条斑紫菜优良品系的基因芯片表达谱分析

利用基因芯片表达谱比较不同特色条斑紫菜品系的基因差异表达,分析其基因与性状差异相关性。结果显示:(1)筛选出在06DO、L0601与HAI等3个样本有共同表达的差异基因900个,占筛选基因总数(19 884个)的4.53%;样本06DO与L0601共有500个差异表达基因,与HAI的差异表达基因780个;L0601与HAI有最多差异共表达基因(972个),但差异表达水平较低;L0601在不同组中皆有较多差异表达优势基因。(2)将这些差异表达基因进行GO功能富集分类,主要涉及蛋白质代谢、光合作用、离子绑定、营养物质合成过程等分类;属于细胞组成的功能基因很少;不同组比较得到的差异表达基因的功能与富集分类表现出的与品系自身特色性状有一定相关性。     

利用基因芯片筛选甘蔗成熟期叶片差异表达候选基因

利用Agilent甘蔗4×44k(per array)芯片分析甘蔗叶片在甘蔗成熟期的差异表达基因,并通过生物信息学手段对基因芯片杂交结果进行分析。芯片杂交结果符合质控标准,并且杂交数据重复性良好,结果可靠。在甘蔗生长过程中8个时间点上,共筛选出相关差异在2倍以上的基因20个,其中上调表达基因17个,下调表达基因3个。这些候选基因分别涉及不同水平分子进程和多种代谢途径。     

渗透胁迫下烟草根系基因的表达谱分析

 【目的】了解干旱胁迫下烟草的抗旱机制。【方法】采用拟南芥基因芯片检测PEG渗透胁迫（-1.2 MPa）48 h后烟草根系中基因表达的变化。【结果】在31 182个基因微矩阵点中,有效差异表达（ratio 值≥2或≤0.5）的基因有126个,其中上调79个,下调47个。上调基因主要是根系中一些受渗透胁迫诱导参与信号转导的激素（主要是ABA）响应蛋白基因、钙信号响应蛋白基因及蛋白激酶基因。而下调表达的基因则主要是一些与烟株生长发育相关的赤霉素响应蛋白类基因和根系中参与蛋白质降解的泛素连接酶类基因。【结论】通过分析这些特异表达基因,揭示出烟草植株体在非生物环境胁迫条件下的一些响应机制,为阐明烟草抗旱的分子生物学机理提供了有价值的信息。     

胡萝卜根中特异性表达基因的cDNA-AFLP分析

胡萝卜是一种具有重要保健功能的蔬菜,其块状根系富含胡萝卜素等多种营养物质,可开发作为生物反应器。以转基因胡萝卜根作为生物反应器生产生物活性成分需要应用其根部高效、特异性表达的启动子。本研究应用cDNA-AFLP分析胡萝卜根、叶中基因的差异表达,获得32个在根中高效表达而在叶中不表达的转录衍生片段(TDF)。测序和同源比对分析结果表明,其中有20个TDF在基因库中未发现同源基因,其他12个分别是推定的植物激素抑制蛋白、金属硫因-1蛋白及其他有关基因。     

利用基因芯片分析比较Giza75和SG747纤维发育差异表达基因

【目的】 利用适应性广、产量高的陆地棉和纤维品质优异的海岛棉进行高通量基因芯片比较分析,筛选和鉴定棉纤维发育相关的关键基因。【方法】 以SG747(Gossypium hirsutum L.)和Giza75(Gossypium barbadense L.)为材料,利用Affymetrix公司的棉花寡聚核苷酸基因芯片对其开花后10 d(10 days after anthesis, 10 DPA)的棉纤维进行表达谱分析。【结果】 材料Giza75和SG747共筛选到3 905个差异表达基因,其中功能预测基因占比17.80%,翻译、核糖体结构相关基因占比16.82%,翻译后修饰占比14.32%。Gra.2198.1.A1_at正向调控棉纤维发育过程,Gra.85.1.S1_at、Ghi.249.1.A1_at和Ghi.8448.1.S1_x_at负向调控棉纤维发育过程,可能参与了棉纤维发育过程。【结论】 利用陆地棉和海岛棉基因芯片并结合qRT-PCR筛选和鉴定到4个纤维发育相关的关键候选基因。     

干旱胁迫下大豆幼苗根系基因的表达谱分析

【目的】了解干旱胁迫下大豆幼苗根系的抗旱机制。【方法】利用基因芯片技术,分析在不同干旱胁迫时间下强抗旱品种晋豆23幼苗根部基因的表达情况。【结果】获得了61171个大豆根系基因的差异表达动态图谱。在不同干旱胁迫时间下根部基因的表达发生变化,3个时间点下,下调表达的基因数量均多于上调表达的基因数量。同时对杂交数据进行多种聚类分析。利用实时荧光定量PCR验证4个基因在干旱胁迫条件下的差异表达,其结果和芯片杂交分析的结果基本一致。【结论】初步建立了大豆幼苗根系干旱胁迫应答基因的动态表达谱,并通过其动态表达了解植物与逆境的互作机制,比较全面地获得了干旱胁迫应答基因,从而更完整地揭示了大豆干旱胁迫应答基因的表达情况。     

玉米杂交种与亲本苗期叶片差异表达蛋白谱分析

【目的】建立玉米杂交种与亲本苗期叶片差异表达蛋白谱,探讨叶片大小杂种优势形成的分子机理。【方法】以玉米强优势杂交种Mo17/B73及其亲本发芽后第5天的第3片叶为材料,采用双向电泳技术（2-DE）,结合MALDI TOF MS质谱技术,建立叶片细胞分裂和生长关键区域的差异表达蛋白质谱,并对差异表达蛋白进行质谱鉴定。【结果】在检测到的630个蛋白质点中,有52个蛋白质点在杂交种与亲本之间的表达差异达到显著水平,表现为单亲沉默（15个）、偏高亲（13个）、偏低亲（8个）、杂种上调（6个）、杂种下调（7个）和杂种特异表达模式（3个）。另外,还成功鉴定出了其中的28个差异表达蛋白质点,涉及到代谢、胁迫响应、糖酵解、转录调控、蛋白折叠和降解、三羧酸循环、细胞骨架、发育及未知蛋白质等9个功能类别。【结论】玉米杂交种与亲本在蛋白丰度上存在明显的差异,并且差异表达蛋白涉及到多个功能类别,可能与玉米叶片大小杂种优势的形成有关。     

鹅肥肝中差异表达基因的筛选、克隆及分析

实验以12只朗德鹅为实验素材,采用mRNA差异显示技术检测填肥组和正常组鹅肝中的差异表达基因.实验结果显示,共获得22条差异表达条带:对其中1条差异表达极显著的片段测序和分析,获得该基因部分mRNA序列731 bp,与鸡和人纤维蛋白原γ(FGG)基因同源性分别为88.78%和76.91%.进一步半定量RT-PCR检测发现,该基因在对照组中表达水平极显著高于填肥组(P＜0.01).该基因在鹅肝中的特异性下调控表达暗示其在鹅脂肪肝形成和耐受中发挥作用,是鹅肝脏脂类代谢研究和肥肝品系选育中重要的候选基因.     

鲨烯环氧酶基因的克隆及其在人参根组织中的表达

对人参根组织中的鲨烯环氧酶基因进行了克隆与序列分析,并利用相对荧光定量Real-time PCR法检测了鲨烯环氧酶基因不同年生人参根组织中的表达水平.结果表明:克隆人参根中鲨烯环氧酶基因全长编码区cDNA为1 611 bp,编码537aa长的多肽,其核苷酸和氨基酸序列与GenBank中人参鲨烯环氧酶基因序列(登录号:AB122078.1)对比,同源性分别为99.75％和99.81％.相对荧光定量PCR差异分析发现鲨烯环氧酶基因在一年、三年、四年、五年生人参根组织中均有表达,其中在五年生人参根中表达水平最高.     

莱茵衣藻氮胁迫基因数字表达谱分析

以正常培养条件下的莱茵衣藻为对照,通过数字表达谱技术对缺氮诱导3 d的藻细胞进行转录水平上的检测,并结合pathway分析。结果表明:差异表达基因共有482个,其中上调表达基因108个,下调表达基因374个;这些差异表达的基因共分布在85个pathways中。此结果为进一步揭示氮元素缺乏诱导微藻油脂积累的分子机理提供有用信息。     

和田河流域胡杨、灰叶胡杨种群结构特征的比较研究

在和田河流域设置胡杨、灰叶胡杨样地14块,应用相邻格子法进行每木调查,对胡杨、灰叶胡杨种群结构及空间分布格局进行比较分析,结果表明：（1）和田河流域胡杨、灰叶胡杨的种群结构均呈纺锤形,以Ⅲ一Ⅵ径级的植株数量最多,幼苗严重不足,种群有衰退趋势;（2）胡杨、灰叶胡杨种群存活曲线均接近于DeeveylI型,但灰叶胡杨种群死亡率曲线呈双峰型,胡杨种群随径级增加呈递增趋势。（3）在生长发育过程中,胡杨、灰叶胡杨种群空间分布格局在I一Ⅵ龄级呈聚集分布,Ⅶ一Ⅷ龄级呈均匀分布。（4）在不同尺度上,胡杨、灰叶胡杨种群均呈聚集分布,但聚集强度在1S～6S尺度上胡杨种群大于灰叶胡杨种群,而在9S-25S尺度上,胡杨种群小于灰叶胡杨种群。     

胡杨异形叶CYT和EST同工酶特征的初步研究

以胡杨不同发育阶段植株(五种树冠类型)的不同冠层异形叶为材料,调查同一单株上不同冠层同一节位叶片的叶形指数,测定其细胞色素氧化酶同工酶酶谱(CYT)和酯酶(EST)同工酶酶谱。探讨不同发育阶段胡杨植株叶形的变化和CYT、EST同工酶酶谱间的关系。结果表明:(1)不同发育阶段的胡杨植株都表现出叶形指数随冠层的升高而减小;(2)同一株不同冠层叶片的CYT同工酶酶谱带型基本一致,但各冠层叶片间酶谱带的表达量上存在细小差异。不同发育阶段植株CYT同工酶在质(酶带数目和迁移率)和量(酶的活性)的表达上各不相同,表现为随发育进程的推进,一些条带的表达或不表达;(3)EST同工酶的质(酶带数目和迁移率)和量(酶的活性)的表达在同一株不同冠层及不同发育阶段的胡杨叶片中均有差异。     

胡杨条形叶和卵形叶类胡萝卜素含量与高光谱反射率的相关性研究

研究了胡杨两种叶形叶片的类胡萝卜素含量与高光谱反射率的相关性。2009年5月~9月在塔里木河上游逐月测定了生长季节期胡杨条形叶和卵形叶393~1 095 nm波长范围内高光谱反射率以及类胡萝卜素含量(单位:mg/g Fw和mg/g Dw)和密度(mg/m2叶面积),并进行了相关分析。结果表明,胡杨条形叶类胡萝卜素含量在0.34~0.37 mg/g Fw,0.66~0.77 mg/g Dw,和78.13~105.25 mg.m-2之间,卵形叶含量在0.24~0.39 mg/g Fw,0.52~0.73 mg/g Dw,和70.17~102.93 mg.m-2之间,且随季节而变化。不同月份,条形叶和卵形叶的类胡萝卜素含量、密度与不同波长高光谱反射率的相关性之间既有正相关也有负相关。其中,卵形叶类胡萝卜素含量(鲜基)与高光谱反射率在9月份时757 nm处的负相关性最强(相关系数为-0.582);条形叶类胡萝卜素密度与高光谱反射率在6月份时862 nm处的负相关性最强(相关系数为-0.430)。胡杨叶片类胡萝卜素与光谱反射率之间的相关性极为复杂,相关系数值受到季节、叶形、类胡萝卜素含量的表示单位和光谱波长的影响。     

新疆北部为害胡杨的三种木虱形态识别及为害特征研究初探

[目的]查明为害新疆胡杨三种木虱的形态及为害特征,为研究其生物学特性和综合防控奠定基础.[方法]在胡杨林区定期定点观察和普查相结合,对采集的昆虫标本进行显微镜观察、鉴定.[结果]经过实地调查研究,初步确定了为害胡杨的木虱有三种,即蔡氏胡杨个木虱(Egeirotrioza ceardi)、纤细真胡杨个木虱(Evegeirotrioza gracilis)和无斑滑头木虱(Homalocephala uncolor).[结论]三种胡杨的木虱,在胡杨树上混合发生.在同一棵胡杨树上可见三种木虱及为害状,只是为害时间有所差异.蔡氏胡杨个木虱发生最早,其次为无斑滑头木虱和纤细真胡杨个木虱,无斑滑头木虱的若虫为害时间早于纤细真胡杨个木虱.     

胡杨根际真菌与内生真菌多样性研究

对胡杨根际真菌与内生真菌进行分离,共获得真菌344株,经显微形态观察鉴定,分别为半知菌亚门22个属、接合菌亚门2个属和鞭毛茵亚门1个属,表明胡杨根际真菌和内生真菌有着丰富的多样性.     

美洲黑杨生长及基因表达差异

以9年生美洲黑杨50号、36号及F1子代为材料,对美洲黑杨亲子代的生长变异和杂种优势进行了研究,并利用mRNA差异显示技术对美洲黑杨亲子代的基因表达差异进行研究。结果表明:美洲黑杨F1子代间生长量存在丰富的遗传变异,树高平均变异系数是24.59%;胸径平均变异系数是29.88%。美洲黑杨F1子代在苗期有12.2%的单株生长超过双亲,其平均中亲优势和超亲优势分别为42.05%和32.51%;而9年生的中亲优势和超亲优势分别是22.7%和12.0%。美洲黑杨亲子代间的基因表达差异明显,共找到57个表达差异基因,表达存在着3种量的差异类型和6种质的差异类型。在所有基因表达中父本特异表达基因在杂种一代中受抑制型所占比例最高(21.1%),子代特异表达基因最少(5.3%),母本(50号)基因对子代杂种优势的贡献要大于父本。     

胡杨异形叶蛋白质表达的电泳分析

[目的]研究胡杨异形叶发育的细胞与分子调控机制,揭示胡杨的生态适应性.[方法]利用SDS-PAGE及2-DE技术提取及分离同一株胡杨成年树异形叶片的蛋白质,建立适合胡杨叶片蛋白质分离的电泳技术.[结果]发现异形叶蛋白质的表达存在明显差异.由SDS-PAGE图谱可以看出,分子量为57.2,13.2,30.2,23.9,35.9及33.3 kDa处的蛋白谱带差异明显.双向电泳图谱表明,胡杨叶蛋白多为分布在pH值5.0～6.5,20～40 kDa之间的酸性低分子量蛋白质;共发现73个差异点,其中在锯齿卵圆形叶片中表达丰度上调的为51个点,下调的为22个点.[结论]推测在长期的进化过程中,胡杨叶片基因的调控表达发生改变而长出不同形状的叶片,以更好的适应环境. Abstract： [Objective] This study was to elucidate the cellular and molecular mechanism of the development of heteromorphic leaves of Populus euphratica Oliv.[Method]By employing SDS-PAGE and 2-demensional electrophoresis (2-DE) techniques,proteins in various heteromorphic leaves from the same adult tree of P.euphratica were isolated and separated to the electrophoresis technique suitable for the separation and analysis of proteins in leaves of P.euphratica tree.[Results]There were significant differences in the expressions of proteins in various heteromorphic leaves of P.euphratica tree.SDS-PAGE pattern showed that bands of proteins with molecular weight of 57.2,13.2,30.2,23.9 and 33.3 kDa were remarkably different.2-D electrophoresis pattern presented that proteins in leaves of P.euphratica tree mainly belong to acidic proteins distributed at pH value of 5.0-6.5 and with molecular weight of 20-40 kDa;totally 73 different protein spots were observed,of which 51 were up expressed and other 22 were down expressed in the serrated ovate leaves. [Conclusion] Based on these results,we speculate that regulated gene expression in leaves of P.euphratica tree results in the generation of different shapes of leaves,in order to adapt to the surroundings better.     

毛果杨丝氨酸蛋白酶抑制剂基因PtrSPI的克隆及真核表达

利用PCR技术从毛果杨(Populus trichocarpa)中分离得到1条丝氨酸蛋白酶抑制剂基因PtrSPI,该基因cDNA编码区全长为1176 bp,可编码391个氨基酸。BlastP预测结果显示,该丝氨酸蛋白酶抑制剂属于SERPIN超家族。多序列比对结果表明,毛果杨PtrSPI基因的氨基酸序列与已报道的胡杨(P.euphratica)丝氨酸蛋白酶抑制剂氨基酸序列XP_011030699同源性最高,相似性为92%,且蛋白的C端氨基酸序列都含有高度保守的反应中心环(RCL)。在此基础上,成功构建了PtrSPI基因的重组真核表达载体pPICK-PtrSPI并获得了重组毕赤酵母菌株GS115-PtrSPI。利用终质量分数为0.5%甲醇诱导重组真核蛋白表达,SDS-PAGE电泳结果显示,在42648.45处出现了重组蛋白,与预期值一致。     

应用基因芯片检测水稻基因表达的研究

了解水稻生长发育过程中不同器官中的基因表达情况,有助于理解水稻的生长发育机理,进而有助于指导水稻遗传育种.因此,采用寡核苷酸基因芯片对水稻孕穗期不同器官的基因表达进行检测和研究.     

杨树NAC7转录因子基因应答盐胁迫表达

从小黑杨中克隆915 bp的NAC7转录因子基因(Potri.007G099400.1)cDNA,其编码304氨基酸,该蛋白属热稳定性较高的亲水性蛋白。用RT-qPCR分析杨树盐胁迫条件下NAC7基因表达情况,表明该基因对盐胁迫具有应答反应,且基因主要在根部表达。克隆获得1 062 bp的NAC7基因启动子DNA序列,其中含有许多胁迫应答元件,其驱动的GUS报告基因主要集中在根中表达,而在茎和叶中的表达很少,这个结果与NAC7基因表达进行RT-qPCR分析结果一致。