0.898和0.102。     

猪TNNC2基因的克隆及其融合蛋白在大肠杆菌中的表达

根据GenBank上猪TNNC2（Fast skeletal muscle troponin C2）基因序列（GenBank accession No. DQ629177）设计一对引物,采用RT-PCR方法克隆得到617 bp TNNC2 cDNA片段（GenBank accession No. EF673726）,包括完整的开放阅读框（ORF）,与GenBank上公布的猪TNNC2基因（GenBank accession No. AY575058）的ORF核苷酸序列同源性达99 %,并发现开放阅读框内的5个点突变,319位点T→C,320 位点G→A,321位点C→T,导致氨基酸107位Ala（丙氨酸）→Met（蛋氨酸）,322位点A→G为同义突变,433位点A→T,导致氨基酸144位Glu（谷氨酸）→Asp（天冬氨酸）。根据已获得的TNNC2基因开放阅读框序列,重新设计引物扩增得到包含BamH I和EcoR I酶切位点的完整阅读框,将其首先克隆到pMD18-T载体中,经菌液PCR筛选和酶切鉴定后,用BamH I和EcoR I将目的片段切下,再克隆到原核表达载体pRSET A中构建重组表达质粒pRSET A-TNNC2。将重组质粒转化大肠杆菌BL21（DE3）,IPTG不同诱导条件诱导表达,经SDS-PAGE电泳和Western blot分析证实重组表达质粒pRSET A-TNNC2表达出24 kD左右的融合蛋白,最佳诱导时间为4 h,最佳的IPTG诱导浓度为0.6 mmol/L,表达产物以可溶性蛋白的形式存在。     

粘类小麦雄性不育系线粒体DNA的AFLP标记及SCAR转化

为了能在分子水平上有效鉴定具有粘果山羊草(Aegilops kotschyi)、偏凸山羊草(A.ventricosa)、普通小麦变种斯卑尔脱(Triticum spelta)细胞质雄性不育系及其保持系90-110和8222,提高其在杂交小麦(Triticum aestivum L.)研究与应用中的定向遗传改良,本研究对其线粒体DNA进行了扩增片段长度多态性(amplified fragment length polymorphism,AFLP)标记和序列特征性片段扩增区域(sequence characterized amplified region,SCAR)标记。通过AFLP标记方法,应用64对引物组合EcoRⅠ-NNN/MseⅠ-NNN对小麦同核异质雄性不育系和保持系进行扩增,共扩增出682条带,其中113条为多态性条带。引物E-AGG/M-CTA组合在粘果山羊草细胞质雄性不育系中扩增出一条大小约300 bp的特异性条带,对该特异条带进行回收、测序,利用Primer Premier 5.0软件重新设计SCAR引物,并对这3种类型同核异质小麦细胞质雄性不育系和保持系进行扩增,其中引物YW1在3种细胞质雄性不育系和保持系中都扩增出条带,而引物YW2仅在粘果山羊草细胞质雄性不育系扩增出一条198 bp的特异性片段,结果表明,已成功地将AFLP标记转化为操作简便、表现稳定的SCAR标记。此片段与小麦线粒体基因组有很高的同源性(同源性为99%),为烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NADH)脱氢酶基因(GenBank登录号:EU534409.1)上的序列,该酶是线粒体中氧化磷酸化的入口酶,与小麦细胞质雄性不育密切相关。本研究可以用于粘类小麦细胞质雄性不育系分子标记辅助育种,也为小麦细胞质种性鉴定提供了技术支撑和理论依据。     

烟草花药特异启动子的克隆,活性测定及雄性不育基因和恢复基…

采用聚合酶链式反应方法（ＰＣＲ），以烟草叶片ＤＮＡ为模板扩增得到１．５ｋｂ花药特异启动子ＴＡ２９的基因片段。然后克隆到ｐＧＥＭ７２ｆ（＋）的ＳｍａＩ位点上。序列分析结果表明，该基因片段两端２８０ｂｐ区段的碱基序列与资料报道的完全相同。经转化离体组织测定，该启动子具有花药特异启动活性。该启动子经与核酸酶Ｂａｒｎａｓｅ及其相应的抑制剂Ｂａｒｓｔａｒ基因分别融合后构建成雄性不育基因和恢复基因。     

藏猪氟烷基因PCR-RFLP和序列多态性分析

本文应用PCR方法,体外扩增了94头藏猪的氟烷基因18149～18760位之间612bp的片段（包含完整的外显子17和cDNA C1843→T1843突变位点）,采用HhaⅠ内切酶对扩增产物进行了酶切多态性分析,发现94头藏猪个体都呈现氟烷阳性。并对4个藏猪个体的氟烷基因的612bp片段进行序列测定,测定结果与GenBank中Brening公布的序列和帅素容测定的6个中国地方猪种氟烷基因序列的相同区段进行比较分析,结果表明,本文所测藏猪序列共发现2个变异位点,都发生在内含子区段,皆为转换型突变;在内含子16内有1个位点存在转换型杂合子。在4个藏猪个体中未发现cDNA C1843→T1843突变位点。     

绵羊抑制素βA基因多态性及其与产羔数关系的研究

设计7对引物,采用PCR-SSCP技术检测抑制素βA亚基(inhibin βA,INHBA)基因在高繁殖力绵羊品种(小尾寒羊和湖羊)和低繁殖力绵羊品种(多赛特羊、特克塞尔羊和德国肉用美利奴羊)中的单核苷酸多态性,同时研究该基因对小尾寒羊产羔数的影响。结果发现引物1-2、2-2和2-4扩增片段有多态性,其余4对引物的扩增片段均不存在多态性。引物1-2,多赛特羊只出现BB基因型,而其余4个绵羊品种则出现AA、AB和BB基因型;测序结果表明,BB型和AA型相比在INHBA基因5'端调控区第50位碱基处发生1处突变(G→A),该突变没有导致氨基酸的改变;小尾寒羊AA、AB和BB基因型之间产羔数的最小二乘均值差异都不显著(P>0.05)。引物2-2,多赛特羊和德国肉用美利奴羊出现GG、GH和HH基因型,而其余3个绵羊品种只出现GG基因型;测序结果表明HH型和GG型相比在INHBA基因外显子2第142位碱基处发生1处突变(C→T),该突变导致了氨基酸由丝氨酸改变为亮氨酸。引物2-4,德国肉用美利奴羊只出现KK和KL基因型,而其余4个绵羊品种则出现KK、KL和LL基因型;测序结果表明LL型和KK型相比在INHBA基因外显子2第95位碱基处发生1处突变(G→A),该突变没有导致氨基酸的改变;小尾寒羊KK、KL和LL基因型之间产羔数的最小二乘均值差异均不显著(P>0.05)。研究结果初步表明,检测的INHBA基因位点对小尾寒羊高繁殖力没有显著影响。     

大梅组合中亲子代甲基化差异及其与生产性状的关系

为了探讨DNA甲基化对杂种优势的影响,采用了甲基化敏感随机扩增PCR技术(methylation-sensitiveAP-PCR,MS-AP-PCR),利用40条随机引物对大梅组合亲子代基因组DNA进行了扩增.结果在RsaⅠ+HpaⅡ酶切扩增片段中,有19个位点在亲子代出现差异;在RsaⅠ+HpaⅡ酶切扩增片段中,有14个位点在亲子代出现差异.亲子代间甲基化状况可归纳为4种类型(1)亲子代甲基化水平相同;(2)单亲与F1代甲基化水平相同;(3)同亲代相比,F1代发生甲基化;(4)同亲代相比,F1代去甲基化.5个甲基化变化位点对7个生产性状产生显著的影响(P＜0.05).通过对生产性状产生显著影响的片段序列分析发现,这些序列在GenBank中有同源序列(同源性高于87%);3个片段G+C%大于50;所有片段CpG岛观测值/期望值都大于0.6;而且,有一个片段含有G/C盒.表明基因启动子区域CpG岛甲基化在亲子代出现差异;不同甲基化位点对杂种生产性状的作用方向不同,说明杂种优势的表现既与有些基因的表达有关,也与有些基因的表达抑制有关.     

花特异表达启动子PchsA的克隆及其序列分析

根据Ingrid M报道的矮牵牛花特异表达基因CHS A启动子的序列设计并合成一对特异引物，以矮牵牛（Petunia hybrida）叶片总DNA为模板，通过PCR扩增获得约含0.5kb大小的DNA片段，回收该片段并克隆到pGEM^R-T Easy载体上，进行测序，该片段含514bp。采用pcgene软件进行启动子序列结构的分析，第401－407之间有一个TATA box，第52－62位碱基间有一个CCAAT box，第429－434之间有一戴帽位点（cap site)，第21－36个碱基间有一个anther blox，第303－320位碱基间有一个box2元件，第335－349位碱基间有一个box1元件，box1元件内包含有一个G－box，第362－267之间还有一下G－box，第370－382之间有2个拷贝的TACPyAT box，所有这些调控元件及其附近的序列与报道的序列完全一致。但该序列在第78－248个碱基间比报道序列多出一段171bp的序列，经Splice site prediction分析，在第146－250bp之间为一内含子的序列（105bp)。     

猪激素脂肪酶基因（hsl）外显子Ⅷ的SSCP分析

激素敏感脂肪酶（HSL）是动物体脂肪分解的关键酶，第8外显子编码着影响激素敏感脂肪酶活性的调节功能区，本研究合成引物PCR扩增第8外显子部分片段，PCR产物经SSCP分析，结果有多态性。该DNA片段经过克隆测序分析，发现位于基因第2301处发生碱基序列的改良（G→T），使编码的氨基酸由谷氨酸变为天冬氨酸（Glu→Asp）。本研究还分析了多个品种在该座位的等位基因频率。     

人溶菌酶基因在烟草中的表达

根据植物偏爱的密码子，改变G＋C总量和密码子第三位碱基的G＋C含量，同时避免在真核表达中影响转录，翻译及mRNA稳定性的序列如AATTAAA和ATTTA，在原氨基酸序列不变的基础上，设计并合成了适合在植物中中高效表达的人溶菌酶(human lysozyme,简单HL）基因。构建了含HL基因的植物表达载体。用根癌农杆菌（Agrobacterium tumefaciens)介导法将其转化烟草（Nicotiana tabacum).PCR和Western检测表明，HL基因在转基因烟草中得到整合和表达，提高了转基因烟草离体叶对野火病（Pseudomonas syringaepv.tabaci)的抗性。     

经猪激素敏感脂肪酶基因(hsl)外显子Ⅷ的SSCP分析

激素敏感脂肪酶(HSL)是动物体脂肪分本研究合成引物PCR扩增第8外显子部分片段,PCR产物经SSCP分析,结果有多态性.该DNA片段经过克隆测序分析,发现位于基因第2301处发生碱基序列的改变(G→T),使编码的氨基酸由谷氨酸变为天冬氨酸(Glu→Asp).本研究还分析了多个品种在该座位的等位基因频率.     

不同肉牛品种中乙酰辅酶A:二酰甘油酰基转移酶基因(DGAT1)遗传多态性及对胴体性状的影响

本研究采用PCR-SSCP方法研究了3个黄牛(Bos taurus)品种(鲁西牛、晋南牛和秦川牛)及4个杂交肉牛(夏洛莱×鲁西牛、安格斯×鲁西牛、利木赞×鲁西牛和西门塔尔×鲁西牛)群体乙酰辅酶A:二酰甘油酰基转移酶基因(DGAT1)第17 exon和3'UTR的多态性.在3'UTR有5个碱基突变位点,分别位于8 402 bp(C→T)、8 414 bp(A→C)、8 445 bp(T→C)、8 465 bp(A→G)和8 545 bp(G→A),并且8 402 bp处碱基突变属首次发现.x2检验的结果表明,在该基因座位7个群体均处于Hardy-Weinberg不平衡状态(P<0.05或P<0.01).经DUNCAN'S检验表明在该基因座位上BB基因型个体的宰前体重、胴体重、眼肌面积、膘度和日增重均显著高于CC基因型的个体,而CC基因型个体的大理石花纹、背膘厚度和肌内脂肪含量均显著高于BB型个体.研究表明,DGAT1基因的等位基因B与肉牛的眼肌面积等胴体性状相关,等位基因C与大理石花纹、背膘厚度、肌内脂肪含量等肉质性状相关.     

人胎肝cDNA中EPO基因的克隆

从人胎肝中提取得总ｍＲＮＡ，然后通过ＲＴａｓｅ反转录得到ｃＤＮＡ，利用ＰＣＲ技术克隆到ＥＰＯ基因（全长为５２７ｂＰ），经过计算机分析已知ＥＰＯ基因保守区段的限制性内切酶位点，选择ＢｇｌⅠ和ＨｉｎｃⅡ进行酶解，确认所获得ＤＮＡ片段为ＥＰＯ基因。     

玉米同义密码子偏爱性分析

应用CodonW软件对玉米(Zea mays)基因组中的7 402个蛋白质编码基因序列进行了分析,计算了位于密码子3个位置的G+C含量、有效密码子数、同义密码子的使用频率等,并确定了玉米的最优密码子.结果显示,玉米密码子第3位的G+C含量明显高于第1、2位,表现出对以G或C碱基结尾的密码子发生强烈偏向使用;且确定的27种最优密码子均以G或C碱基结尾.分析结果对指导外源基因进行分子改造,提高其在玉米中的表达效率及完善玉米基因预测软件和程序,提高新基因预测和基因组注释准确性等具有重要意义.     

甘蓝S位点受体激酶基因（SRK）编码区的甲基化分析

克隆了位于自交不亲和型甘蓝(Brassica oleracea)S位点受体激酶基因(SRK)上第一编码区中包含两个CCGG位点的目的片段,通过甲基化敏感限制性内切酶-PCR法,利用对甲基化敏感性不同的Msp Ⅰ和HpaⅡ分别对柱头乳突和花药基因组DNA及其PCR产物进行交叉组合式的酶切与电泳,首次对SRK基因编码区的特定DNA区段进行了甲基化分析.使用相同的SRK基因特异性引物时,柱头乳突和花药基因组DNA作为模板均可以扩增出清晰目标谱带,且目标谱带经Msp Ⅰ/Hpa Ⅱ完全酶切后可产生预期的谱带类型;而经Msp Ⅰ/Hpa Ⅱ完全酶切后的此二基因组DNA再作为模板进行PCR,均无特异性的目标谱带扩出.这些结果初步表明,自交不亲和型甘蓝花粉的SRK基因可能不存在甲基化封闭.     

猪肥胖基因(ob)位点的RFLP多态性分析

肥胖基因（ｏｂ）产物－Ｌｅｐｔｉｎ是反映体内脂肪含量和调节的重要信号因子。本研究从构建的猪脂肪ｃＤＮＡ文库中分离克隆猪ｏｂ基因,并以克隆的猪ｏｂ基因片段为探针,ＢｇｉⅡ酶切基因组ＤＮＡ,对不同品种猪在ｏｂ基因位点的多态性进行了分析。     

蓖麻细胞色素P450基因片段的克隆及RNAi表达载体的构建

采用PCR方法克隆了蓖麻细胞色素P450基因的正反2个片段。正向片段长为525个碱基,反向片段长为421个碱基。经测序分析,得到的正向基因片段和反向基因片段与GenBank上的蓖麻细胞色素P450基因（XM₀02525863.1）的碱基同源性分别为98.85%和99.51%。利用载体pHANNIBAL和限制性内切酶将正反2个片段连接成具有发夹结构的中间载体pHAN-P450S-P450A,然后将中间载体和表达载体pBI-121连接,构建了P450基因的RNAi植物表达载体,为利用RNA干扰抑制P450基因表达的研究奠定了基础。     

猪UCP3基因多态性及其与脂肪沉积、肉质性状的相关分析

在QTL定位的基础上选取猪解偶联蛋白3(UCP3)作为控制脂肪沉积性状和肉质性状的候选基因。对猪UCP3基因的部分编码区进行了测序，在395 bp处发现了1个cSNP位点。该cSNP位点发生G→A突变，并导致相应编码氨基酸由甘氨酸→精氨酸的改变。该位点可以被限制性内切酶SmaⅠ识别。利用PCR-RFLP方法，对186头大白×梅山F2资源家系进行UCP3片段SmaⅠ位点分析，发现AA、AB和BB三种基因型，其中A等位基因频率0.56，B 0.44。经统计分析发现，在该F2群体中，UCP3 SmaⅠ位点多态性与脂肪沉积性状中胸腰椎间膘厚、臀部膘厚显著相关；与肉质性状中的肌内脂肪、系水力和失水率显著相关。UCP3 SmaⅠ位点主要表现为加性效应，基因型AA降低膘厚，提高系水力和降低失水率，但同时也降低肌内脂肪含量。