低锌与正常供锌条件下玉米基因表达差异的研究

利用抑制差减杂交(Suppression subtractive hybridization,SSH)技术分离玉米低锌与正常供锌条件下表达有差异的cDNA片段.以低锌培养的玉米幼苗为试验方,正常供锌的玉米幼苗为对照方,建立正向差减文库;以正常供锌的玉米幼苗为试验方,以低锌诱导培养的玉米幼苗为对照方,建立反向差减文库.正、反向文库分别收集低锌和正常供锌条件下特异表达的cDNA片段.在2个文库中,各随机挑选30个克隆进行测序.序列分析表明,在正向差减文库中,分离得到的基因多与抗病防御、信号转导、细胞生长与分裂等方面相关;在反向差减文库中,分离得到的基因多与细胞组织发生及代谢等方面有关.     

富集小麦磷胁迫响应基因的cDNA差减文库构建和部分ESTs的功能鉴定

植物在形态学和生化代谢水平上对低磷胁迫逆境的响应,是特异表达基因在时空上精细协同作用的结果.以前期工作中鉴定的磷高效小麦品种石新828为材料.构建了富集不同低磷处理时间点特异表达基因的根系cDNA差减抑制杂交文库.获得的克隆总数为2 682个.对随机选取的文库克隆研究发现,克隆中插入的片段长度为250～750 bp.测序结果和功能比对发现,具有功能比对结果的克隆比例为70%,其中部分分别与小麦、大麦、水稻、玉米和拟南芥等植物种属高度同源,参与转录调控、蛋白质合成和代谢等多个生物学过程.该富集低磷胁迫响应基因文库为进一步鉴定小麦响应磷胁迫逆境的基因调控网络和克隆重要的磷高效相关基因奠定了坚实的基础.     

谷子十里香抗锈抑制消减杂交文库构建及初步分析

为了研究十里香抗锈分子机理及其调控机制。以谷子抗锈十里香接种12,24,48,72,96 h叶片为材料,利用抑制差减杂交技术,构建了谷锈菌诱导的SSH文库,筛选十里香接种与未接种锈菌差异表达的基因片段,通过Gen-Bank进行同源比对,对差异表达基因进行功能注释,并利用荧光定量PCR技术对部分差异表达片段进行表达分析。随机挑取差减文库中阳性克隆测序,共获得368个EST序列,插入片段大小为200~750 bp,通过网上GenBank非冗余数据库比对分析,发现其中32个EST与抗病相关。对与抗病相关的EST分析,推测WRKY转录因子、MAPK信号途径、钙信号途径、谷胱甘肽-S-转移酶、细胞色素P450、病程相关蛋白等可能参与了十里香与谷锈菌非亲和互作。进一步利用荧光定量PCR技术对SSH文库中4个基因做了表达分析,结果表明这些基因均受锈菌诱导表达。通过构建十里香受锈菌诱导的SSH文库,初步明确了十里香参与抗锈相关的基因,为下步谷子抗锈分子育种奠定基础。     

不同年龄三七根皂甙合成相关基因的差减cDNA文库构建

本研究以三七3年生根和1年生根为材料,利用抑制消减杂交技术构建三七根在不同年龄阶段皂甙合成相关基因的差减cDNA文库,正向文库(3年生文库)和反向文库(1年生文库)分别包括2000个和500个cDNA克隆,重组率在95%以上;外源片段的长度分布在200～900bp,平均片段长度约500bp;差减效率检测表明:消减前后基因的拷贝数相差32000倍,差异表达的基因得到了充分的富集。结果表明所构建的cDNA文库符合SSH文库的质量标准,能够满足下一步的实验要求,为研究差异表达基因,探讨皂甙生物合成的分子机理,提高三七皂甙产量产量和质量奠定基础。     

香蕉果实采后抑制差减文库的构建与鉴定

抑制差减杂交技术(suppression subtracfive hybridization,SSH),是抑制PCR与差减杂交技术相结合而产生的。其优点是在差减杂交过程中使不同丰度cDNA的拷贝数差异趋于均衡,因此不同丰度的差异表达基因都能得到有效克隆,能有效分离低丰度的差异表达基因,避免了表达序列标签分析中高丰度基因重复测序的缺点。因此SSH技术被应用于植物差异表达基因的分离。香蕉果实采后成熟过程中发生一系列复杂的生理变化,这些变化涉及到许多基因的表达。为了研究香蕉果实采后与采前在基因表达上的差异,我们首次采用抑制缩减文库的方法,以分离香蕉果实在采后表达的基因。以采后0h的香蕉果实cDNA为驱动子,对香蕉果实采后48h果实cDNA为待测子,进行抑制缩减杂交,抑制缩减杂交产物与pGEM—TEasy Vecter连接,转化E．coli DH5α,构建了抑制缩减文库。该文库共包含312个克隆,采用PCR方法对文库进行了重组子的鉴定,共有302个重组子。该文库的构建成功为深入研究香蕉果实采后基因的表达奠定了基础,为研究香蕉果实采后成熟的分子生物学机理提供了一个新的思路。     

黏类小麦育性相关基因SSH文库的构建

为了深入研究黏类小麦雄性不育的分子遗传机制, 利用抑制差减杂交技术构建了黏类小麦育性相关基因的cDNA文库。文库质量检测表明, 差减杂交效率较高, 质量较好。在不育和可育cDNA文库中随机挑选120个阳性克隆进行测序, 获得100余条高质量的表达序列标签(EST)。对序列进行BLAST比对及功能注释, 比较了不育和可育cDNA文库的基因表达谱, 发现在可育cDNA文库中参与能量代谢的基因出现频率较高, 在不育cDNA文库中检测到了与花发育调控相关的MADS-box转录因子、细胞凋亡相关的泛素结合酶及阻遏淀粉合成的腺苷二磷酸葡萄糖磷酸化酶等相关基因。这些基因很可能与育性相关。     

甘蓝型油菜种子不同发育时期SSH文库的构建

利用抑制差减杂交技术构建了20 d和35 d甘蓝型油菜湘油15发育种子特异表达基因的SSH文库。随机挑取单菌落进行PCR表明,文库质量较好。在20 d和35 d SSH文库中随机挑选489个阳性克隆进行测序,获得452条高质量的表达序列标签(EST)。对序列进行Blast比对及功能注释,比较20 d和35 d SSH文库的基因表达谱,发现在20 d SSH库中参与糖代谢的基因出现频率较高,而在35 d SSH库中与脂肪酸储存有关的油体蛋白家族、与脂肪酸转运有关的柠檬酸合酶、与脂肪酸合成有关的酰基载体蛋白去饱和酶等,参与油脂代谢相关基因出现频率较高。该结果对进一步研究油菜脂肪酸代谢调控的分子机制打下了基础。     

巴西橡胶树SNARE蛋白全长cDNA克隆及其序列特征分析

从巴西橡胶树Hevea brasiliensis差减cDNA文库中筛选到一个与SNARE蛋白同源性较高的基因片段,根据其序列信息设计特异引物, 采用cDNA末端快速扩增技术RACE（Rapid Amplification of cDNA Ends）进行差异片段的5’和3’端的扩增,获得了长度为1 070 bp的全长cDNA克隆R295。序列分析表明该基因包含600 bp的开放阅读框,5’-UTR为93 bp, 3’-UTR为377 bp,编码199个氨基酸。该基因编码的蛋白具有一个SNARE coiled-coil保守区、一个典型的VAMP基元及一个羧基端的CAAX基元。同源分析表明该蛋白属于一类特殊的longins蛋白。RT-PCR检测表明它在胶乳中特异表达,在叶中没有表达。     

脐橙CsCAB基因的克隆及表达载体构建

从脐橙果皮褐变相关基因的cDNA抑制差减文库中,获得了一个CAB基因家族的同源EST序列,通过快速扩增cDNA末端(RACE)方法成功克隆得到984bp的CsCAB全长基因(GenBank登录号EF010854)。序列分析结果表明,CsCAB包含一个621bp的开放阅读框(ORF),编码207个氨基酸;CsCAB蛋白与钙结合蛋白具有很高的同源性,且具有钙结合蛋白的保守结构域EF-hand。并构建了脐橙CsCAB基因的正、反义植物表达载体pCAMBIA1301-CABs和pCAMBIA1301-CABas,为该基因的功能研究奠定了基础。     

应用抑制性差减杂交筛选副猪嗜血杆菌4型菌株可能毒力基因

为了寻找副猪嗜血杆菌可能毒力基因,采用抑制性差减杂交技术,以HPS有毒力菌株SW124(血清4型)和无毒力菌株H465(血清11型)为研究对象,构建差减杂交文库,利用Southern Blot分析和PCR鉴定进行差异基因片段的筛选。从构建的文库中共筛选得到7个特异性差异基因片段,经同源性分析,其中5个片段分别与噬菌体重组蛋白、糖基转移酶/荚膜多糖磷酸转移酶、磷酸核糖甲酰甘氨脒合酶、核糖体蛋白丙氨酸转移酶和ABC型硝酸盐/磺酸盐/碳酸氢盐转运系统周质蛋白等编码的基因有同源性;2个差异基因片段与功能未知蛋白或假定蛋白编码基因有关。利用PCR对上述可能与毒力相关的差异基因片段在9种不同血清型HPS中的分布进行了检测,结果表明,7个片段存在于多数的有毒力菌株(血清4,5,12,14,15型)中,而在无毒力菌株(血清3,11型)中均未检测到。利用SSH技术成功构建了HPS有毒力菌株SW124和无毒力菌株H465的差异表达基因差减文库,筛选获得了7个差异基因片段,且上述片段在HPS不同血清型有毒力菌株中分布广泛。     

利用水稻MAGIC群体关联定位白叶枯病抗性QTL和创制抗病新种质

以8个不同亲本构建的遗传上相互关联的多亲本高代互交系(multi-parents advanced generation inter-cross, MAGIC)群体,包括2个4亲本群体(DC1和DC2)和1个8亲本群体(DC3)为材料,接种我国白叶枯病强致病力V型菌系(GD-V)和弱致病力II型菌系(C2),关联分析定位MAGIC群体对白叶枯病的抗性QTL,筛选抗病种质。结果表明,大多数亲本对C2菌系表现抗病,而对GD-V表现感病,3个MAGIC群体的病斑长度均出现超亲分离。共检测到7个白叶枯病抗性QTL,大多表现数量抗性,而且抗性QTL表达存在明显的遗传背景效应。QBbr11-1和QBbr11-2受遗传背景影响较小,具有一定的育种应用价值。从3个群体筛选出8份不同抗病QTL聚合的抗病材料,表明质量抗性基因和水平抗性数量性状位点的结合可以显著提高抗性水平。8份不同抗病QTL的聚合系可以用作抗病育种的中间抗源。研究结果表明,MAGIC群体可以将遗传研究和育种应用有机结合,是遗传研究和开展标记辅助育种的理想群体。     

激素间相互作用对植物茎伸长生长的调控综述

植物茎的伸长受多种内外因素的调节和控制，其中内部的内源植物激素如赤霉素、生长素等的调控起重要作用，且内源激素不但通过内源激素水平调控，而且还通过激素间的相互作用调节和控制茎的伸长。笔者介绍了各种内源植物激素（如生长素与赤霉素、生长素与油菜素内酯，赤霉素与油菜素内酯，生长素与乙烯等）之间的相互作用调控植物茎的伸长生长的研究概况。     

厚皮甜瓜衰老过程中保护性酶类的变化

以黄河蜜、银帝、玉金香3个不同品种的厚皮甜瓜为试材,分析测定其在衰老过程中过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)活性的变化情况.结果显示,POD活性与CAT活性变化相似,呈上升-下降-上升趋势,而SOD则呈下降-上升-下降趋势.3种酶活性的高低与品种耐贮性相关,耐贮品种的POD、SOD活性高于不耐贮的品种;而CAT活性则低于不耐贮的品种.     

Comparisons of quantitative trait locus mapping properties between two methods of recombinant inbred line development

Theoretical comparisons for quantitativetrait loci (QTL) mapping properties wereconducted among simulated recombinantinbred (RI) populations developed bysingle-hill (SH), complete bulk, and singleseed descent (SSD) procedures by MonteCarlo simulations based on variouspopulation sizes, heritabilities, and QTLeffects. Our simulations includedestimation of QTL effects, QTL positions,and statistical testing power in the RIpopulations by comparing the estimates withpreset values. The simulation resultsshowed that the single hill (SH) bulk andsingle seed descent RI populations weregenerally not significantly different withrespect to quality of estimated QTL effectsand positions. Furthermore, when each RIpopulation had 150 lines, each couldprovide desirable properties for QTLmapping. The results implied that a SH RIpopulation consisting of 75 or moreF₂-derived families with two lines perfamily (corresponding population size of150 or above) was appropriate for QTLmapping and was not significantly differentthan a SSD RI population of 150. Thus, theSH method could be used to develop largenumbers of RI lines for achieving betterresults in QTL mapping. Simulations alsoshowed that there was no significantdifference between means using SH methodswith 10 and 100 fruits per family. However, RI populations developed by thecomplete bulk method where F₂identities are lost were not suitable forQTL mapping.     

Principle and Algorithm lmplement of Ehanced Full-rate Speech Coding

Speech coders have assumed considerable importance in radio communication systems as their performance,to a large extent,determines the quality of the recovered speech and the capacity of the system.In order to enhance the quality of speech,GSM puts forward the EFR speech coding algorithm.It bases on the LPC coder,the encoding information includes not only speech feature parameters,but also some wave information,due to the application of A_B_S and VQ. It can afford TD_SCDMA a feasible encodec algorithm,for its high quality and the 12.2kbps speech rate. This article starting with the principal concepts of speech coding,introduces the pringciple of speech coding and ACELP algebraic code book search algorithm in detail.     

小麦光腥黑粉菌对小麦三种防御酶活性的影响

为明确小麦光腥黑粉菌侵染小麦后对小麦茎、叶、穗部防御酶活性的影响,本研究以高感小麦光腥黑穗病品种‘东选3号’和高抗小麦矮腥黑穗病品种‘伊农18/兰考矮早8号’为供试材料,测定小麦被光腥黑粉菌侵染0~6 d后,小麦的过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和超氧歧化物酶(SOD)的活性变化。研究表明,两个小麦品种的防御酶活性均显著升高,除感病品种叶片CAT活性的升高幅度高于抗病品种外,抗病品种小麦茎和穗部POD和SOD活性均高于感病品种,且抗病品种的酶活性持续时间长,变化幅度较平缓。接菌后两个品种叶片的防御酶活性均高于茎和穗部,而穗部的CAT和POD活性出现酶活性高峰的时间最早。三种防御酶均与小麦抗病性有一定的相关性,本研究可为小麦光腥黑穗病的抗性育种工作提供理论依据。     

RNAi及其在功能基因组研究中的应用

RNAi是双链RNA介导的、序列特异性的转录后基因沉默,自1998年发现至今已有很大进展。随着后基因组时代的到来,将是今后功能基因组研究中的有力工具,并可能用于基因特异治疗     

低温胁迫下钼对冬小麦光合作用特性的影响

研究了低温胁迫下施钼对冬小麦钼高效品系97003和钼低效品系97014叶片光合参数的影响。结果表明，低温胁迫下施钼显著提高2个品系叶片的净光合速率(P_n)和气孔限制值(L_s)，显著降低叶片气孔导度(G_s)、胞间CO₂浓度(C_i)和蒸腾速率(T_r)。随着低温处理时间的延     

几种化学药剂对烟草种子萌发的促进效果

本文比较了腺苷三磷酸(ATP)、聚乙二醇(PEG)和聚乙烯醇(PVA)处理烟草种子后种子活力及生理生化的变化,结果表明烟草种子经ATP、PEG和PVA处理后,发芽率和种子活力有所提高,出苗时间缩短,种子浸出液的相对电导率大幅度下降,过氧化物酶、脱氢酶和酸性磷酸酯酶活性均显著提高.其中以4%浓度PVA处理烟草种子3 d,种子活力提高明显;而以20%浓度PEG处理3 d后烟草种子幼苗的整齐程度较好.     

利用荧光探针和激光共聚焦显微镜显示玉米根冠细胞微丝分布与变化

利用罗丹明标记的鬼笔环肽为荧光探针,通过激光共聚焦荧光显微镜,观察了玉米根冠细胞中微丝的分布与变化。结果显示:脱落的玉米根冠细胞中存在微丝网络,纤细的微丝相互交织,并与荧光颗粒交叉相连,其中在细胞核、质体等细胞器周围较密集,可见放射状微丝束,暗示微丝的功能与细胞核、细胞器的活动相关。细胞松弛素B可破坏微丝分布;来自玉米小斑病菌C小种的致病毒素对微丝网络也有专化破坏作用,并且它们对微丝的破坏作用随着浓度的增大而加强。