小麦族物种线粒体基因rrn18–trnfM区域的序列多样性分析

为了研究线粒体基因组在小麦族物种中的遗传变异与进化关系,选用小麦族的14个二倍体及7个多倍体物种,对其线粒体rrn18-trnfM 基因区域进行PCR扩增并对扩增所得的片段进行克隆测序。获得大小不同的2种片段类型,大片段为513或515 bp,小片段为447或449 bp。其主要差异在trnfM区,即大片段存在trnfM基因,小片段缺失trnfM基因,再次证明以前报道的大麦属和小麦属间的分歧。而中间偃麦草同时存在两扩增片段类型,表明多倍体物种mtDNA具有双亲遗传现象。中间偃麦草的RT-PCR分析发现小片段没有转录,大片段能转录,因而考虑高频重组和选择性表达作为中间偃麦草的线粒体基因组独特的进化系统,这与核基因组进化系统不同。     

小麦族物种线粒体基因rrn18-trnfM区域的序列多样性分析

为了研究线粒体基因组在小麦族物种中的遗传变异与进化关系，选用小麦族的14个二倍体及7个多倍体物种，对其线粒体rrn18-trnfM基因区域进行PCR扩增并对扩增所得的片段进行克隆测序。获得大小不同的2种片段类型，大片段为513或515bp，小片段为447或449bp。其主要差异在trnfM区，即大片段存在trnfM基因，小片段缺失trnfM基因，再次证明以前报道的大麦属和小麦属间的分歧。而中间偃麦草同时存在两扩增片段类型，表明多倍体物种mtDNA具有双亲遗传现象。中间偃麦草的RT-PCR分析发现小片段没有转录，大片段能转录，因而考虑高频重组和选择性表达作为中间偃麦草的线粒体基因组独特的进化系统，这与核基因组进化系统不同。     

旋毛虫种属鉴定及分子进化研究进展

详细叙述了旋毛虫种属的发现、鉴定及进化过程。同时对种属鉴定方法、系统发育、地理分布和分类结构进行了系统的回顾,特别阐述了分子生物学和分子遗传学对种属鉴定的贡献。随着科学技术的发展,旋毛虫种属现已扩大到9个种,3个分类地位尚不明确的基因型。因此,笔者提供了一些种属鉴定和进化关系的信息,明确分类法、诊断、系统分类、生物地理、生物历史、微观和宏观进化关系。从而为病原学、临床诊断、疾病的控制和预防奠定基础。     

叶绿体DNA条形码在林木中的应用及研究进展

叶绿体基因组含有丰富的遗传信息,分子量小、结构简单,进化速率中等、突变率较低、遗传稳定,多被用于物种鉴定、物种的系统发育关系研究及物种间亲缘关系分析,也被用于分子谱系地理学和物种起源等研究。叶绿体基因组主要分为编码序列和非编码序列(包括内含子和间隔区),两者进化速率差异显著,适用于不同阶元的系统发育及分类研究。本研究主要对叶绿体基因组的编码序列rbc L、mat K基因、间隔区psb A-trn H、trn L-trn F等基因及内含子rpl16、rps16、trn L等应用于林木系统发育、亲缘关系分析及分子谱系地理学等方面研究进展进行了概述,提出了当前叶绿体DNA条形码在林木应用中存在的问题,并对今后叶绿体条形码在林木中的应用前景进行了展望。     

秀丽白虾线粒体16S rRNA基因序列及长臂虾亚科系统进化初步分析

旨在了解秀丽白虾线粒体16S rRNA基因序列及线粒体16S r RNA基因在虾类物种鉴定及系统分类中的作用,采用PCR特异扩增测序的方法,对秀丽白虾(Exopalaemon modestus)的16S rRNA基因片段进行了分析,并探讨了长臂虾亚科虾类的系统发育关系。结果表明:54尾秀丽白虾16S r RNA基因共发现5种单倍型和8个变异位点。13种长臂虾间的遗传距离在0～0.2614之间,7个属间的遗传距离为0.1344～0.2769。NJ法和ME法构建的系统进化树显示,除洁白长臂虾外,同属的不同种先聚成一支,其中东方白虾和脊尾白虾亲缘关系最近。长臂虾属和小长臂虾属亲缘关系很近,长臂虾属为多起源;推测洁白长臂虾与宽额拟瘦虾之间的分化时间距今约22.34百万年。本研究结果表明,线粒体16S rRNA基因序列不能单独对长臂虾亚科虾类进行物种鉴定,但进行系统分类和亲缘关系分析是可行的。     

植物CPR基因密码子偏好性及聚类分析

细胞色素P450还原酶(cytochrome P450 reductase,CPR)在植物的生长、发育、天然产物的合成和抵御外界刺激的过程中发挥重要作用。本研究通过利用12种植物的36个CPR基因,运用Codon W软件分析密码子的偏好性指标,并分别运用SPSS和MEGA5.0软件进行密码子偏好性和基因聚类分析。结果显示,单子叶植物和双子叶植物CPR基因的有效密码子数(effective number of codons,ENC)范围分别为52.92~58.17和46.85~53.58,密码子偏好性较弱。全部CPR基因位点在ENC绘图中均偏离ENC期望曲线,其密码子偏好性主要是受自然选择压力的影响。单子叶植物和双子叶植物CPR基因对同义密码子的偏好性存在差异;同种植物不同CPR基因的密码子偏好性也不同。在基于基因同义密码子相对使用度(relative synonymous codon usage,RSCU)的聚类中,单子叶植物CPR基因和双子叶植物CPR基因分别聚为一支,更接近于12种植物的传统系统分类,反映了物种的进化关系,可以作为物种系统发育分析的重要补充。在基于基因编码序列(coding sequence,CDS)的系统进化树中,同种植物的CPR基因分别聚到两个支上,一定程度上反映了CPR基因的分类和功能。本研究结果从密码子偏好性和蛋白质水平上说明同种植物的不同CPR基因存在功能与进化差异,为植物CPR基因的分类与演化、功能预测与表达以及植物育种研究奠定了基础。     

生物技术在天牛分类中的应用

天牛分类一直以形态特征为依据,近年来生物技术在天牛分类研究中得到应用,此文综述了包括同工酶电泳、RAPD分子标记、PCR、核酸序列分析等技术在天牛近缘种及种下阶元的分类鉴定、种上阶元的系统发育分析、天牛种群的遗传变异与进化、天牛生物地理学研究中的应用,并根据存在的问题对天牛分子生物学研究的前景进行探讨。     

9种鹤类DNA条形码的研究

为了研究9种鹤类的DNA条形码,采用DNA条形码鸟类通用引物扩增中国4种鹤类（22个个体）的线粒体细胞色素C氧化酶亚基I（COI）基因。从GenBank及BOLD Systems下载13条鹤类的COI基因序列,对35条COI序列进行分析,构建NJ树和MP树,探讨DNA条形码对鹤类的识别和鉴定。结果显示,丹顶鹤群体中,除D1和B18号个体外,均被归为同一类群;白鹤群体中,编号为AY567881的个体与黑鹤划为同一类群;其余鹤类的系统发育分析结果均与形态学分类结果相同。由于丹顶鹤样本均取自沈阳森林野生动物园,所以是同一物种或是近缘物种杂交的可能性最大;白鹤较大的种内差异则可能是地理位置或是其他原因。     

生物技术在天牛分类中的应用

天牛分类一直以形态特征为依据,近年来生物技术在天牛分类研究中得到应用,此文综述了包括同工酶电泳、RAPD分子标记、PCR、核酸序列分析等技术在天牛近缘种及种下阶元的分类鉴定、种上阶元的系统发育分析、天牛种群的遗传变异与进化、天牛生物地理学研究中的应用,并根据存在的问题对天牛分子生物学研究的前景进行探讨。     

棉花UGPase基因鉴定与生物信息学分析

【目的】尿苷二磷酸葡萄糖焦磷酸化酶(Uridine diphosphate glucose pyrophosphorylase,UGPase)是糖合成代谢途径中的一种重要限速酶,在植物纤维细胞发育中起重要作用,但是关于棉花中UGPase基因的生物信息学研究却很少。本研究采用生物信息学手段鉴定和分析棉花UGPase基因家族特性,为其相关研究提供重要线索。【方法】以陆地棉、海岛棉、亚洲棉和雷蒙德氏棉4种棉花为主要研究对象,结合藻类、水稻、葡萄、可可、榴莲等19种植物的UGPase基因进行系统进化分析和陆地棉UGPase基因的表达特性分析。【结果】系统发育分析显示UGPase基因被分为UGPase-A和UGPase-B两大类。保守基序及适应性进化分析显示,UGPase-B类基因在进化中十分保守,UGPase-A类基因在进化中与UGPase-B类基因存在较大差异。棉花、葡萄、可可、榴莲UGPase基因同源性分析显示,棉花中大多数UGPase基因来源于异源四倍体棉花形成之前的基因组加倍事件。UGPase-A类在棉纤维发育起始和伸长期表达量较高,UGPase-B类在营养器官中表达量较高。【结论】本研究明确了UGPase两类基因的结构、功能与进化,为后续研究奠定基础。     

陆地棉EPSPS基因全基因组分析

当前在NCBI中提交的来源于陆地棉的EPSPS基因有2个,随着陆地棉基因组测序结果的公布,为在陆地棉基因组中全面鉴定EPSPS基因的存在提供了便利条件。从陆地棉异源四倍体标准系TM-1基因组数据库中共搜寻获得4个EPSPS同源基因,这4个基因分别分布在A07、A12、D07和D12亚基因组。从这4个基因的核苷酸序列、氨基酸序列和基因结构的比对,构建进化树的系统发育分析以及基因的转录情况研究来看,定位在A07和D07亚基因组的2个基因属于共线性高度同源基因,定位在A12和D12亚基因组的2个基因也是相同的情况。序列比对结果表明,已经在NCBI中提交的2个EPSPS基因分别是定位在A12和D12亚基因组上的基因,研究结果为定位在A07和D07亚基因组上EPSPS基因的克隆和功能研究提供了基础理论依据。     

基于3个叶绿体基因的花叶藓科属间亲缘关系分析

花叶藓科(Calymperaceae)科内各属分类位置及亲缘关系一直存在争议,本研究通过对花叶藓科8属24种植物的3个叶绿体基因(trnL-F, rbcL, rps4)进行分子系统学分析,同时随机选取曲尾藓目(Dicranales)、丛藓目(Pottiales)以及白发藓科(Leucobryaceae)内各2个种为外群;综合最大似然法(Maximum likelihood)以及邻接法(Neighbour joining)构建系统发育树,旨在为花叶藓科属间关系提供依据。通过基于三种叶绿体基因并采用两种建树方法构建的系统发育树显示:拟外网藓属(Exostratum)、白睫藓属(Leucophanes)及八齿藓属(Octoblepharum)与其他花叶藓科各属聚为一个大支,并且整体靠近丛藓目的种。本研究结果支持拟外网藓属、白睫藓属和八齿藓属隶属于花叶藓科,同时花叶藓科与丛藓目植物亲缘关系更近。本研究结果为花叶藓科植物的分类地位提供数据支撑,为藓类植物系统分类的进一步研究提供理论基础。     

发酵床养殖模式下鸡生长性状、肉品质及屠宰性能的研究

本研究以肉鸡为研究对象,研究发酵床饲养模式下,鸡生长性状、肉品质及屠宰性能的对比分析。研究结果显示,生长性状：第一批次5周龄体重发酵床模式极显著高于网上平养模式(P<0.01)； 9周龄体重发酵床模式极显著高于网上平养模式(P<0.01)。第三批次5、6、9周龄体重发酵床模式极显著高于网上平养模式(P<0.01)； 8、10周龄体重发酵床模式显著高于网上平养模式(P<0.05)。肉品质：在胸肌品质中：第二批次失水率网上平养模式极显著低于发酵床模式(P<0.01)。第三批次水分网上平养模式显著低于发酵床模式(P<0.05)；粗蛋白网上平养模式极显著高于发酵床模式(P<0.01)。在腿肌品质中：第一批次PH值发酵床模式极显著低于网上平养模式(P<0.01)；剪切力发酵床模式极显著高于网上平养模式(P<0.05)。结论①发酵床养殖模式下鸡体重优于网上平养模式；②三批次试验鸡产肉性能均较好；③发酵床养殖模式下肉质优于网上平养模式,腿肌品质优于胸肌。     

基于atpF-atpH序列鉴定稻属植物

为从分子水平上鉴定稻属,对稻属9种32份植物材料DNA条形码基因atpF-atpH进行PCR扩增并对PCR扩增产物测序,以近缘种植物为外类群建立系统进化树及序列差异分析,设计了鉴定稻属的特异性引物。结果表明,应用该特异性引物对稻属材料进行扩增,均获得与预期大小一致的113bp特异性目的片段,而对非稻属材料的扩增结果均呈阴性。系统进化树也显示出atpF-atpH基因可以很好将稻属区分开。这说明在条码基因差异位点分析的基础上,设计特异分子标记可用于稻属的鉴定,为珍贵物种的口岸鉴定提供了检测方法。     

恶疫霉实时定量RT-PCR分析中内参基因的选择

为选择合适的内参基因用于分析植物病原卵菌恶疫霉(Phytophthora cactorum)的基因表达情况,本研究利用实时定量RT-PCR分析持家基因Ubc、Tub-b、WS21和WS41在恶疫霉生长发育阶段和侵染草莓阶段的表达差异,并利用软件geNorm、NormFinder和BestKeeper比较其表达稳定性。结果表明：基于公共数据库序列和其他疫霉菌同源序列设计的持家基因引物在恶疫霉中具有良好的扩增效率、反应有效性和特异性。通过分析,发现在恶疫霉的不同生长发育阶段（菌丝生长、游动孢子囊、游动孢子和休止孢萌发）和侵染草莓阶段（接种后3、5、7天）,表现最为稳定的是Ubc基因。当使用多个内参基因时,Ubc和WS41是最适合校正恶疫霉基因表达数据的内参基因组合。本研究结果为利用实时定量RT-PCR准确分析恶疫霉基因相对表达量提供了重要的内参基因,也为其他疫霉菌的基因表达研究提供了有价值的参考。     

小麦新品种“成电麦1号”α-醇溶蛋白基因的分离与序列分析

以染色体工程方法培育小麦新品种“成电麦1号”基因组DNA为模板,用小麦种子醇溶蛋白保守引物进行PCR扩增。扩增产物经克隆测序,获得978-1310 bp的6个序列（CD-1、CD-9、CD-11、CD-12、CD-17和CD-21）,其中3个序列（CD-1、CD-12、CD-17）编码284~301个氨基酸的α-醇溶蛋白基因,所编码的氨基酸序列在多聚谷氨酰胺区和重复区出现较大差异,在编码序列的半胱氨酸的数量和位置上,CD-1和CD-12序列具有特殊性。与乳糜泻（celiac disease）病人毒性抗原相关序列的比对结果表明CD-12不具有Glia-α20表位,而CD-1和CD-17序列只具有Glia-α9,Glia-α20的抗原序列。根据已发表的小麦A、B或D染色体组的α-醇溶蛋白基因的序列建立系统树,发现所克隆的“成电麦1号”α-醇溶蛋白基因序列具有特殊性,说明染色体工程方法培育的小麦新品种具有较大的种子蛋白基因变异,这些基因对小麦品质育种的作用值得进一步研究。     

Bt棉对棉叶螨发生的影响及与次生代谢物质的关系

 为明确Bt棉对棉叶螨发生的影响及其与棉株次生代谢物质的关系,以4个Bt棉品种为材料,以不携带Bt基因的常规棉为对照,在大田和温室中调查了棉叶螨的发生趋势,室内观察了棉叶螨的发育历期,测定了不同品种棉花叶片的棉酚和单宁含量,以及取食不同棉花品种的棉叶螨羧酸酯酶的比活力。结果表明,棉叶螨在4个Bt棉品种上的发生显著重于非Bt棉中棉所12,取食4个Bt棉品种的棉叶螨发育历期均明显短于取食中棉所12的棉叶螨的发育历期。4个抗虫棉品种间棉酚和单宁含量虽有差异,但均显著低于中棉所12,而取食中棉所12的棉叶螨的羧酸酯酶比活力也显著低于4个Bt棉品种。Bt棉本身次生代谢物质含量的改变可能影响了棉叶螨的发生。     

玉米自交系B73全基因组NBS类型抗病基因分析

核苷酸结合位点(NBS)类型抗病基因是植物抗病基因中最大的一个类别,也是近年来植物抗病分子育种研究的一大热点。本研究对玉米自交系B73全基因组中含有NBS结构的候选抗病基因进行了基因总数、类型、系统进化关系等分析。在B73全基因组中含有165个NBS结构的基因,远远少于水稻中的同类基因,按照N-端结构和亮氨酸富集区(LRR)结构, 将其分为153个标准结构和12个非标准结构NBS基因。其中,标准结构基因又分为CC-NBS-LRR、CC-NBS、NBS、NBS-NBS、 NBS-LRR、NBS-NBS-LRR、NBS-X、X-NBS等8个类型。系统进化树分析表明,NBS类型抗病基因存在明显的两大分支,与水稻的星状发散型分布有很大差异。通过基因家族分析,还发现了玉米NBS类型基因的复制现象,但发生复制的基因比例低于水稻,可能是造成玉米NBS抗病基因数目较少的原因之一。     

稻瘟病菌无毒基因研究进展

水稻与稻瘟菌间存在广泛而特异的相互作用,是研究寄主与病原物互作的重要模式系统。无毒基因是病原物遗传因子,能诱发寄主植物产生抗病性,是稻瘟菌与水稻互作最重要的激发子。为寻求稻瘟病防治的新策略,本研究概述了研究稻瘟病菌无毒基因的意义,归纳了抗性基因与无毒基因互作的3种模式,总结了国内外稻瘟病菌无毒基因的克隆及功能研究,探讨了无毒基因在生产上病害流行预测中的应用,指出利用抗性基因与无毒基因的关系对稻瘟菌分类将会更为科学和实用,应进一步加快稻瘟病菌无毒基因的克隆。     

SiASRs家族基因的鉴定及表达分析

ASR蛋白是植物特有的一类蛋白,是参与并提高植物抗旱性和耐盐性过程中非常重要的蛋白之一。利用生物信息学方法,对8个谷子SiASRs家族基因编码的蛋白进行理化性质的分析、启动子的分析和系统进化树构建等,并结合qRT-PCR进行10% PEG-6000和150mmol/L NaCl胁迫下的表达分析。结果表明,谷子SiASRs家族的8个基因编码的蛋白都包含典型的ABA/WDS结构,该基因家族编码的蛋白质都不具有信号肽。系统发育树分析结果表明,在遗传进化上谷子与柳枝稷亲缘关系较近,与双子叶的番茄和大豆ASR蛋白的亲缘关系较远。PEG胁迫下基因的表达分析显示,8个SiASRs基因在受到PEG胁迫诱导后在根、茎、叶中表达量差异显著。NaCl胁迫下基因的表达分析结果显示,8个ASR基因对NaCl胁迫的响应主要在叶中体现,整体呈上调表达趋势;8个ASR基因在茎中表达变化较为稳定;在根部主要由ASR1、ASR2、ASR4、ASR5、ASR6参与NaCl胁迫响应,均为上调表达。