植物LTR类反转录转座子的研究概述

LTR类反转录转座子是植物基因组中的重要成分,对基因组的大小、结构、功能和进化都有重要影响.文中从结构特征、转座机制、分类、分离鉴定及对基因组的影响等多个方面概述了植物LTR类反转录转座子的研究进展,为进一步揭示LTR类反转录转座子在植物基因组中的功能奠定基础.     

毛竹长末端重复序列反转录转座子的全基因组特征及进化分析

  目的   研究毛竹Phyllostachys edulis基因组中的长末端重复序列反转录转座子(long terminal repeat retrotransposons, LTR-REs)的特征,为今后利用LTR反转录转座子对毛竹基因组的功能和对竹种资源遗传多样性的研究奠定基础。   方法   通过生物信息学方法,利用LTRharvest和RepeatMakser软件对第2版毛竹基因组中的LTR反转录转座子进行全面注释与分类,并对得到的LTR反转录转座子的分布特征、进化特性和插入时间进行分析。   结果   在毛竹基因组中共注释得到1 014 565个LTR反转录转座子,1 562个家族,占毛竹基因组的54.97%。其中solo LTR反转录转座子与完整LTR反转录转座子(S/F)的比例较高(约1.77∶1.00),表明在毛竹LTR反转录转座子中可能发生了相对较高频率的非法重组和不平衡重组。毛竹LTR反转录转座子分为Ty1-copia和Ty3-gypsy超家族,Tork、Reftrofit、Sire、Oryco、Del、Reina、Crm、Tat、Galadriel、Athila等10个谱系。毛竹LTR反转录转座子的Ty1-copia和Ty3-gypsy超家族对PBS位点的偏好性呈相反趋势,较长的LTR反转录转座子具有更长的LTR序列,结构也更加完整。毛竹LTR反转录转座子的插入时间主要集中在0~2.0 Ma,且还处于不断缓慢增长的状态。   结论   第2版毛竹基因组的高质量组装,能更好地注释和分析毛竹基因组中的LTR反转录转座子。基于结构预测的LTRharvest法,能更精准地预测毛竹LTR反转录转座子。不同谱系的毛竹LTR反转录转座子在进化过程中具有不同的分化和扩增活性。毛竹LTR反转录转座子总体上处于不断扩增状态,这是导致毛竹基因组较大的主要原因之一。图3表3参52     

植物反转录转座子的研究进展

反转录转座子几乎是所有植物基因组的主要成分,不仅对基因组的大小、结构、功能和进化,而且对两翼基因的表达水平都有重要影响。该文从反转录转座子的类型和特征、分离鉴定、活性及其对基因组的影响、应用现状等多个方面概述了植物反转录转座子的研究进展,以期为进一步揭示反转录转座子在植物基因组中的功能奠定基础。     

枣树基因组中转座元件分析

转座子是基因组演化的重要因素。为了探明转座子在枣树(Ziziphus jujuba Mill.)基因组演化中可能的作用,采用生物信息学工具对枣树基因组中的转座元件进行分析。结果表明,所有转座元件占枣树基因组的23.38%,其中DNA转座子占8.60%(包括0.34%的MITEs)、LTR反转录转座子占12.23%、Non-LTR反转录转座子占2.30%、内源性反转录病毒占0.25%。系统进化树分析结果表明,MITEs和LTR反转录转座子在演化过程中进行过复制和扩增,这说明转座子的活动和枣树基因组的进化是相关的。本研究将有助于研究枣树基因组的遗传多样性及进行相关种质资源的鉴定。     

植物转座子的研究与应用

转座子是生物界中存在的一类可移动的遗传因子,根据其DNA结构和转座机理的不同,分为两类,即DNA转座子和反转录转座子,它们在植物基因和基因组进化中扮演了一个极其重要的角色。在介绍转座子种类及其特性的基础上,概述了植物转座子的研究和应用方面的进展,分析了植物转座子的应用前景。     

毛竹Phyllostachys edulis retrotransposon 7（PHRE7）转座子的克隆与鉴定

长末端重复序列（LTR）反转录转座子广泛存在于植物基因组中,本质是一段可移动的脱氧核糖核酸（DNA）序列。大多数LTR反转录转座子在外界环境变化下能够被激活转录,对环境变化做出响应。为研究毛竹基因组中的LTR反转录转座子的转录活性及在非生物环境胁迫下表达量的具体变化,克隆和鉴定了1个毛竹Phyllostachys edulis反转录转座子PHRE7。该转座子全长为6 073 bp,属于Ty1-copia家族中的Tork分支,LTR序列相似性为96.7%,插入时间为126.923万a前。对毛竹实生苗分别进行辐照（30,50,70 Gy）,甲基化抑制剂（50,100,150 μmol·L-1）,高温（42℃）,低温（4℃）,高盐（0.1,0.2,0.3 mol·L-1）等5种不同胁迫处理,通过定量荧光聚合酶链式反应（PCR）检测,PHRE7在INT,RT和RH等3个结构域中的表达量仅在辐照及0.2~0.3 mol·L-1高盐处理下随处理强度的上升而下降,其余所有处理（甲基化抑制剂、高温、低温、高盐0.1~0.2 mol·L-1）的表达量都随处理强度呈上升趋势。这些结果表明:PHRE7转座子是一个具有转录活性的LTR反转录转座子,且外界非生物环境胁迫对其表达模式有较大影响,表明PHRE7转座子能够响应外界环境变化。     

植物反转录转座子分子标记及其应用

植物反转录转座子具有存在广泛和多态性丰富的特点,可用于植物基因组研究。本文对植物反转录转座子的结构与功能、反转录转座子分子标记的主要种类及其在农作物遗传改良中的应用进行了综述。     

基于植物转座子的分子标记研究进展

植物转座子是广泛分布于植物基因组中的一类可移动元件,可分为DNA转座子和反转录转座子。植物转座子拷贝数丰富、插入位点多态性和高度异质性,非常适合用来开发分子标记。在了解国内外研究现状的基础上,分析基于植物转座子的S-SAP、IRAP、REMAP和RBIP等分子标记差异,归纳了这些标记在遗传多样性分析、变异鉴定以及遗传连锁图谱构建等方面应用。     

梨Ty1-copia反转录转座子的克隆及IRAP分子标记体系的建立

【目的】从早酥梨及其红皮芽变基因组中分离Ty1-copia反转录转座子全长序列,分析序列特点,并基于其中长末端重复序列(LTR)建立IRAP分子标记体系。【方法】以早酥梨及其红皮芽变和极早熟芽变植株叶片为试材,根据已知的Ty1-copia反转录转座子保守区域设计引物,利用同源克隆技术得到目的基因。根据基因两端LTR序列设计引物,建立IRAP分子标记体系,并对早酥梨及其芽变进行遗传分析。【结果】从早酥梨基因组中获得2条Ty1-copia反转录转座子全长序列,分别命名为PbTYZS1和PbTYZS2,长度分别是9 363和9 632bp。从红色芽变基因组中获得1条序列,命名为PbTYRM1,长度为9 652bp。经结构分析,获得的3条序列都是典型的Ty1-copia反转录转座子,但其开放阅读框(ORF)的完整性发生了变化。利用反转录转座子LTR保守区域设计引物成功建立了IRAP分子标记体系,早酥梨与红皮芽变的平均遗传距离为0.104,与极早熟芽变的遗传距离为0.115,并且早酥梨与极早熟芽变的多态性为20.41%,较之与红皮芽变的多态性(18.89%)更为丰富。【结论】早酥梨及其红皮芽变基因组中都含有完整结构的Ty1-copia反转录转座子,建立的IRAP分子标记体系可以得到清晰稳定的多态性指纹图谱。     

一种广泛适用于植物基因组DNA提取的方法

[目的]研究植物基因组DNA提取方法,为从植物组织中快速提取基因组DNA提供指导。[方法]在已发表的植物基因组DNA提取方法基础上,对SDS提取法的操作步骤、试剂用量及作用时间进行了优化。[结果]初步建立了一种广泛适用于各类植物及植物多种组织器官的基因组DNA提取方法。所提取的基因组DNA质量较好,满足下一步操作的要求。[结论]该研究结果为植物基因组DNA的快速提取提供了指导方法。     

用rep-PCR方法研究细菌遗传多样性的探讨

对大肠杆菌、枯草杆菌、四联球菌、普通变形杆菌、产气肠杆菌基因组DNA进行repPCR扩增,并在模板样品中混入植物DNA作对照实验.结果表明:用rep-PCR方法分析细菌基因多样性,能在较大范围内避免植物基因的干扰.模板量梯度实验结果显示:扩增产物多态性与模板量相关.     

Community genomics among stratified microbial assemblages in the ocean's interior

Microbial life predominates in the ocean, yet little is known about its genomic variability, especially along the depth continuum. We report here genomic analyses of planktonic microbial communities in the North Pacific Subtropical Gyre, from the ocean's surface to near-sea floor depths. Sequence variation in microbial community genes reflected vertical zonation of taxonomic groups, functional gene repertoires, and metabolic potential. The distributional patterns of microbial genes suggested depth-variable community trends in carbon and energy metabolism, attachment and motility, gene mobility, and host-viral interactions. Comparative genomic analyses of stratified microbial communities have the potential to provide significant insight into higher-order community organization and dynamics.     

茶树基因组DNA的高效提取方法

为了从富含多酚和多糖等多种次生代谢物质的茶树叶片中分离出高质量的基因组DNA，对4种植物DNA提取方法进行改良后，以茶树春梢为材料，对提取效果进行了比较，并首次采用CTAB区室法提取茶树基因组DNA。结果表明，用该4种方法提取的DNA，其OD260／OD280都在1．8以上，相对分子质量均大于21kb，能完全被EcoRI酶切消化，也能获得清晰的PCR扩增图谱。因此，只要操作合理，4种方法均能提取出高质量的DNA。     

中国植物新品种保护制度实践及趋势研究

介绍了我国植物新品种保护机构设备、保护审查制度内容。分析了国际植物新品种保护的新趋势并提出了新形势下我国植物新品种保护的应对策略。     

叶围微生物宏基因组文库的构建和分析

宏基因组文库技术是开发利用未培养微生物基因资源的有效途径。采用CTAB-SDS法直接从植物叶面沉积样品中提取基因组DNA,构建了以puc19为载体的基因组文库,共获得8126个阳性克隆,文库DNA总容量约30.1MB,平均插入片段长度为3.8kb。叶围微生物基因组文库的成功构建,对于以后研究植物和叶围微生物的关系有重要意义。     

改良SDS法提取多种植物基因组DNA研究

结合传统SDS法提取DNA和Silica吸附柱纯化DNA的优点,建立了能进行多种植物基因组DNA提取的改良SDS法,为提取植物基因组DNA通用方法的建立提供了参考。     

保定市农作物病虫害植保社会化服务的现状问题与对策

阐述了发展植保专业化服务组织、开展统防统治的必要性。分析了保定市植保专业化服务组织的现状、类型（专业合作社型、专业协会型、专业服务公司型、农资企业型、基层农技部门型、村防治组织型、种植大户型、其他类型）和服务形式（出工代防代治、带药代防代治、全程承包防治、自防自治）;指出了植保服务组织发展以及统防统治工作中存在的主要问题;从高度重视、加大投入、建章立制、多元发展、规模经营、机艺匹配、典型带动、提高素质8个方面,提出了保定市植保专业化统防统治的对策与建议。     

植物高通量基因表达研究进展

介绍了目前主流的高通量基因表达研究方法,以及不同基因组背景植物的普遍研究手段。