甘蔗和斑茅Ⅲ型过氧化物酶基因（SoPOD-1和SaPOD-1）cDNA克隆与分析

研究旨在通过克隆甘蔗和斑茅Ⅲ型过氧化物酶基因(Prxs),分析比较2个物种Prxs基因差异,探讨2个物种Prxs功能差异的遗传基础。采用同源克隆方法,以高粱Prxs基因序列为探针,克隆获得甘蔗和斑茅Prxs基因。本研究从斑茅和甘蔗中成功克隆获得了4个Prxs基因cDNA序列,其中斑茅2个基因长度均为1083 bp,存在一个差异位点,甘蔗2个基因长度均为1084 bp,存在11个碱基差异。4个基因开放阅读框均为996 bp,编码331个氨基酸。蛋白质保守结构域分析表明,克隆获得的4个基因均具有Prxs典型保守结构域,为目标基因。系统进化分析表明,克隆获得的基因与高粱、玉米和水稻的同源基因相似性最高,在一些双子叶植物,甚至裸子植物也能找到其同源基因,且氨基酸序列的相似程度与物种分化的程度基本一致,可供植物分类作参考。该试验从斑茅和甘蔗中成功克隆获得了4个Prxs基因cDNA序列,为深入研究Prxs基因在不同植物中功能差异提供了一定的参考。     

采用简单序列重复标记所鉴定的桃树、扁桃和亲缘种间的关系

桃树(Prunus persica)和扁桃(P．dulcis)是桃属Amygdalus亚属的两个物种，已在全球广泛用于商品种植。这些物种分别起源于亚洲东南部和中部，且代表了两个不同环境下的趋异进化。在野生种中发现了相关的桃属物种。以前几位研究者已报道了在非灌溉自然条件下这些桃属近缘种作为桃树和扁桃的根状茎的直接应用。     

芸薹属VFB4基因家族的生物信息学分析

为了探究芸薹属甘蓝型油菜(B. napus)、白菜(B. rapa)、甘蓝(B. oleracea) 3个物种的进化关系,本研究利用生物信息分析学的方法,测定芸薹属VFB4基因成员的氨基酸序列,染色体定位和二级结构。利用VFB4基因在染色体上的位置,绘制出染色体定位图和3个物种的进化系统发育树,并对3个物种的亲缘关系进行讨论。结果显示,芸薹属VFB4基因编码的氨基酸数在524~534之间,均为亲水蛋白,亚细胞定位均在细胞核中。VFB4基因不含内含子,GC含量很高,但是在染色体上分布不均匀。系统进化发育树分析得出,芸薹属物种间的同源性非常的高,种内的同源性不是很高。通过对基因的对比分析发现,芸薹属VFB4位点符合禹氏三角理论,但是不完全符合芸薹属三倍体进化学说。本研究结果可为进一步研究芸薹属基因进化提供科学依据。     

芸香科植物叶绿体基因组结构和系统发育分析

本研究对已公布的芸香科12属43个物种叶绿体全基因组序列的结构特征进行了比较分析。芸香科叶绿体基因组大小为157～161 kb,基因数目为119～138,蛋白质编码基因数目为83～92。蛋白质编码基因中,11个为重复基因,共有基因为79个,13个基因存在不同程度的丢失。长度≥200 bp的蛋白质编码共有基因中,变异率最高的5个基因依次为ndhA、clpP、matK、rps16和rpl16。重复序列分析结果表明,最主要的重复序列类型为串联重复和回文重复,山小橘属2个物种的重复序列显著多于其他物种。大部分SSR (Simple sequence repeats)位点都偏向于A或者T组成,柑橘属中以三核苷酸重复最多,花椒属中主要为二核苷酸重复(单核苷酸重复除外)。基于基因组序列和蛋白质编码基因,均得到支持率高,拓扑结构基本一致的系统发育树结果。芸香科为单系类群,科下形成两个大分支,其中柑橘亚科为单系和芸香属形成一支;另一大支中,香肉果属是最早分化出来的类群,黄檗属+吴茱萸属为花椒属的姐妹群。本研究结果有助于更好的了解芸香科物种的系统进化。     

人参属植物鲨烯合酶编码基因及其氨基酸序列的生物信息学分析

利用生物信息学方法对GenBank中人参属9种植物鲨烯合酶的cDNA序列以及其编码的氨基酸序列的结构、理化性质、信号肽、疏水性、亲水性、亚细胞定位、跨膜结构域功能域和进化关系进行了初步预测和分析。结果表明：总体上人参属鲨烯合酶核苷酸序列相似性平均为96.245%,氨基酸相似性平均为95.5%。其二级结构预测结果显示9个鲨烯合酶氨基酸序列以α螺旋和无规则卷曲为主要组成部分。对9种人参属植物进行进化树分析发现可以分为2个亚族。对包括人参属9种植物在内的其他物种进行进化树分析可知,植物、动物、酵母分属不同的类群。通过分析人参属植物鲨烯合酶及其编码基因的生物信息学特征,可以为鲨烯合酶基因的克隆和遗传操作提供理论参考。     

利用RAPD标记和形态性状对优良棉花种质系进行遗传多样性研究

棉花是全世界最重要的纤维作物，属于Gossypium属物种；该属目前包括49个物种，其中4个物种是栽培种，43个为野生二倍体，2个为野生4倍体。这4个栽培种中，G．hirsutum和G．barbadense为4倍体(2n=4x=52)，通常称为新世界棉花；G．arboreum和G．herba—     

利用黑麦颈毛基因和抗白粉病性结合细胞学鉴定选育小黑麦附加系和代换系简报

利用黑麦颈毛基因和抗白粉病性结合细胞学鉴定选育小黑麦附加系和代换系简报海林，马缘生（中国农业科学院作物品种资源所；北京１０００８１）利用小麦与黑麦杂交将黑麦的优良性状导入小麦，既可创造小黑麦新物种，又可改良小麦旧物种，得到具有某些黑麦优良特点或超亲特...     

花园君子兰叶绿体基因组序列

花园君子兰(Clivia gardenii)是君子兰属著名的常绿草本植物。本试验首次研究了花园君子兰的叶绿体基因组。其叶绿体基因组的长度为158 156 bp,包括86 307 bp的长单拷贝区域(LSC),18 231 bp的短单拷贝区域(SSC)和26 809 bp的反向重复区域(IRs)。总的GC含量为37.96%。注释了130个基因,包括86个编码基因,36个tRNA基因和8个rRNA基因。其中20个基因位于IR重复区,包括7个编码基因,9个tRNA基因和4个rRNA基因。选择石蒜科的12个物种进行系统发育树分析,采用全长基因组序列构建了系统发育树,结果显示C. gardenii和C. miniata形成一个单系群,表明花园君子兰和大花君子兰亲缘关系最近;并且和Hippeastrum、Leucojum、Narcissus、Lycoris等属形成了姐妹群。这些物种也形成了一个单系群,代表了石蒜亚科。本研究结果为君子兰的育种及叶绿体基因工程等研究提供了数据基础。     

西瓜产量试验中多行小区的边行和中间行互作

西瓜是Citrullus属中主要的可食用的、栽培物种。在Citrullus属中有5个物种。西瓜育种计划在新试验品系和杂种的田间试验中经常耗费大量的资源。因此，育种者都非常关注适宜的田间试验方法，以获得最低成本消耗的最多信息。多行小区提出了种植者经常采     

贵州百里杜鹃保护区杜鹃属植物系统发育与开花习性的分子水平分析

应用trnL-F序列分析方法,对贵州百里杜鹃自然保护区内的杜鹃属进行了系统发育关系与开花性状研究和分析.从分子水平分析了杜鹃花属中马银花亚属、映山红亚属、杜鹃亚属、糙叶杜鹃亚属、常绿杜鹃亚属等5个亚属的系统发育关系;从常绿杜鹃亚属的参试物种中分析了3个不同颜色的聚合群及之间的系统发育关系;从遗传物质的重组和分离的视角对红色、白色和粉色不同聚合群的生殖关系提出了两个假设.     

黑龙江省高梁生产及育种工作展望

黑龙江省是我国高粱生产大省，全年总产量近70万t。高粱具有抗旱、耐盐碱、耐瘠薄等特性，种植区域集中于黑龙江省西部松嫩平原。黑龙江省高粱育种取得了较大成绩，采用系统选育、杂种优势利用等技术，先后选育出新黑壳等10余个品种，以及黑杂1号、黑杂34号等一批杂交种，极大地促进了高粱生产的发展。但是自1990年以来，高粱单产、品质和抗性一直未有大的提高。随着我国产业结构调整和市场经济发展的需求，高粱育种已逐步由高产向优质、高产、多抗的多元化育种目标转变。为此，应加强种质资源的改良与创新研究，不断拓宽种质基础；将常规技术与分子育种等现代生物技术相结合，不断创新育种理论和方法；将种质资源与育种技术相结合，培育满足不同需求的优质酿造高粱、饲用高粱、能源型高粱新品种；研发集成规模化制种和配套生产技术，推进新品种的产业化。     

甘蓝型油菜热激蛋白HSP70基因家族的鉴定和分析

热休克蛋白也称热激蛋白(heat shock protein, HSP),是植物在受到生长环境中不利的生长因子胁迫时产生的一种用于抗逆的防御蛋白,其中在生物体中分布最普遍的一种热激蛋白是热休克蛋白70 (heat shock protein 70, HSP70)。为全面、深入地了解芸薹属HSP70基因家族的信息,本研究对芸薹属的3个物种(白菜,甘蓝和甘蓝型油菜)进行了生物信息学分析,首先在BRAD数据库中对芸薹属的3个物种进行HSP70基因数目的鉴定,分别在白菜和甘蓝中鉴定出了2个HSP70,在甘蓝型油菜中鉴定出了4个HSP70。将鉴定出来的这8个HSP70基因进行生物信息学分析(系统发生关系,基因结构,保守基序,染色体定位和同源性等),结果显示,芸薹属HSP70基因结构相似,在核酸和蛋白水平均具有高度保守性,进化过程中基本种之间以及天然杂交种与基本种之间均保持着极高的同源性,进化树以及其他生物信息学分析结果还表明甘蓝型油菜的HSP70位点与白菜、甘蓝的HSP70位点符合"禹氏三角"理论,但是根据3个物种的HSP70基因数量及对应关系等分析结果可推测白菜、甘蓝、甘蓝型油菜3个物种的HSP70位点与三倍化理论不完全一致,此结果可反映芸薹属的这3个物种在进化过程中其HSP70基因在数量或结构上发生过变化,致使其不满足三倍化学说。     

山胡椒LgCMK基因克隆与生物信息学预测分析

CMK是MEP途径中的第四个关键酶,对于萜类合成代谢具有重要的影响。本研究基于实验室前期获得的山胡椒果实的转录组数据,经过注释筛选出CMK基因,首次从山胡椒中克隆得到萜类生物合成关键基因LgCMK并对其生物信息学预测分析。结果显示:LgCMK基因的开放阅读框为1 221 bp,编码406个氨基酸,分子量为44.78 k D,理论上等电点为6.26,属GHMP蛋白超家族。对Lg CMK蛋白的氨基酸序列理化性质进行分析,发现蛋白亲水性指数为-0.332,不稳定性指数为41.77,属于亲水性不稳定蛋白;亚细胞定位预测结果显示该蛋白定位于叶绿体中。同源性和系统进化分析结果表明,与香樟、博落回和罂粟同源蛋白相似度较高分别为96.8%、75.96%和73.0%,不同物种的CMK具有较近的亲缘关系,与香樟同属一支,亲缘关系最近。通过本研究生物信息学分析将有助于对LgCMK深层次功能探究提供借鉴作用,同时为山胡椒的种质改良提供基因资源。     

割手密SsREMO-1基因的克隆与等位变异分析

割手密抗逆基因资源的挖掘是甘蔗抗逆育种的重要工作任务。本研究以前期转录组测序得到的割手密REMO基因c DNA序列为探针,对Gen Bank中的EST数据库进行同源检索,发现高粱REMO基因(XM_002465954.1)与其具有极高的相似性(94%)。利用高粱REMO基因(XM_002465954.1)设计同源引物,后经PCR、分子克隆、序列分析验证成功分离了7个割手密REMO基因c DNA序列(Ss REMO-1a,Ss REMO-1b,Ss REMO-1c,Ss REMO-1d,Ss REMO-1e,Ss REMO-1f,Ss REMO-1g,Gen Bank登录号为MF095088-MF095094)。7条序列全长均为738 bp,5'非翻译区(UTR)长度78 bp,3'UTR长度为96 bp,包含一个564 bp的开放读码框,编码187个氨基酸。分析表明此蛋白序列具有REMO保守结构域。Ss REMO-1a、Ss REMO-1b、Ss REMO-1c、Ss REMO-1d、Ss REMO-1e、Ss REMO-1f、Ss REMO-1g的相似性在98.9%~99.7%之间,存在14个单核苷酸多态性(SNP)位点,4个氨基酸变异位点,蛋白相似性在98.4%~100%之间。Ss REMO-1蛋白序列与高粱、水稻、玉米等物种具有较高的同源性,可分为两个亚类。     

割手密过氧化氢酶基因（Ss CA T-1）的克隆与比较分析

割手密是栽培种甘蔗最重要的近缘物种之一,具有较强的抗逆性。本研究以高粱过氧化氢酶基因(NCBI登录号为XM002437586.1) cDNA序列为探针,对甘蔗EST数据库进行同源检索、筛选和拼接,后经基因组PCR、分子克隆、序列分析验证成功分离了2个割手密过氧化氢酶基因cDNA序列(Ss CA T-1c和Ss CA T-1d, GeneBank登录号为KF864229和KF864230)。2条序列全长均为1532 bp,包含10 bp的5'非翻译区(UTR)和43 bp的3'UTR,以及一个1479 bp的开放读码框,编码492个氨基酸,此蛋白序列具有过氧化氢酶保守结构域,属于CAT家族。2条序列之间相似性为99.2%,存在12个单核苷酸多态性(SNP)位点,蛋白相似性99.0%,存在5个氨基酸变异位点。将推测的SsCAT-1c和SsCAT-1d蛋白序列与高粱、水稻、玉米等物种进行同源进化分析,均表现出极高的保守性。研究结果能对今后深入了解甘蔗及其近缘材料CAT基因家族的信息提供帮助,从而为进一步通过生物技术改良甘蔗品种抗逆性提供理论依据。     

禾本科植物NBS-LRR型抗病基因的进化分析

运用生物信息学方法分析了禾本科植物水稻、高粱、二穗短柄草、玉米中NBS-LRR型抗病基因的进化特征,发现NBS-LRR型抗病基因在染色体上分布不均等,且大部分都位于基因簇中。NBS-LRR型抗病基因产生新基因的方式主要是串联重复,并且串联重复发生的概率与抗病基因所在基因簇的大小有关。NBS-LRR型抗病基因之间几乎不具有共线性,一方面,可能是由于抗病基因在进化的过程中发生了基因丢失造成的;另一方面,可能是由于抗病基因的进化速率较快导致基因间差异较大造成的。系统发育分析表明NBS-LRR型抗病基因在禾本科的祖先物种中就已经存在,4个物种分离之后抗病基因家族在每个物种中按照物种特异性的方式进行了扩张,其中串联重复对4个物种中抗病基因家族的扩张起到了重要的作用。     

湖南省自然保护区天蛾科昆虫资源及相似性研究

为了基本查清湖南省自然保护区天蛾科昆虫资源,于2007-2010年夏秋季节,分别对湖南省壶瓶山、八大公山、乌云界和南岳衡山4个国家级自然保护区的天蛾类昆虫资源进行了调查,同时应用Jaccard相似系数对4个保护区天蛾科昆虫种类的相似性进行研究。共整理、初步鉴定天蛾科昆虫51种,隶属于5亚科32属,其中以壶瓶山种类最多,有5亚科32属49种,南岳衡山种类较少只有17种。壶瓶山天蛾科昆虫物种丰富度最高,与八大公山保护区之间的相似性系数较高,达0.78,为极相似,而南岳衡山物种丰富度较低,且与其他几个保护区之间的相似性系数都比较低,处于0.25~0.50之间,为中等不相似。     

高粱耐逆基因SbALDH7的克隆与表达分析

旨在研究高粱(Sorghum bicolor)中的醛脱氢酶基因SbALDH7的序列信息和表达分析。通过PCR和RT-PCR方法,从高粱中克隆SbALDH7基因及其cDNA全长序列。通过网络软件,聚类分析SbALDH7的序列特征,利用半定量RT-PCR,研究其在不同组织和胁迫条件下的表达谱。结果表明：SbALDH7基因含13个内含子,共编码509个氨基酸,其编码的氨基酸序列具有典型的ALDH7结构域特征。SbALDH7的表达受到PEG、Nacl、ABA和低温等胁迫环境诱导上调。组织特异性表达分析显示,在PEG渗透胁迫环境下,SbALDH7在茎、叶中的表达量显著高于根中的表达量。抗旱性有显著差异的6个高粱品种的SbALDH7蛋白序列无差异,但高粱品种的苗期抗性与SbALDH7的表达量间存在显著的正相关,表明SbALDH7的表达对高粱的抗旱性可能起着重要的作用。SbALDH7具备醛脱氢酶家族蛋白典型结构特征,在高粱抗逆过程中起重要作用,可作为提高高粱抗旱耐盐的靶基因应用于作物遗传改良。     

高粱RKD基因家族鉴定及氮胁迫下的表达模式分析

RKD(RWP-RK domain protein)是植物中特有的氮响应相关蛋白,在植物生长发育,尤其是生殖过程中起到重要作用。高粱(Sorghum bicolor)是一种耐瘠薄、抗旱的粮食作物,挖掘其养分响应与利用相关基因,对于解析高粱养分响应的分子遗传机制,培育养分高效作物具有重要意义。本研究通过生物信息学的方法,鉴定到分布在5条染色体上的7个高粱RKD基因。对SbRKD蛋白的理化性质和保守结构域进行分析,发现氨基酸残基数目对于蛋白性质影响较大。对高粱、水稻和拟南芥的RKD基因进行进化分析发现其主要聚成三类,且SbRKDs都受到纯化选择压力,同时有部分SbRKD基因在物种分化过程中发生缺失和复制。SbRKD基因组织表达结果说明多数RKD基因在高粱中表达水平低,只有SbRKD1和SbRKD4在种子和胚中的表达水平较高。氮饥饿和高氮诱导结果表明,SbRKD1和SbRKD4能够响应外源氮元素供应。本研究为后续探索RKD基因对高粱生长发育的影响提供了理论依据。     

目标起始密码子多态性(SCoT)分子标记技术在花生属中的应用

花生属分子标记领域的研究远落后于其他物种,而栽培种花生因其遗传基础狭窄,用大多数分子标记技术都难以检测到丰富的分子标记,因此限制了花生属野生种在改良花生栽培种方面的利用以及建立花生分子标记辅助育种技术体系。本文分别对花生属4个区组的16份种质资源和8份花生栽培种资源采用与功能基因相关的SCoT分子标记技术研究了花生属种间和栽培种内遗传多样性和亲缘关系。23条SCoT引物在花生属试材基因组中的扩增位点共194个,其中多态性位点130个,多态性达67.01%,通过聚类分析研究了它们之间的亲缘关系;在栽培种内筛选出19条多态性引物,在8份试材基因组中扩增位点198个,其中多态性位点67个,多态性为33.84%,表明SCoT分子标记技术能在花生栽培种内检测出一定程度的DNA多态性。