水稻ABC1基因家族的鉴定及在非生物胁迫下的表达分析

 ABC1（Activity of bc1 complex）家族属于蛋白质激酶家族,其成员普遍存在于原核和真核生物中。已有研究表明,几个植物ABC1基因参与非生物胁迫应答。为了解ABC1基因在水稻中的结构和功能,采用生物信息学方法分别在水稻和拟南芥上鉴定出15个和17个ABC1基因,并进行了系统发育和表达分析。结果表明,该家族在单、双子叶植物分离之前就已经发生了分化,其基本特征已经形成;单、双子叶植物分离之后,该家族在水稻和拟南芥中均以物种特异的方式进行了扩增。内含子/外显子结构分析显示多数直系同源基因之间外显子大小接近,而内含子差别较大,水稻含有更多大的内含子;内含子获得是近期伴随水稻ABC1家族进化的重要事件。多序列比对显示,ABC1结构域具有1个保守的氨基酸片段和4个保守的氨基酸残基。在线亚细胞定位预测9个水稻ABC1蛋白定位在叶绿体上。实时定量RT-PCR分析表明,水稻ABC1基因主要在叶片中表达,并且受多种非生物胁迫因素包括H₂O₂、脱落酸、低温、干旱、黑暗和高盐的调控。说明水稻ABC1家族不仅在逆境胁迫应答中发挥重要作用,可能还与水稻特定的生理过程有关。
     

非线性方程的Excel拟合及其应用

介绍了如何利用Excel软件中的“规划求解”工具进行非线性方程的最优拟合以及应用注意事项。采用Gause的4组草履虫数据,研究了用Excel的“规划求解”工具进行非线性方程拟合的有效性,并以莫惠栋的《农业试验统计》一书中的12个非线性方程实例,比较了用Excel拟合与用常规线性转换方法拟合的差异,结果表明:用Excel进行非线性方程的拟合不仅简单易行、获得更优的参数估计,而且可以拟合各种复杂的非线性方程。     

水稻基因组进化的研究进展

介绍了近年来在水稻基因组进化方面的研究进展,主要内容包括:水稻的核基因组至少经历了2次基因组复制过程,并从最初5条染色体形成了12条染色体;水稻籼粳两个亚种的分化估计发生在距今20～40万年前;在水稻驯化的研究方面,一方面克隆了一些控制重要驯化性状的基因,另一方面通过基因组分析发现了一些快速进化的基因组区段;片段复制、串联重复和逆转录转座等基因复制方式在水稻基因家族的物种特异性扩张方面起到了重要作用.通过整合以上研究成果,初步揭示了水稻基因进化的基本特点,为水稻功能基因组学和分子设计育种的进一步研究提供了新的切入点.     

玉米β-甘露聚糖酶基因家族的生物信息学分析

[目的]鉴定出玉米基因组中的β-甘露聚糖酶基因(MAN),并分析其进化机制和表达模式。[方法]利用拟南芥MAN蛋白序列在玉米基因组数据库以及NCBI非冗余蛋白质数据库中比对搜索,获取玉米MAN家族全部成员;通过检索植物基因组复制数据库查找玉米MAN基因的片段复制事件;利用GSDS 2.0服务器分析基因外显子/内含子结构;采用MEGA7软件极大似然法构建系统发育树;利用芯片数据分析基因在不同组织器官中的表达模式。[结果]玉米基因组中含有6个MAN基因,分布于5条染色体上。没有玉米MAN基因起源于片段复制或串联重复事件。系统发育分析将植物MAN蛋白分为3个亚族(I～Ⅲ),说明其序列已发生分化。玉米MAN基因结构较为保守,蛋白质均含有甘露聚糖酶的核心基序。玉米MAN基因具有不同的表达模式,部分基因在发育叶片中表达量较高,部分基因在减数分裂期雄穗中表达量较高,而其余基因在胚芽鞘、初生根、授粉前果穗、花丝和发育种子中表达量较高。[结论]该研究结果为进一步研究玉米MAN基因功能奠定了基础。     

水稻端四体的分子细胞学鉴定及染色体行为分析

在水稻品种中籼3037第9染色体短臂端三体的自交后代中发现了一个变异株。该植株叶片内卷,株型偏散,结实率差。分子细胞学鉴定表明,该植株体细胞染色体数比正常植株多2条,多出的染色体均比较小。进一步用来源于水稻着丝粒特异DNA序列（RCS2）以及位于水稻第9染色体短臂上的特异性DNA序列为探针,进行荧光原位杂交分析,证明该变异株多出的染色体均为第9染色体短臂,故该变异株为第9染色体短臂端四体。对变异株的减数分裂染色体行为进行分析表明,在所观察的25个细胞中,96%的细胞增加的两个端着丝粒染色体可配对形成二价体,一般不与正常的第9染色体配对形成多价体。但额外染色体形成的二价体在中期Ⅰ容易发生提前解离的现象。     

分子生物学课程教学改革探索

针对分子生物学课程内容复杂抽象、理论性强的特点,从分子生物学网络课程和微课建设、探究式、启发式和多媒体教学方法的应用以及课程考核方法改革等方面,探讨了提高学生学习兴趣,提升课程教学质量的措施和手段.     

非线性方程的Excel拟合及其应用

介绍了如何利用Excel软件中的“规划求解”工具进行非线性方程的最优拟合以及应用注意事项。采用Gause的4组草履虫数据,研究了用Excel的“规划求解”工具进行非线性方程拟合的有效性,并以莫惠栋的《农业试验统计》一书中的12个非线性方程实例,比较了用Excel拟合与用常规线性转换方法拟合的差异,结果表明：用Excel进行非线性方程的拟合不仅简单易行、获得更优的参数估计,而且可以拟合各种复杂的非线性方程。     

水稻ABC1基因家族的鉴定及在非生物胁迫下的表达分析

ABC1(Activity of bc1 complex)家族属于蛋白质激酶家族,其成员普遍存在于原核和真核生物中.已有研究表明,几个植物ABC1基因参与非生物胁迫应答.为了解ABC1基因在水稻中的结构和功能,采用生物信息学方法分别在水稻和拟南芥上鉴定出15个和17个ABC1基因,并进行了系统发育和表达分析.结果表明,该家族在单、双子叶植物分离之前就已经发生了分化,其基本特征已经形成;单、双子叶植物分离之后,该家族在水稻和拟南芥中均以物种特异的方式进行了扩增.内含子/外显子结构分析显示多数直系同源基因之间外显子大小接近,而内含子差别较大,水稻含有更多大的内含子;内含子获得是近期伴随水稻ABC1家族进化的重要事件.多序列比对显示,ABC1结构域具有1个保守的氨基酸片段和4个保守的氨基酸残基.在线亚细胞定位预测9个水稻ABC1蛋白定位在叶绿体上.实时定量RT-PCR分析表明,水稻ABC1基因主要在叶片中表达,并且受多种非生物胁迫因素包括H2O2、脱落酸、低温、干旱、黑暗和高盐的调控.说明水稻ABC1家族不仅在逆境胁迫应答中发挥重要作用,可能还与水稻特定的生理过程有关.     

神经介素B研究进展

神经介素B(neuromedine B,NMB)是1983年从猪脊髓提纯分离的一种神经肽,含10个氨基酸,大分子肽含32个氨基酸,属于蛙肽家族,为铃蟾肽相关肽。NMB通过其受体发挥生物学作用,铃蟾肽受体家族有3～4种(BB1、BB2、BRS-3、BB4或BRS-3.5),NMB优先受体是BB1(NBM-R),与其他受体的亲和力较低。NMB及其受体在中枢神经系统和外周组织广泛分布,具有多种生物学作用,包括刺激平滑肌收缩,改变胃肠道的运动性,抑制垂体促甲状腺素的释放;参与摄食和体温调节,介导应激和恐惧反应,影响行为和记忆,促进肿瘤生长等。     

江苏粳稻产量与品质性状及其相互关系分析

基于2013—2015年江苏粳稻参试品种(系)试验数据,分析了参试粳稻的产量水平、产量构成因子、品质性状等类型间差异及其相互关系。结果表明:江苏粳稻整体产量水平与株高、全生育期、结实率之间均达极显著正相关;有效穗数、穗粒数、结实率及千粒质量等产量因子与主要品质指标间相关性不显著,提高整体产量水平对于稻米的碾磨品质、外观品质及食味品质的影响较小;碾磨品质与外观品质、蒸煮食味品质各指标间相关性不显著,但蒸煮食味品质指标与外观品质指标间矛盾较为突出,直链淀粉含量与垩白粒率、垩白度间均呈极显著负相关关系(–0.423~(**)、–0.682~(**)),胶稠度与垩白粒率、垩白度间均呈极显著正相关关系(0.218~(**)、0.404~(**))。综合以上结果认为,江苏粳稻产量水平与主要品质性状间矛盾不突出,可以在保持现有产量水平的基础上改进品质,同时平衡外观与适口性之间关系,选育出外观品质优、食味口感佳的优质、高产、稳产新品种(系)。