Equine clinical genomics: A clinician's primer

The objective of this review is to introduce equine clinicians to the rapidly evolving field of clinical genomics with a vision of improving the health and welfare of the domestic horse. For 15 years a consortium of veterinary geneticists and clinicians has worked together under the umbrella of The Horse Genome Project. This group, encompassing 22 laboratories in 12 countries, has made rapid progress, developing several iterations of linkage, physical and comparative gene maps of the horse with increasing levels of detail. In early 2006, the research was greatly facilitated when the US National Human Genome Research Institute of the National Institutes of Health added the horse to the list of mammalian species scheduled for whole genome sequencing. The genome of the domestic horse has now been sequenced and is available to researchers worldwide in publicly accessible databases. This achievement creates the potential for transformative change within the horse industry, particularly in the fields of internal medicine, sports medicine and reproduction. The genome sequence has enabled the development of new genome‐wide tools and resources for studying inherited diseases of the horse. To date, researchers have identified 11 mutations causing 10 clinical syndromes in the horse. Testing is commercially available for all but one of these diseases. Future research will probably identify the genetic bases for other equine diseases, produce new diagnostic tests and generate novel therapeutics for some of these conditions. This will enable equine clinicians to play a critical role in ensuring the thoughtful and appropriate application of this knowledge as they assist clients with breeding and clinical decision‐making.     

根际固氮微生物功能基因组及微生物肥料研究进展

固氮微生物为植物提供了大量的氮素来源,开展生物固氮的研究对缓解我国粮食短缺、能源消耗、环境污染等重大社会问题具有重要意义。综述了国际上关于固氮微生物功能基因组学以及微生物肥料产业的发展状况,并以巴西、阿根廷等国家在农业生产中的节肥增产的成功经验进行了案例分析。针对目前我国微生物肥料产业的发展状况以及行业前景提出了建设性意见,认为在功能基因组学平台上加强对固氮微生物基因表达调控及与宿主互作机制的研究将为后续开发性能优良的高效固氮、综合抗逆的固氮微生物工程菌株奠定重要理论基础。     

Genomics‐informed design of loop‐mediated isothermal amplification for detection of phytopathogenic Xanthomonas arboricola pv. pruni at the intraspecific level

The objective of this study was to develop a rapid, sensitive detection assay for the quarantine pathogen Xanthomonas arboricola pv. pruni, causal agent of stone fruit bacterial spot, an economically important disease of Prunus spp. Unique targets were identified from X. arboricola pv. pruni genomes using a comparative genomics pipeline of other Xanthomonas species, subspecies and pathovars, and used to identify specific diagnostic markers. Loop‐mediated isothermal amplification (LAMP) was then applied to these markers to provide rapid, sensitive and specific detection. The method developed showed unrivalled specificity with the 79 tested strains and, in contrast to previously established techniques, distinguished between phylogenetically close subspecies such as X. arboricola pv. corylina. The sensitivity of this test is comparable to that of a previously reported TaqMan^? assay at 10³ CFU mL^?1, while the unrivalled speed of LAMP technology enables a positive result to be obtained in <15 min. The developed assay can be used with real‐time fluorescent detectors for quantitative results as well as with DNA‐staining dyes to function as a simplified strategy for on‐site pathogen detection.     

Ac/Ds转座子激活标签技术研究进展

随着植物基因组测序工作的迅速发展,植物功能基因组学已经成为植物分子生物学研究的重要内容,而大量有表型的突变体是进行功能基因组学研究的重要基础。Ac/Ds转座子激活标签技术(Ac/Ds transposonactivation tagging system)的产生使Ac/Ds转座子标签技术具有了产生显性突变的功能,并可避免在突变体库创建过程中进行大量繁重的人工转基因操作,是比较理想的植物功能基因组学研究工具。本文将对Ac/Ds转座子激活标签技术在发展过程中利用不同激活标签创建植物突变体库的研究进行介绍,并对近二十几年来报道的相关应用研究展开论述,以期对该领域的技术进步和应用研究提供一些有益的启发和参考。     

水稻功能基因组研究进展与发展展望

水稻是重要的粮食作物也是功能基因组研究的模式植物。近年来水稻功能基因组研究发展迅速,技术和资源平台不断完善和拓展,大批重要功能基因被分离鉴定。高通量基因组新技术开始被应用于水稻育种。回顾了水稻功能基因组研究的发展历程,在对国内外研究现状总结基础上,围绕“稻2020”研究计划对未来水稻发展方向进行了展望。     

基于组学技术探究甜菜耐盐机理研究进展

为揭示甜菜盐胁迫下的分子响应机制,利用组学技术发现并鉴定关键基因及蛋白,迅速给予甜菜耐盐机理新的依据。本研究综述了转录组学、蛋白质组学、代谢组学、基因组学在甜菜耐盐机理中的研究进展。目前研究指出转录组学、蛋白质组学可筛选出甜菜耐盐关键候选基因,如BvM14-SAMS2、BvM14-glyoxalase I、BvNHX等,并利用基因组学对所发现基因进行验证。同时,探讨代谢组学在甜菜盐胁迫研究中的应用,以期通过代谢产物的定量与定性测量评估基因功能,为甜菜盐胁迫相关研究提供新信息与新思路。下一步应不断深化各组学技术间的融合,强化多学科交叉融合意识并积极创新,以发掘更多优质的甜菜耐盐遗传种质资源与基因资源。     

茄科植物比较基因组学研究进展

综述了茄科4种主要蔬菜作物番茄、马铃薯、辣椒和茄子比较基因组学的研究进展,包括其基因组大小、结构、基因重排及演化,R基因在茄科植物中的分布与共线性,花青素基因、果实相关性状QTLs的同源性比较等,并对比较基因组学的发展前景进行了展望。     

先进的组学技术在植物抗病研究中的应用

近年来植物病害问题的频繁发生,严重影响着中国农业的生产与发展。为了提高植物抗病能力,从而抵御植物病害,本文归纳了基因组学、转录组学、蛋白质组学和代谢组学技术在植物抗病研究中的应用,总结了培育抗病品种、生物防治、植物病害监测技术等方法来减轻植物病害,从分子水平上分析了不同植物抗病机理,揭示相关抗病基因与其生长发育之间的密切关联。同时本文指出组学技术应用于植物抗病存在的不足,仍有一些低丰富度或低分子量的功能蛋白未被成功鉴定,提出提高检测技术的灵敏度、完善基因、代谢数据库等意见。组学技术不断发展与创新,为防治植物病害带来了新的契机。将有助于抗病品种的选育、病原菌的检测与防治和提高植物抗病能力等,从而促进植物生长和增加作物产量。     

RNA干扰技术在小麦中的应用研究进展

小麦是六倍体,其染色体组中存在着大量的同源基因,其育种的主要目标是获得可遗传的优良性状.RNA干扰(RNAi)是指由双链RNA介导的转录后基因沉默.该技术具有两大特点:一是可同时沉默多基因家族及多倍体中的同源基因;二是其沉默效应可在后代中稳定遗传.这使得RNAi在小麦功能基因组学和品质改良研究中的应用具有独特优势.本文对RNAi在小麦功能基因组学和品质改良研究中的应用及研究进展进行了总结,指出了目前存在的问题,并阐明了RNAi在小麦研究中的应用前景.     

奶牛乳房炎相关功能基因组学与蛋白质组学研究进展

功能基因组学与蛋白质组学是在基因组和蛋白质整体水平上分析基因功能,研究技术包括差异显示反转录PCR、表达序列标签、基因表达系列分析、生物芯片、RNA干涉、生物信息学、二维凝胶电泳(2-DE)、质谱(MS)等.综述了功能基因组学和蛋白质组学及其研究技术在奶牛乳房炎相关的基因表达、抗性候选基因鉴定、病原微生物蛋白质组学、基因治疗、新诊断靶标筛选等的应用研究进展及展望.