葫芦巴叶绿体基因组密码子偏好性分析

为探究葫芦巴(Trigonella foenum-graecum L.)叶绿体基因组密码子的使用偏好性,利用Codon W 1.4.2和在线软件CUSP对筛选到的50条蛋白质编码序列密码子进行分析。结果表明：葫芦巴叶绿体基因组密码子末位碱基以A/U为主,GC含量仅为26.25%。ENC取值范围为35.05～53.66,且ENC值>45的有20个,说明葫芦巴大部分基因编码序列的密码子偏性较强。RSCU≥1的密码子有30个,其中16个以U结尾、13个以A结尾。中性绘图分析、ENC-plot分析及PR2-plot偏倚分析结果发现,葫芦巴叶绿体基因组密码子使用偏好性受到突变压力等多种因素的影响,主要因素为自然选择。最终筛选出GCU,AGA,CGU等21个密码子为最优密码子。     

甜高粱叶绿体基因组特征及密码子偏好性分析

本研究采用高通量测序技术对甜高粱叶绿体基因组进行测序，对组装和注释后的叶绿体基因组进行结构、基因组成及密码子偏好性分析。结果表明，甜高粱(Sorghum bicolor)叶绿体基因组长度为140 644 bp,编码86个CDS基因、38个tRNA基因和8个rRNA基因，检测到31个SSR位点和42个Long repeat序列。甜高粱及其14个近缘种的叶绿体基因组变化不大，IR区边界未发生明显的收缩与扩张。甜高粱叶绿体基因组密码子偏好以A,U结尾，其密码子使用偏性很大程度上受自然选择的影响，而受突变压力的影响小。甜高粱叶绿体基因组的最优密码子14个(ACU,UAG,CCU,CUA,GCU,AGU,GAU,UUA,CGU,GAA,GUU,UCA,CAU,UGU)。甜高粱与高粱Sorghum bicolor MT333845(产地：韩国，栽培种Donganme)、MT333848(产地：韩国，栽培种Sodam Chal)、MT459453(产地：韩国，栽培种ATx623)亲缘关系较近。研究结果将为完善高粱属植物分子育种技术和探究高粱属植物系统发育提供参考。     

蒺藜苜蓿叶绿体密码子偏好性分析

本文对蒺藜苜蓿叶绿体基因组全序列密码子进行分析,筛选出50条CDS(coding DNA sequence)利用CodonW软件进行分析其密码子使用模式。结果显示,蒺藜苜蓿叶绿体基因组密码子第3位碱基GC含量为26.9%,即第3位密码子富含A和U,ENC值在37.11~51.91之间密码子偏好性较弱。相对同义密码子使用度分析显示RSCU值大于1的密码子有23个,其中以A和U为结尾20个。中性绘图分析显示GC₁₂与GC₃的相关系数为0.341,相关性不显著,回归系数为0.4843;单基因ENC比值多分布在-0.05~0.05,即大部分基因ENC值离ENC期望值较近;对应性分析,第一轴显示了12.50%的差异为主要影响因素,第一轴与ENC和GC₃的相关系数分别为0.091和-0.092,均相关不显著。综合这几项分析发现蒺藜苜蓿叶绿体基因组密码子偏好性主要受到突变的影响,但是并不是唯一的影响因素,其他因素对密码子偏好性也可能有一定的影响。最终通过高表达优越密码子方法确定得出UUA、UUG、CCU等23个密码子为最优密码子,为之后对外源基因进行改造,提高其在叶绿体中的表达效率奠定了基础。     

科尔沁沙地扁蓿豆生物量研究

扁蓿豆在科尔沁沙地生长良好，播种当年即能形成种子，返青至成熟约需≥10℃积温2800℃，生育期约130d，生长第二年地上生物量鲜草可达14882．44kg/hm^2，干草达6101．80kg／hm^2，种子为516．26kg／hm^2。叶、细枝丰富，茎叶比为1：0．79。再生性较好，但早利用比晚利用总产减少约40．18％。地下生物量较多，播种当年根系入土深度达80cm，第二年可达120cm，并分化出明显的粗根、中根、细根。     

科尔沁沙地扁蓿豆生物量研究

扁蓿豆在科尔沁沙地生长良好,播种当年即能形成种子,返青至成熟约需≥10℃积温2800℃,生育期约130d,生长第二年地上生物量鲜草可达14882.44kg/hm2,干草达6101.80kg/hm2,种子为516.26kg/hm2。叶、细枝丰富,茎叶比为1∶0.79。再生性较好,但早利用比晚利用总产减少约40.18%。地下生物量较多,播种当年根系入土深度达80cm,第二年可达120cm,并分化出明显的粗根、中根、细根。     

基于trnL-trnF序列的扁蓿豆和青藏扁蓿豆遗传多样性及其群体遗传结构分析

利用青藏高原及其毗邻地区的7个青藏扁蓿豆(Medicago archiducis-nicolai),以及来自上述地区和内蒙古的3个扁蓿豆(M.ruthenica)野生群体,根据叶绿体trnL-trnF基因间隔区序列,对其遗传多样性和群体遗传结构进行了分析。对161个个体的trnL-trnF序列的分析,共检测到11个核苷酸变异位点,定义了14种单倍型。对单倍型在不同群体中的分布分析显示,青藏扁蓿豆在青藏高原东南边缘地区可能存在避难所,同时在青藏高原边缘地区可能发生了青藏扁蓿豆向扁蓿豆群体的基因入侵。空间分子变异分析和基于K-2P遗传距离的群体聚类均支持将上述群体分为扁蓿豆和青藏扁蓿豆两组,组间的遗传分化程度很大。分子变异分析表明,群体内的遗传变异明显大于群体间的变异,但部分群体间存在较高水平的遗传分化;错配分布和中性检验表明,在采样范围内两种扁蓿豆都没有经历明显的近期种群扩张。研究认为,青藏高原复杂的地形结构、冰期时的气候波动以及扁蓿豆本身的进化历史可能是造成其现今遗传结构形成的主要原因。     

扁蓿豆研究进展

综述了扁蓿豆Medicago ruthenica研究工作进展,包括分类学地位的变化以及分布范围、遗传多样性、生物学特性、农艺学特性、育种与引种等方面的研究概况.并针对扁蓿豆研究存在的问题,提出今后研究应当集中在扁蓿豆的适应区域、抗逆基因的筛选、英果开裂问题以及进一步的建立人工草地等方面.     

十种扁蓿豆生态型的研究

对来源于我国华北，东北，西北等地区的１０份扁蓿豆材料的植物学特性、生物学特征，进行了比较，采用聚丙烯酰胺凝胶电泳技术，对地面芽同工酶进行了研究，综合多项指标，应用系统聚类分析的方法，将其划分为７种类型，第一类：安达扁蓿豆、杜蒙扁蓿豆；第二类，平谷扁蓉豆；第三类；清水河扁蓉豆，第四类：巴右扁蓉豆，通辽扁蓉豆；第五类，皇城滩扁蓉豆；第六类，庆阳扁蓉豆，沁水扁蓉豆；第七类：盐池扁蓉豆。     

扁蓿豆的抗性研究进展

综述了扁蓿豆（Medicago ruthenica）抗旱性、耐盐性、抗寒性和抗病虫等四方面的研究工作进展,包括植物学特性、种子特性、物候期及根、茎、叶的生长发育、利用价值及分布和抗逆性方面的研究概况。并针对扁蓿豆研究存在的问题,提出今后研究应当集中在扁蓿豆的适应区域、抗逆基因的筛选、荚果开裂问题以及进一步的建立栽培草地等方面,以期对我国扁蓿豆种质资源的收集、保存、开发利用、新品种选育及北方生态建设提供理论依据。     

野骆驼基因组密码子偏好性分析

【目的】密码子使用的偏好性普遍存在于几乎所有物种基因组中。试验旨在探究野骆驼(Camelus ferus)基因组密码子的使用偏好性和影响因素,为骆驼基因组研究和密码子优化提供依据。【方法】以野骆驼全基因组数据为材料,通过生物信息学、ENC-plot绘图、Neutrality-plot绘图和PR2-plot绘图等多种分析方法,对野骆驼蛋白质编码基因密码子的使用特性和影响因素进行分析,并与其他动物基因组的密码子偏好性进行比较研究。【结果】野骆驼基因组编码区的GC含量高于AT含量,密码子末位碱基较偏好以G/C结尾。相对同义密码子使用度(RSCU)＞1的有29个密码子,其中14个以C结尾,9个以G结尾。ENC-plot、Neutrality-plot和PR2-plot绘图分析结果表明,野骆驼基因组密码子的使用情况受自然选择和突变的双重影响,主要因素是自然选择。确定了15个主要以C或G结尾的最优密码子,分别为AUC、GGC、CUG、GUG、GCC、UCC、CCC、AGA、ACC、UAC、CAC、AGC、UUG、CAG和CGG。野骆驼与单峰驼、小鼠的密码子使用偏好性较为接近。【结论】野骆驼基因组密码子的使用情况受自然选择和突变的双重影响,导致密码子偏好性的主要因素为自然选择。研究结果可为野骆驼遗传种质资源保护和利用、基因工程、异源基因高效表达提供参考。     

德钦’紫花苜蓿叶绿体基因组序列及特征分析

‘德钦’紫花苜蓿(Medicago sativa L. ‘Deqin’,以下简称‘德钦’苜蓿)是一种优良的地方品种,具有特异耐旱性、耐热性和耐酸铝性。本研究利用Illumina第二代高通量测序技术对其叶绿体全基因组进行测序(NCBI登录号：MN218692),并对其结构及特征进行分析。结果显示：‘德钦’苜蓿叶绿体基因组含有一个反向重复区,属于IR缺失型;总长为125 470 bp,共有110个基因,其中蛋白质编码基因76个、tRNA 30个和rRNA 4个,缺失3个基因(rps16,rpl22和infA),总GC含量为33.9%;相对同义密码子使用度显示,‘德钦’苜蓿70.74%的密码子使用度>1,偏好以A和T结尾;共鉴定出115个SSRs位点,其中clpP基因鉴定出与紫花苜蓿不同SSRs位点;最大似然树结果显示‘德钦’苜蓿与紫花苜蓿聚在一起,支持率为75%。研究结果将对苜蓿属叶绿体基因组工程研究及‘德钦’苜蓿特异基因的进一步鉴定利用提供一定的参考价值。     

牦牛部分功能基因密码子偏好性的聚类分析

本文利用系统聚类法对牦牛部分功能基因进行了密码子偏好性的聚类分析,并同普通牛和猪的相关基因作了对比。结果表明:不同物种间,类型或功能相似的基因具有相近的密码子偏好性;三个物种的基因在类型或功能上的差异决定了其密码子使用偏好性的聚类结果;在功能或类型相近的前提下,物种间的差异在一定程度上决定了密码子使用的偏好性。     

发根农杆菌介导的花苜蓿毛状根转化体系的建立

为开发一种高效的花苜蓿（Medicago ruthenica）转化体系,本试验以‘中科1号’花苜蓿为材料,使用发根农杆菌作为介导进行毛状根转化,并分析毛状根发生率和转化率。试验表明：利用本研究开发的方法可使花苜蓿在一周左右产生毛状根,其发生率可达72%;经鉴定,毛状根中成功转入基因并超表达的占66.7%。花苜蓿毛状根转化体系的建立将为其功能基因研究提供有力的手段,进而为苜蓿育种奠定基础。     

扁蓿豆种子发芽试验方法的研究

以采集于甘肃镇原、天水和景泰的3份扁蓿豆种子为材料,研究了浓硫酸浸种、温度以及光照、预冷处理条件下扁蓿豆种子的发芽特性,确定扁蓿豆种子适宜发芽条件及发芽试验的初次和末次记数时间.结果表明,98％浓硫酸浸种10～40min均显著提高了扁蓿豆种子的发芽率和发芽指数,其中30～35min处理下的发芽率和发芽指数最高.3份扁蓿豆种子在15～30℃温度范围内均能发芽,适宜发芽温度为25℃恒温,其次为30℃恒温.8h、750～12501x光照有利于扁蓿豆幼苗的子叶脱离种皮,也有利于鉴别种苗健康程度.5℃预冷7d处理对扁蓿豆种子发芽促进作用不明显.在25℃恒温光照条件下扁蓿豆种子发芽试验的初次和末次计数时间分别为第6d和第14d.     

扁蓿豆遗传多样性的研究进展

扁蓿豆（Medicago ruthenica）为二倍体豆科优良牧草,其抗逆性强、适应性广,生长于温带和寒温带。通过对扁蓿豆在表型、染色体、蛋白质及DNA水平的遗传多样性的研究进展,表明扁蓿豆是很具潜力的牧草植物,研究其遗传多样性具有重要的理论和实践意义。并根据国内的扁蓿豆的研究现状,提出了建议。     

内蒙古中东部野生扁蓿豆种子硬实性的研究

扁蓿豆是抗逆性极强的优良牧草,但其种子发芽率低,具有65 %～75 %的硬实。在恒温25℃时发芽率较高,在变温20 ～30℃时发芽率最高,若温度超过30℃或低于15℃时发芽被抑制,但短时间高温处理有利于促进发芽。采用机械或浓硫酸处理,发芽率分别比对照高40.6 %和45.6 %。野生种子的硬实率与采集地气温,特别是与7月份温度有着很高的正相关关系,而且不同产地的种子表现出较大的差异,以赤峰市北部采到的居群硬实率最高,比呼和浩特市采集的居群高9 %。随着储藏年限的推移,种子的硬实率不断下降,发芽率增加,储藏3.5年的种子发芽率达到了67.0 %,表明扁蓿豆种子采集后通过室温储藏可以达到提高发芽率的效果。     

扁蓿豆生长发育规律的研究

通过4年的种植观察发现,种植第1年扁蓿豆和苜蓿生长都较缓慢,扁蓿豆的越冬率在l～4年内随着生育年限的增加而提高,而苜蓿的越冬率比扁蓿豆稍低.返青都在4月末,从返青到成熟期的生育天数扁蓿豆为120d,苜蓿为103d.生活第2年的扁蓿豆草层最大鲜量出现在30～40cm处,其中叶量占52.4%;生活第2年和生活第3年的苜蓿草层结构最大鲜量都出现在40～50cm处,分别为50.6g和55.2g,比扁蓿豆分别少了12.4g和7.2g.种子产量第3年最高,扁蓿豆为188.4kg/hm2,苜蓿为211.95kg/hm2.扁蓿豆的生育期较长,第1年为150d,第2年为125d,第3年为120d;而生活第2年的苜蓿生育期为120d,第3、4年都为103d.     

野生扁蓿豆单株种子产量与主要农艺性状的通径分析

对扁蓿豆(Medicago ruthenica)的9个农艺性状与单株种子产量进行通径分析,明确农艺性状对种子产量影响的主要因子,为扁蓿豆种子高产及其产量因子作用机理研究提供科学依据。结果表明:单株种子产量与各性状的相关系数大小顺序依次为:单枝花序数>花序种子数>种子宽>株高>千粒重>花序结荚数>花序花朵数>种子长>生育期;9个性状与单株种子产量的直接通径系数大小依次为:单枝花序数>花序种子数>千粒重>种子长>株高>种子宽>花序花朵数>花序结荚数>生育期。单枝花序数对种子产量的贡献最大,花序种子数次之,其他性状的效应较小。因此,为提高扁蓿豆种子产量首先应着力增加单枝花序数,其次增加花序种子数,适当兼顾千粒重的提高。