棉花竹FsMyb1基因的生物信息学研究

以项目组已克隆并在GenBank中登记的棉花竹的FsMyb1基因(GU390881)序列为基础,利用生物信息学分析方法,对其编码的FsMyb1蛋白进行理化性质、分子结构、生物功能预测和分析。结果显示,棉花竹FsMyb1基因编码是一种亲水性蛋白质;无信号肽,无导肽,无跨膜结构域;亚细胞定位为细胞核;共有2个糖基化位点和21个磷酸化位点。二级结构包括无规则卷曲、α-螺旋、延伸链;三级结构的构象为α-helix/loop混合型构象,是典型的R2R3-Myb转录因子。同源比对和进化分析结果显示,FsMyb1蛋白与OsMyb等蛋白有很高的同源性。初步推测,FsMyb1蛋白可能是一类调节苯丙氨酸代谢,尤其是一种与调节次生细胞壁增厚和花青素生物合成功能相关的转录调节因子。     

杨树HSP90基因的克隆及生物信息学分析

【目的】为了揭示热激蛋白90(Heat shock protein 90,HSP90)基因在杨树抗溃疡病中的功能,克隆获得毛白杨HSP90基因的全长序列,以期明确HSP90基因的表达与溃疡病菌侵染间的关系。【方法】采用RT-PCR技术和Gateway克隆的方法,获得了毛白杨的HSP90基因序列,并利用相关软件对该基因编码的蛋白的理化性质、疏水性、结构域、功能及亚细胞定位等进行了生物信息学分析。【结果】毛白杨的HSP90基因序列(NCBI登录号:AGU99972.1)全长为2 100 bp,其中A+T占52.90%,C+G占47.10%,共编码699个氨基酸。毛白杨HSP90基因的生物信息学分析结果显示,该基因编码的蛋白相对分子质量为80.08 kDa,理论等电点为4.96。毛白杨HSP90蛋白主要位于细胞核和细胞质膜中,且在N端含有1个基因保守结构域HATPase_c,可与ATP结合,具有内源ATPase活性,属于HSP90家族,为亲水性蛋白,可能具有离子通道的功能。同时,对毛白杨的HSP90基因进行系统进化分析,发现毛白杨的HSP90基因与毛果杨(gi 539331543)、大豆(gi 358248990和gi 356552478)的亲缘关系较近,而与毛果杨(gi 224124864)的亲缘关系相对较远,说明同一物种的HSP90进化可能有所不同。【结论】首次从毛白杨中成功克隆得到与抗溃疡病相关的HSP90基因,并对其序列和生物学信息进行了分析,为下一步研究HSP90基因在杨树抗溃疡病中的功能奠定基础,也为进一步研究HSP90基因在杨树抗逆胁迫中的生理功能提供了理论支持。     

遗传工程在林业研究中的应用及进展

植物遗传工程研究在林业研究中的应用有两个方面。首先,遗传图谱的构建,是林木育种和基因转移的有利工具,使森林遗传学和林木育种学研究产生了新的飞跃,还为林木早期选择,提高选择效果,缩短选育周期提供了可能;其次,在森林病虫害防治中,通过植物遗传工程,克隆毒蛋白基因,并将抗虫基因转入植物细胞,得到抗虫转基因植株,从而为林木的抗病育种提供一个划时代的手段。     

油茶种子EST文库构建及主要表达基因的分析

为研究油茶种子在油脂转化高峰期的基因表达并分离克隆与油脂合成等有关的重要基因,以油茶优良无性系湘林1号和湘林4号近成熟种子为材料构建cDNA文库;随机挑取2 327个克隆进行3'端测序构建EST文库.将数据完整并无X、N的1 979条cDNA序列与NCBI核酸数据库的非冗余序列进行同源性比较,确认763条cDNA序列与核酸数据库中其他物种的DNA序列具有很高或较高的同源性,可确认266种基因;有1 216个克隆序列为未知功能的基因序列.各类基因表现出不同的表达丰度,其中贮藏蛋白基因、与基因表达调控相关的基因、抗逆相关基因、种子成熟和胚胎发育相关的基因等为高丰度表达,与脂肪酸代谢相关的基因等为中丰度表达,另外还有大量的其他基因和未知功能基因在种子中表达.各类基因表达的数量和趋势与种子接近发育成熟阶段相吻合.     

遗传转化技术在林木遗传改良中的应用

随着我国土壤沙漠化、盐渍化以及干旱等问题的日益加剧,培育高抗的林木新品种显得尤为重要。转基因技术目的性强、时间短,同时林木不存在食品安全方面的敏感问题,所以基因工程手段在林木的应用更加便捷。该文阐述了林木相关功能基因及其遗传转化的应用,讨论了抗病、抗虫、耐盐碱等逆境胁迫基因遗传转化情况。     

葡萄属植物抗旱相关基因研究进展

干旱是影响葡萄正常生长发育、产量和品质的一个重要逆境因子。随着分子生物学的应用与发展,葡萄对干旱胁迫相关基因的响应这一领域备受国内外广大学者的关注与重视。干旱胁迫诱导葡萄表达的基因主要分为2类,一类是能够增强葡萄抗旱能力的功能基因;另一类是调控基因。该文综述了葡萄响应干旱胁迫相关基因的克隆、转录、表达调控、功能验证及抗旱转录因子方面的研究进展,并对葡萄响应干旱胁迫相关基因研究存在的问题和未来的研究方向进行了分析和讨论。     

mRNA差异显示法研究杉木木材形成相关cDNA

利用差异显示法(DDRT-PCR)研究杉木的2个自然变异类型(句容0号及独干杉)木材形成过程中基因表达差异.通过银染后切割回收54个差异条带,经2次扩增和纯化、克隆转化及反向Northern杂交验证后共获得29个阳性克隆.测序后进行比对分析,结果表明:1)Blastn比对(分值＞60)有9个cDNA克隆在GeneBank中找到了相似的功能,分别与核糖体蛋白基因、信号传导功能、泛素蛋白基因、抗性功能、组氨酸磷酸转移蛋白、细胞发生功能及能量代谢相关;2)Blastx比对有12个序列可进行功能推测;3)还有8个cDNA在数据库中未发现匹配信息.这些信息可为杉木木材形成相关基因的分离和克隆提供研究基础.     

AIDA-1基因的克隆与鉴定

为了克隆AIDA-1基因并对其定序,通过PCR方法从大肠杆菌E393中扩增出AIDA-1基因,通过酶切的方法克隆到pMD19-T simple载体中,再转化入感受态大肠杆菌,并通过基因测序的方法测定了AIDA-1的序列。结果表明:成功克隆并测定了AIDA-1的序列,为蛋白展示、疫苗开发提供了重要的材料。     

油茶油脂的生物合成及调控基因的特性

茶油在种子内主要以油体形式存在,因而油体蛋白的数量与种类决定了油体的数量与特性,在长期进化中油体蛋白基因失去了内含子,可促进油体蛋白的快速表达.茶油生物合成过程中涉及了大量酶与蛋白质的参与,其中丙二酸单酰C oA决定了饱和脂肪酸的合成速度;硬脂酰ACP脱饱和酶直接控制不饱和脂肪酸的含量;油酸脱饱和酶控制多不饱和脂肪酸的含量与种类.还需克隆相关基因的全长cDNA,并通过分子生物学技术确定这些基因的功能与调控机理.     

植物功能基因网络及其应用

功能基因网络既能够衡量基因之间的功能关联关系,也可以预测基因间的直接相互作用,可为未知功能基因的功能注释提供重要信息,本文简要介绍功能基因网络的概念、功能基因关联挖掘的计算方法和实验方法、功能基因网络的分析方法以及在植物和林木中的应用研究进展。随着林木生物信息学大数据的不断增长,功能基因网络将得到更深入的应用。     

杨树Bt抗虫基因工程研究进展

本文介绍了苏云金芽孢杆菌(Bt)毒蛋白的杀虫机理和Bt毒蛋白基因的分类；概述了Bt毒蛋白基因在杨树基因工程中的应用现状，探讨了当前杨树Bt抗虫基因工程中存在的主要问题，并展望了杨树抗虫基因工程在杨树遗传改良中的应用前景。     

渤海湾河口三角洲盐碱地生态修复研究进展

河口三角洲是盐碱地集中分布区域,是我国国土空间生态修复关注的重点之一。针对渤海湾河海交汇地区盐碱地生态修复问题及其治理需求,文中从盐碱地生态修复概念、研究热点、区域性修复技术等方面进行了总结归纳。通过研究发现,基于区域经济发展驱动、治理需求以及盐碱地水盐环境特殊性和修复成本因素,渤海湾河口地区盐碱地生态修复研究主要集中在大型河口三角洲地区,对中小型河口研究较为薄弱,呈现出由单一修复措施向综合集成、系统修复方向转变,各入海河口区盐碱地生态修复研究的侧重点不同,以植物修复为主、工程技术为辅的生态修复模式是当前盐碱地治理实践和研究的热点,但对人为活动和自然干扰综合影响下的盐碱地生态修复与调控机理以及不同措施组合、植物配置模式的生态修复效益评价体系的研究较为缺乏。未来需要强化以生物改良为主的综合治理和技术集成研究,重视渤海湾地区人类活动和自然等干扰影响研究以及水资源约束下的盐碱地生态修复技术研发,加强生态修复机理及效果的长期试验观测,科学建立治理综合效益评价指标体系,注重盐碱地生态修复体系的稳定性和可持续性。     

杨树转抗虫基因研究进展

作为木本植物分子生物学和基因工程的模式树种,杨树基因工程研究进展较快。文章对杨树抗虫基因工程20多a来在多方面取得的研究进展,包括转不同类型抗虫基因抗虫效果、毒蛋白表达研究、多基因聚合、转抗虫基因杨树抗虫稳定性及生物安全性等方面进行了综合评述;提出了多基因转化中仍存在个别基因丢失或基因沉默等问题,并对多个外源基因在植物中如何同时高效表达的策略,尤其是构建载体时应改善的方法进行了探讨。     

北方泥质海岸盐碱地种植牧草肥土效果研究

采用工程措施为先导、生物措施为核心,在北方泥质海岸盐碱荒地上种植田菁、苜蓿两种牧草对土壤进行培肥效果研究。结果表明,种植田菁、苜蓿一个生长季结束后,土壤盐分和pH值下降;土壤有机质含量有所提高,氮、磷营养状况得到改善;与CK处理相比,两种牧草处理在10～50cm层次的肥土效果好于0～10cm层次;两种牧草相比较,田菁处理好于苜蓿处理。     

植物转基因技术及其在林木遗传改良中的应用

转基因技术不断进步为基因的功能解析和生物的定向改良提供了最为有效的途径。林木基因工程育种也随着转基因技术的成熟而步入快速发展时期,但目前国内对林木基因工程育种中处于关键地位的转基因技术进行系统论述的还比较少。文中从原理、过程和优缺点等几个方面系统介绍了几种应用于植物基因工程的转基因技术,评述了转基因技术在林木中的应用现状,并对其在林木遗传改良中的应用前景进行展望,以期为后续的林木基因工程研究及应用提供参考。     

盐碱地的植被恢复与盐碱地改良方法的评述

本文主要评述了适合在盐碱地种植的耐盐碱的植物品种和筛选耐盐植物的一些关键生理指标,以及改良盐碱地的主要方法,并对盐碱地植被恢复的研究进行了展望。     

生物技术在簕竹属植物中的应用及研究进展

综述了现代生物技术手段在筋竹属植物的组织培养,遗传多样性分析、指纹图谱构建,以及在基因工程如核酸提取、cDNA文库构建和目的基因的分离及鉴定研究等方面的应用,探讨了目前生物技术应用于筋竹属育种研究中取得的成绩和存在的问题,并提出了今后发展的重点和方向.     

跨世纪林木高新科技——林木生物工程育种

生物技术的发展对林木遗传育种乃至整个林业具有深远意义。本文综述了生物技术（包括基因工程、细胞工程和分子遗传标记）在国内外林木遗传改良研究中的进展及现状,对其发展前景进行了探讨,提出了近期内我国在林木遗传改良中可以开展的有关生物技术的几项研究领域。     

枣叶片离体再生体系研究进展

枣树高效、稳定离体叶片再生体系的建立是有关枣树细胞工程学和基因工程学研究的基础.枣叶片离体再生困难,再生频率低,这制约了枣树细胞工程学和基因工程学的发展.为建立高效离体叶片再生体系提供参考,对影响枣离体叶片再生植株的主要因素(如外植体、培养基、培养条件等因素)进行了分析,综述了已取得的研究成果,指出了今后研究的重点.