植物NRT2家族的分子进化

为了研究硝酸盐转运子NRT2家族在植物中的进化关系,综合利用共线性信息和序列相似性信息,从8种已经进行过全基因组测序的物种(大白菜、大豆、杨树、葡萄、玉米、水稻、高粱、二穗短柄草)中,搜索拟南芥NRT2的同源基因。通过分析发现,这些基因序列基本都具有MFS超家族的NNP家族基因的典型特征。但单、双子叶植物之间,NRT2的基因结构存在着较大的差异。系统发育重建结果表明,NRT2基因家族的成员主要是在单、双子叶植物分歧后进化产生的;同时,不同植物的NRT2基因又具有不同的进化模式。大白菜NRT2家族经历了基因组三倍化事件及基因片段丢失。因此,拟南芥和大白菜的NRT2家族有较为密切的进化关系,进化分析为利用已有的拟南芥NRT2研究结果进一步在大白菜中开展NRT2的功能研究提供了参考线索。     

高粱基因组DCL家族的系统进化与表达分析

从高粱转录组数据筛选获得SbDCLs基因全长序列,并结合生物信息学方法在高粱的全基因组中鉴定出了6个SbDCLs基因,分布于SBI-01,SBI-03和SBI-06上。其中,SbDCL2a和SbDCL2b在SBI-01上串联重复排列,比较二者基因结构和蛋白质结构域推测SbDCL2a很可能是由SbDCL2b小范围复制所致。SbDCLs蛋白质均为两性蛋白且没有信号肽,亚细胞定位均在细胞核上,二级结构以α-螺旋和无规则卷曲为主。通过对高粱、水稻、玉米、拟南芥、大豆、小麦、藜麦、甜菜、谷子的DCL蛋白质序列进行系统进化分析,结果表明,DCL存在4个分枝:DCL1,DCL2,DCL3和DCL4;DCL在进化上出现了单双子叶的分化;DCL蛋白编码基因进化具有纯化效应。对SbDCLs基因进行表达分析,结果显示,SbDCLs在高粱穗部、茎节中部、花梗和旗叶茎节表达都比较强烈;SbDCL2a,SbDCL1和Sb DCL3a是高度表达基因,而且在生殖器官或组织中相对于营养器官具有更高的表达水平,说明SbDCLs基因对高粱营养生长和生殖发育具有调控作用。SbDCL2b在高粱的整个生育期表达水平均较低,但是在胚珠和花粉中拥有较高的表达水平,可能参与生殖发育调控。     

鳌肢动物Wnt基因家族的全基因组与进化分析

Wnt蛋白是由Wnt基因家族编码的一类富含半胱氨酸的分泌性蛋白,在多种生物过程中扮演了至关重要的角色,如胚胎发育过程中细胞形态的分化,组织的再生,体细胞稳态维持以及免疫应答的调节。基于其功能的多样性和重要性,Wnt基因家族在多种后生动物中已经被广泛研究。但是,在节肢动物门中的螯肢动物中,仍然缺乏关于Wnt基因及蛋白的系统研究。在本研究中,从8种已有基因组或转录组资源的螯肢动物对Wnt基因家族进行了生物信息学鉴定和分析,共鉴定出87个Wnt基因家族成员。对Wnt蛋白序列结构的分析结果显示螯肢动物的Wnt蛋白包含高度保守的Wnt结构域、信号肽、跨膜区域或低复杂度区域;对Wnt基因在基因组上的位置分析表明螯肢动物的Wnt基因在基因组上的分布情况主要有两种模式,包括Wnt9-Wnt6-Wnt1基因簇和Wn5-Wnt7基因簇,此外还有一些在基因的方向和数量上有差异的物种特异性的分布;系统发育树的构建结果显示螯肢动物中的Wnt5,Wnt7和Wnt11亚家族有扩增现象,而Wnt3和Wnt10亚家族发生了丢失。本研究作为螯肢动物中第一个Wnt基因家族的全基因组研究,有望丰富螯肢动物基因组学的研究内容,为Wnt基因家族在节肢动物乃至后生动物中的和进化和功能的进一步研究提供有力的基础。     

晋江马的形成与命名

晋江马长期饲养在南亚热带季风气候区的生态条件下,已成为抗高温高湿,适应春夏多雨、秋冬干旱、夏季酷暑自然环境的特殊马种,适应农区的多种用途。据有关文献资料记载,晋江马有千年以上的历史。起先晋江马并没有具体的名称,对这一马种的命名,是起源于1979年福建省畜禽品种资源大普查,晋江县畜牧兽医站完成了《晋江县马种调查报告》,1985年由福建科技出版社出版的《福建省畜禽品种志和图谱》将闽南一带这一马种正式命名为晋江马。     

毛白杨4CL基因家族的克隆与进化分析

为研究毛白杨4CL基因家族及其进化关系,采用TRIZOL法单独提取毛白杨各组织的总RNA,以反转录得到各个组织的总cDNA为模板,通过PCR技术克隆18个毛白杨4CL基因。利用MEGA软件对这18个基因以及其他25个来自不同物种的4CL基因进行了进化树分析,结果显示,毛白杨4CL基因分为两个聚类:ClassI和ClassII,4CL1～4CL5属于ClassI,而4CL6~4CL18属于ClassII。     

小麦RCAR基因家族的鉴定、进化与逆境响应

研究小麦RCAR基因家族的进化与逆境响应,有助于阐明RCAR基因抵御逆境胁迫的调控机制。根据保守结构域在小麦基因组中鉴定出27个RCARs,除了第5和6同源群外,其余同源群均有分布。根据进化关系可分为6个亚组;GroupA和GroupB中12个TaRCARs均检测到快速进化,ω值分别为0.349和0.321,GroupA中3个位点经历了正选择,后验概率P0.99;TaRCARs启动子顺式元件主要有4类,分别参与非生物胁迫应答、光响应、激素响应和生长发育过程。比较RNA-seq表达谱发现TaRCAR1、TaRCAR2、TaRCAR4和TaRCAR7是组成型表达,其余基因的表达具有组织特异性;在干旱和热胁迫下RCARs响应模式不同,除TaRCAR3和TaRCAR6在热胁迫后12 h内表达提高外,TaRCAR1、TaRCAR3和TaRCAR6均在干旱胁迫和热胁迫后6 h内提高,TaRCAR5在干旱胁迫后表达上调,TaRCAR7在热胁迫时表达下调。     

长穗偃麦草LBD基因家族的鉴定与进化分析

为深入研究长穗偃麦草LBD基因家族中基因的结构与功能以及小麦与其近缘属的进化关系,以长穗偃麦草LBD（Lateral organ boundaries domain）基因家族为研究对象,生物信息学分析发现该基因家族含有32个成员,根据其结构域特征,可分为Class Ⅰ和Class Ⅱ两个亚家族,Class Ⅰ又可分为Ⅰ_A、Ⅰ_B、Ⅰ_C、Ⅰ_D和Ⅰ_E,Class Ⅱ可分为Ⅱ_A和Ⅱ_B;该基因家族的结构域、基因结构相对保守,不同成员之间具有相似的蛋白二级和三级结构。对32个基因的上游序列预测,发现基因上游序列中含有光响应、多种激素、逆境响应等顺式作用元件,说明LBD基因的表达受到光、激素、逆境等多种因素的诱导。与普通小麦、圆锥小麦、乌拉尔图小麦、粗山羊草、大麦进行共线性分析发现,Tel-2E-LBD2、Tel-3E-LBD4、Tel-4E-LBD1和Tel-4E-LBD6为长穗偃麦草特有的LBD基因,而其他28个LBD基因在进化中具有高度的保守性;在普通小麦、圆锥小麦、乌拉尔图小麦和大麦基因组中均发现第1、3部分同源群染色体上存在染色体间的片段重复;普通小麦、圆锥小麦和乌拉尔图小麦的A基因组中第4、5部分同源群染色体均有易位现象,同时,乌拉尔图小麦4A染色体上存在染色体内片段重复而在普通小麦和圆锥小麦的A基因组上发现第4部分同源群染色体内易位与倒位。     

大豆SBP基因家族的序列特征、表达及进化分析

SBP基因家族是植物所特有的一类重要转录因子,由多个成员组成,主要参与植物生长、发育以及多种生理生化过程.试验在大豆基因组中鉴定49个SBP基因,被命名为GmSBP1~49.基于生物信息学手段,对大豆该基因家族49个成员的基因结构、染色体定位、蛋白保守序列、亚细胞定位、表达情况及进化关系进行分析.序列分析表明,SBP基因家族成员分散于不同染色体上,不同基因具有不同个数的外显子,其数目变异范围为1~14;该家族蛋白含有5个保守基序,尽管与SBP结构域有所重叠,但它们能形成6种不同的组织模式,这说明该基因家族序列变异较为复杂.表达分析结果显示,除GmSBP2和GmSBP11等6个基因没有相应的EST外,其余基因都有转录活性;在具有转录活性的基因中,只有GmSBP46显示出组成型表达模式,剩余基因表现出不同程度的组织特异性表达模式.拟南芥、水稻和大豆SBP蛋白的进化树揭示该家族具有8个类群,其中E类群只包括大豆SBP基因,其他类群中大豆SBP基因数目也是最多,这充分说明大豆SBP基因家族起源与进化的复杂性.研究为大豆SBP基因功能研究提供线索     

大白菜CBL家族基因的鉴定和遗传进化分析

利用拟南芥中的CBLs基因序列在GenBank中搜索比对大白菜的基因组序列和EST序列,鉴定出13个大白菜的CBL基因,分别命名为BrCBL1至BrCBL13,并对这些基因预测编码的蛋白序列进行特征分析和遗传进化比较分析,为进一步研究它们在大白菜逆境响应过程中的功能和利用它们进行大白菜抗逆分子育种奠定了基础。     

生态产业的理论依据与生态进化

概述生态产业产生的哲学和社会实践理论依据,并从企业进化发展角度进行描述,强调生态产业就是社会一人类一自然发展的最佳耦合。然后根据我国产业发展的不足提出我国产业向生态产业发展的五点建议,包括调整政府、区域产业和企业内部运行结构,转变经营管理观念,制订新的评价标准及加强立法和教育。     

甘蔗的起源与进化

Ｓａｃｃｈａｒｕｍｏｆｆｉｃｉｎａｒｕｍ在世界上已形成几个多样性中心，如新几内亚、印尼东部和南太平洋群岛等。但多样性中心并不一定就是起源中心。Ｓ．ｏｆｆｉｃｉｎａｒｕｍ的起源中心是印尼东部－新几内亚地区。此外，还有其他一些地区被认为是起源中心，如中国、印度、东南亚，但证据还不够充分，有待于进一步证实。Ｓ．ｏｆｆｉｃｉｎａｒｕｍ是通过Ｓ．ｓｐｏｎｔａｎｅｕｍ与其他属的植物（包括Ｅｒｉａｎｔｈｕｓａｒｕｎｄｉｎａｃｅｕｓ、Ｍｉｓｃａｎｔｈｕｓｓｐ．等）的种质渗透而进化来的，进化的中间阶段是Ｓ．ｒｏｂｕｓｔｕｍ。种质渗透的第一步可能是在印尼东部，然后一些材料被传到新几内亚，通过漫长的自然和人工选择而进化成Ｓ．ｏｆｆｉｃｉｎａｒｕｍ。Ｓ．ｓｉｎｅｎｓｅ和Ｓ．ｂａｒｂｅｒｉ可能是Ｓ．ｏｆｆｉｃｉｎａｒｕｍ传到中国和印度后，分别与Ｓ．ｓｐｏｎｔａｎｅｕｍ及近缘植物发生种质渗透而形成的。但也有一些学者认为，一些Ｓ．ｂａｒｂｅｒｉ无性系独立于Ｓ．ｏｆｆｉｃｉｎａｒｕｍ。     

睡莲转录因子bZIP家族的分子进化以及功能分析

【目的】基于睡莲基因组鉴定睡莲bZIP（basic leucine zipper）家族成员,并对其进行分析,以揭示睡莲bZIP家族的分子进化和功能。【方法】从Waterlily Pond数据库获取睡莲基因组序列,利用HMMER3.0程序识别睡莲的bZIP家族成员,并使用CDD程序进一步确认其含有的保守bZIP结构域,使用IQ-tree软件构建系统进化树。利用ExPASy和SOPMA在线网站进行蛋白质结构分析,通过MEME程序进行保守基序分析,使用MCScan和Circos软件对基因复制事件进行分析以及可视化展示。从NCBI下载睡莲转录组数据（SRA Study：SRP222853）,用R软件对睡莲bZIP家族成员表达数据的Pearson相关系数（PCC）进行计算和可视化分析,使用Cytoscape软件对NcbZIP成员之间的表达数据关系进行分析。【结果】从睡莲基因组中共鉴定出46个bZIP家族成员,按成员在染色体上的分布命名为NcbZIP01—NcbZIP46。根据系统进化分析可以将睡莲bZIP家族成员分为A、B、C、D、E、G、H、I、J和S共10个亚家族,其中A亚家族所含成员最多（11个）,相同亚家族成员具有相似的保守结构域和基因结构。理化性质分析表明,睡莲bZIP家族成员蛋白质长度介于101—1 898 aa,分子量大小介于12.04—214.64 kD。染色体定位分析发现,睡莲共有14条染色体,46个bZIP家族成员不均匀地分布在其中的10条染色体上,其中1号染色体上分布最多。睡莲bZIP基因家族发生10个复制事件,其中9个片段复制事件,1个串联复制事件,A亚家族所含基因复制事件最多（3次）。对NcbZIP成员在不同组织下的表达进行分析,根据表达情况分为Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ组,Ⅰ组成员在所有组织中均高度表达,Ⅱ组成员几乎在所有组织中均不表达,Ⅲ组成员在不同组织中表达水平各不相同,其中C、D和G亚家族的大部分成员集中在Ⅲ组。通过睡莲bZIP成员表达量的Pearson相关系数分析,发现NcbZIP45与所有NcbZIP成员之间的相关性最高。【结论】在睡莲基因组中鉴定出46个bZIP成员,分为10个亚家族,不均匀地分布在14条染色体上,结构进化保守,组织表达模式多样。     

陆地棉CAD基因家族的进化和表达分析

[目的]对陆地棉CAD基因家族成员进行进化和表达分析,了解其在棉纤维发育中的作用.[方法]应用生物信息学方法,从棉花基因组中筛选出21个CAD基因,并对CAD的基因结构、染色体分布、基因倍增模式以及系统进化进行分析.利用深度表达数据分析CAD基因在棉纤维发育各时期的表达.对比观察拟南芥cad5突变体和野生型根毛表型.[结果]同源性高的CAD基因复制对之间有相似的基因结构;片段重复和串联重复是CAD基因扩增的主要方式.进化分析可知,CAD基因可分为七个亚组,且功能相近的基因聚类在相同亚组.利用深度测序表达数据分析可知,CAD基因在棉纤维各个发育时期均有表达.对比拟南芥cad5突变体和野生型根毛发现,突变体相比于野生型有更长的根毛.[结论]CAD基因参与了棉纤维的发育的过程,并对棉花纤维发育起到一定的调控作用.     

鱼类干扰素调节因子IRF4亚家族进化及分化分析

为比较干扰素调节因子(IRF)4、IRF8、IRF9和IRF10在硬骨鱼类中的进化和分化情况,构建系统进化树,并采用非同义替代(Ka)与同义替代(Ks)的比值计算这几种基因在硬骨鱼类中进化率。结果表明:IRF4、IRF8、IRF9和IRF10在进化树上各成一支,硬骨鱼类IRF4进一步分化为IRF4a和IRF4b。4个基因的Ka/Ks值均小于1,说明这些基因在硬骨鱼类进化过程中是负选择,提示在不同物种中这些基因保持原有的功能并趋于稳定。尽管如此,不同基因进化速率存在明显差异。IRF9、IRF10、IRF4a、IRF4b和IRF8进化率分别为0.50、0.30、0.20、0.25和0.15。充分表明在硬骨鱼类进化过程中IRF8、IRF4a和IRF10分化程度低,而IRF4b和IRF9分化程度高。     

清初花卉的命名理据及命名特点——基于陈淏子《花镜》的个案研究

古代植物名称研究对于生物学史、农学史、训诂学、语义学、词汇学的研究具有重要意义。以陈淏子《花镜》所记352种花卉名称为材料,可以了解清初花卉的命名理据和命名特点。这些花卉名称多是命名者的主观认知和花卉自身的客观状况相结合的产物。花卉得名的根据分为7类。花、茎、叶、果四部位中每个部位的形态和/或性状,全株呈现出的明显的习性,相对于人们的使用价值,以及与花卉发生联系的历史人物、民间传说等,都可以成为命名的依据。总体上看,清初花卉的名称呈现出5个特点:形象性、阶层性、地域性、以名花为中心的范畴化、外来花卉名称的汉化。     

辣椒WOX转录因子家族的鉴定、进化与表达分析

WUSCHEL(WUS)相关的同源异型盒（WOX）转录因子家族是一类植物特异性转录因子,维系植物干细胞动态平衡、茎尖分生组织形成、胚胎发育等重要生命活动。利用生物信息学方法,在遵辣1号辣椒中鉴定到10个WOX基因,命名为CaWUS—CaWOX13。CaWOXs不均等地分布在5条染色体上,被分为3个支系,亚细胞预测全部定位在细胞核上。不同支系间基因数目差异较大,同一支系的成员具有相似的基因结构和保守基序。CaWOX家族启动子包含14种有关植物生长发育、激素调控和逆境胁迫的作用元件,分布最广的为茉莉酸甲酯应答元件（MeJA responsiveness）。CaWOX家族内没有发现串联重复和大片段复制,但和拟南芥、番茄存在共线性关系。CaWUS作为关键蛋白,在蛋白质互作网络中承担枢纽作用。CaWOXs的基因表达量具有显著的差异性,部分基因在根、茎以及果实发育过程中具有重要的调控作用。     

分子水平上的适应进化

从分子进化的概念、分子进化中性论和生物大分子的适应进化(大分子结构适应方面的进化和适应进化的机制方面)论述了分子水平上适应进化的方式及其特点。