基因芯片技术在水稻研究中的应用

基因芯片是研究生物大分子功能的新技术,目前此技术已经广泛地应用到植物基因组研究中。本文对基因芯片技术在水稻的基因表达检测、特异性相关基因分离、生长发育研究、杂种优势预测、种子纯度检测以及转基因植株检测与鉴定等方面的应用情况进行了详细的综述。     

应用基因芯片方法检测几种肠道菌

采用基因芯片技术,对几种常见的肠道菌进行检测和鉴定,包括检测靶基因的扩增、基因芯片的制备、杂交反应和杂交结果的检测与分析4个步骤。结果表明:应用基因芯片对涉及4个菌属的23株肠道菌在相同的条件下进行了杂交检测,得到菌属特异性的杂交图谱,从而达到对细菌进行检测鉴定的目的。制备的基因芯片能够同时检测沙门菌属、志贺菌属、葡萄球菌属、耶尔森氏菌属的细菌。     

基因芯片技术在农业中应用的研究进展

基因芯片技术具有高通量、大规模处理数据等特点,能够迅速解析特定生物过程中基因表达变化的全面信息,在生命科学研究中发挥重要作用。为此,综述了基因芯片的原理与分类,实验操作流程,如何科学地分析数据及介绍基因表达谱检测基因表达水平、基因芯片在植物病虫害检测、植物基因突变、发现新基因、转基因农产品检测中的应用,分析了其所存在的问题并对未来发展趋势作出设想,指出了随着基因芯片技术的不断发展和完善,其将在农业领域拥有更广阔的应用前景。     

水稻OsCAT3敲除植株的差异表达基因分析

为了进一步研究OsCAT3的分子机制及分子调控网络,利用基因芯片对WT和OsCAT3_(crispr)幼苗进行了全基因组分析。本研究利用CRISPR/cas9技术敲除过氧化氢酶基因OsCAT3,获得的转基因植株OsCAT3_(crispr)。利用基因芯片技术分析发现,转基因植株OsCAT3_(crispr)中差异表达基因共8 812个,其中4 580个表达上调,4 232个表达下调。对差异表达基因进行GO和KEGG富集分析发现,差异基因在毒素代谢以及光合作用相关的途径中显著富集,表明水稻过氧化氢酶基因OsCAT3可能与毒素代谢和光合作用途径有关。本试验对OsCAT3_(crispr)进行基因芯片分析得到了大量的差异基因,对深入了解过氧化氢酶基因调控机制有重要的意义。     

基因芯片在药用植物研究中的应用

基因芯片作为一个高通量筛选工具能同时解析多个基因/基因组的表达。通过检测药物对生物体基因表达谱的影响,基因芯片可用于筛选新药物靶标、评价药物活性和毒理。药用植物有效成分的化学结构复杂多样,他们能同时调控多个靶点,因而在药物研发中越来越受到重视。基因芯片技术在药用植物有效成分的筛选、药理、毒理机制的研究方面的应用必将极大地推进了中药现代化进程。     

转录组学及其在蔬菜学上应用研究进展

介绍了转录组学的主要技术方法及其原理,并对转录组学在蔬菜及其他植物上的应用做了分析。认为研究转录组学可克服蔬菜基因组数据匮乏的障碍,弄清楚蔬菜特定基因的结构及其在抗逆、抗病等过程中的作用。研究表明,当前转录组学方法主要基于杂交技术或者测序技术,代表性方法有基因芯片、SAGE(serial analysis of gene expression)、MPSS(massively parallel signature sequencing)、RNA-Seq(RNA-sequencing)等;转录组学可用于了解蔬菜抗逆、抗病分子机制,证明特定基因表达情况,但是如何快速测序以及科学分析成为制约其发展的瓶颈因素。因此,笔者认为转录组学在论证分子机制时需要谨慎,更需要借助蛋白组学、生物信息学等方法综合验证;但是,以转录组学为代表的前沿生物学理论应更多地应用于蔬菜学这门古老学科。     

资讯

正细菌助力蓝玫瑰在我国绽放本刊讯近日,我国科学家突破了植物通过不同花青素控制花卉颜色的固有思路,利用合成生物学证明了利用细菌产生的蓝色色素制造蓝玫瑰的可能性。发表于美国化学会《合成生物学》杂志的一篇文章显示,中国科学院微生物研究所研究员陈义华和天津大学药学院张雁团队合作,将来源于细菌的蓝色色素成功表达在白色玫瑰花瓣中,使其呈现蓝色。研究人员将链霉菌的次级代谢产物谷氨酰胺蓝靛素合成酶基因(idgS)和负责该蛋白翻译后活化的基因(sfp)构建     

原位杂交技术及其在甘蔗研究中的应用

本文介绍了植物染色体原位杂交技术的产生、发展过程,以及该技术与其它生物学技术相结合而形成的一些新技术,如：细菌人工染色体荧光原位杂交、DNA纤维荧光原位杂交、基因组原位杂交、原位PCR技术等。综述了这些技术在甘蔗研究中的应用情况。     

药用植物内参基因研究进展

随着荧光定量PCR技术广泛应用,内参基因稳定性作为影响定量实验结果准确性的关键因素而逐渐成为学者研究热点。植物候选内参基因稳定性评价已有诸多研究报道,候选内参基因的选择也不再局限于传统的管家基因,基因芯片及转录组测序技术发展也使一些新的基因作为候选内参基因成为可能,有学者也选择mi RNA作为候选内参基因。而评价这些候选内参基因的方法也由原来单一的软件评价,发展为结合各个不同的软件综合分析,使内参基因的评价更加可靠、准确。本综述主要研究了近几年来药用植物候选内参基因的选择、稳定性分析等研究进展,旨在为后续开展药用植物育种相关研究提供一定的参考与借鉴。     

sRNA STnc1220基因缺失株对鼠伤寒沙门菌生物学特性和致病力的影响

为探究鼠伤寒沙门菌sRNA STnc1220的分子特征、生物学功能及对细菌毒力的影响,通过PCR扩增了鼠伤寒沙门菌sRNA STnc1220基因,分析了其分子特征,利用TargetRNA2网站预测STnc1220基因可能调控的靶基因;利用λ-Red同源重组技术构建沙门菌(STM)-基因缺失突变株,并与亲本SL1344比...     

果树病毒核酸检测技术研究进展

病毒的核酸检测技术发展非常迅速,主要有PCR技术、分子杂交技术、dsRNA技术、NASBA技术和基因芯片技术。综述了这些技术的原理、特点及其在果树病毒检测中的应用情况。基于PCR技术的检测方法是目前果树病毒检测的主要方法,许多果树病毒的PCR检测体系已经建立。NASBA技术也已开始用于果树病毒的检测。     

利用基因芯片技术研究甘蓝型油菜油酸合成中差异表达基因

采用基因芯片技术对甘蓝型油菜高油酸(71.71%)和低油酸(55.6%)材料进行分析,探索油酸的差异表达基因。结果检测到差异表达基因562个,其中上调表达基因194个,下调表达基因368个。以基因芯片中油菜上调基因NM_100489和下调基因NM_130183为材料,用实时荧光定量方法验证基因芯片的结果,二者完全相符。根据基因芯片的实验结果,采用Go注释系统和数据库查询对562个差异表达基因进行功能注释表明,主要为各种酶类、结合功能、转录调控、代谢等,还有的功能未知或与糖代谢及脂肪酸合成相关,其中丙酮酸激酶、果糖二磷酸、酰基传递/酰基ACP硫脂酶、作用于酯键的水解酶、Δ9硬脂酰-乙酰载体蛋白去饱和酶(ADS1)、Δ9酰基-油脂减饱和酶2(ADS2)、ω-3脂肪酸减饱和酶(fad3)等被鉴定为差异表达基因。     

DNA芯片技术在动物医学中的应用研究进展

随着基因组数据的增长,DNA芯片(DNA Chip)技术得到广泛应用。其集成化、微型化、自动化的优点,为生物、医学、化学等领域的研究提供了一个强有力的工具,本文从病原微生物基因表达谱研究、基因组学研究以及病原微生物检测鉴定研究等多个方面概述了DNA芯片技术在动物医学中的应用进展、并对DNA芯片技术的原理进行综述。     

中国西门塔尔牛CACNA2D1基因的遗传变异及其与屠宰性状的关联分析

旨在研究中国西门塔尔牛CACNA2D1基因的遗传变异及其与屠宰性状的关系。本试验与所采用的传统的PCR-SSCP或者PCR-RFLP技术不同,首次借助高通量SNP芯片技术在136头中国西门塔尔牛群体中对CACNA2D1基因的遗传变异进行了研究。结果显示,在中国西门塔尔牛CACNA2D1基因上总计发现12个有效SNP位点,其中4个位点Ho、He和PIC值较低属于中低度多态,8个位点属于高度多态。卡方适合性检验表明,10个位点处于HarDY-Weinberg平衡状态(P>0.05)。各位点遗传变异与屠宰性状进行关联分析显示,位点1不同基因型个体在肉色性状方面差异显著(P<0.05),位点2不同基因型个体在大腿肉厚方面差异显著(P<0.05),位点3不同基因型个体在胴体重、屠宰率、眼肌面积和大腿肉厚几个重要屠宰性状差异显著(P<0.05),在肉色性状达到了差异极显著(P<0.01)。位点3杂合子AB基因型为优势基因型,其他位点AA为优势基因型。本研究表明,CACNA2D1基因可以作为中国西门塔尔牛部分屠宰性状候选基因,尤其是位点3可以作为中国西门塔尔牛屠宰性状的重要潜在分子标记,从而为中国西门塔尔牛现代育种提供一定...     

空间诱变水稻品系T2的稻瘟病抗性分析及抗病基因定位

为了弄清水稻空间诱变稻瘟病抗性变异遗传机理,以一个空间诱变抗稻瘟病突变体T2为研究对象,采取抗谱测定,遗传分析及基因定位等方法,结果发现:2013年晚造T2抗谱达到90.6%,高于部分广东主栽品种;遗传分析表明,其对GD0193的抗性由1个显性主效基因控制,暂命名为PiTH;并通过SSR和InDel标记将该基因定位于水稻11号染色体SSR标记T5与InDel标记K10之间约1.63cM的遗传区域内。目前,该位点包含Pik抗病基因簇,因抗性差异,PiTH可能为该位点一新基因。     

利用SNP芯片和BSA分析规模化定位小麦抗白粉病基因

规模化定位小麦品种携带的抗白粉病基因对于抗病性种质创新和新品种选育具有重要的意义。本研究采用Illumina Infinium iSelect 90k SNP芯片结合集群分离分析法(bulked segregate analysis,BSA)对36个河南省小麦新品系携带的抗白粉病基因进行了定位。SNP芯片检测表明,在24个小麦品系构建的抗、感池DNA间可检测到一个明显富集的SNP峰,表明其可能携带单一主效抗白粉病基因;在其他12个小麦品系构建的抗、感池DNA间可检测到多个SNP峰,推测其可能含多个抗白粉病基因。有26个小麦品系在2AL染色体上检测到的SNP数目最多,推测其携带位于2AL染色体上的Pm4b抗白粉病基因。开发出与2AL染色体上抗白粉病基因紧密连锁的分子标记Xwggc116,可用于这些小麦品系中抗白粉病基因的分子检测。研究结果表明高通量SNP分析技术平台可以用来规模化定位小麦品种中的抗白粉病基因,明确了河南省抗白粉病小麦品系中携带Pm2、Pm4b、Pm21和新1BL/1RS易位等有限的抗白粉病基因,抗病基因资源非常狭窄,亟需引进新的多样化抗病基因资源,拓宽遗传基础,培育抗病小麦新品种。