前沿扫描六则

<正>新量子计算机解锁更多计算能力经典计算机使用0和1,也就是二进制信息进行运算。但奥地利因斯布鲁克大学物理学家马丁·林保尔认为,将量子计算机限制为二进制系统会阻碍这些设备发挥其真正潜力。该校实验物理系托马斯·蒙兹团队开发的量子计算机,可使用钙原子中多达7种状态来存储信息,从而实现以更少的量子粒子释放更多的计算能力。     

用线粒体DNA D-loop区序列探讨盘丽鱼属鱼类系统分类

迄今盘丽鱼属鱼类主要根据形态学特征进行分类，该属仅有一个种还是两个不同的种存在着争议。为了研究几种盘丽鱼属鱼类的亲缘关系，从分子水平探讨它们的分类地位，对绿盘丽鱼（Symphysodon aequifasciata aequifasciata）、褐盘丽鱼（S．a．axelrodi）和盘丽鱼（S．discus）共12个个体的线粒体DNA控制区（mtDNA D-loop）部分序列进行了分析，用邻接法和非加权组平均法构建了分子系统树，得到相同的拓扑结构。结果表明：盘丽鱼种内个体间的遗传距离为0．004～0．015；绿盘丽鱼与盘丽鱼间的遗传距离为0．042～0．050，褐盘丽鱼与盘丽鱼间的遗传距离为0.034～0．038，绿盘丽鱼与褐盘丽鱼间的遗传距离为0．050。盘丽鱼和绿盘丽鱼、褐盘丽鱼种间差异与绿盘丽鱼和褐盘丽鱼亚种间差异接近，推测盘丽鱼可能还没有分化到种的水平。     

金鱼品系的遗传多样性分析及亲缘关系初探

采用RAPD技术对草金(Grassgoldfish)、红龙睛(Red dragoneye goldfish)、鹤顶红(Red-head wen goldfish)、水泡(Blisters-eye goldfish)、黑寿(White-head oval goldfish)等5个金鱼代表品种的遗传多样性及其亲缘关系进行研究。用14个引物在5个金鱼群体中共检测出116个位点,其中多态性位点27个。金鱼群体总的DNA多态位点百分率为23.3%。结果表明,5种金鱼群体间的遗传相似性指数均在0.8759￣0.818之间,存在一定的差异,但未达到显著水平,群体间遗传多样性差异不明显。群体间遗传相似性度最小的为草金和黑寿(0.8759),其遗传距离最大(0.1241),说明这2种群体亲缘关系最远;鹤顶红与黑寿的遗传相似性度最大(0.9182),其遗传距离最小(0.0818),可推断两者的亲缘关系较近。UPGMA法和NJ法的聚类分析显示,草金和红龙睛,鹤顶红和黑寿有较近的亲缘关系,这与传统金鱼品种演化关系的观点一致。研究金鱼遗传多样性对保护金鱼的种质资源有重要意义。     

大口黑鲈IGF-I基因内含子1、3和4序列多态性研究

根据大口黑鲈IGF-I基因的cDNA序列设计引物,克隆IGFI基因内含子核苷酸序列,采用PCR产物直接测序方法,在中国养殖群体和美国野生群体中筛选IGF-I基因内含子上的多态位点。应用RFLP、CRS—RFLP和SSCP技术建立多态位点的检测方法,同时比较分析其中4个多态位点在两个群体中基因频率分布。结果表明：（1）IGF-I基因内含子1、3和4序列长分别为1317bp、712bp和1941bp;（2）在3个内含子上共发现7个多态位点,其中在内含子1的208和1070位为G—A突变;内含子3的第40个碱基为一个“A”的插入-缺失突变,第307位为C—T突变,683位是G—A突变;内含子4上的696碱基处有一个20bp的插入-缺失突变,在1563位为G—A突变,表明大口黑鲈IGF-I基因序列上存在较多的SNPs;（3）内含子1上SNPG1070A的A等位基因能为HindIII限制性内切酶识别,采用RFLP技术分型。根据内含子1上SNPG208A侧翼序列,设计错配引物,使错配碱基和A等位基因共同形成TaqI酶切位点,建立CRS—RFLP检测方法。内含子4上SNPG1563A采用SSCP检测方法,同时对内含子4上的插入-缺失突变进行PAGE电泳分型。试验结果显示,RFLP、CRS—RFLP和SSCP三种SNP检测方法简单易行,适于在水产动物SNP标记研究中推广应用;（4）在中国养殖群体中,只有内含子1上的SNPG1070A具有多态性,其它3个多态位点只在美国野生群体中存在多态,证实中国养殖群体的遗传多样性相对较低。     

中国养殖大口黑鲈的亚种分类地位探讨

采用形态学方法和微卫星特异分子标记两种方法鉴定了中国养殖大口黑鲈Micropterus salmoides的分类地位。结果表明：中国养殖大口黑鲈的侧线鳞为58～68片,肋骨数为15对,这与原产地大口黑鲈北方亚种较一致;选择鉴别两亚种的特异性微卫星标记（Md06、Msal21）对中国养殖大口黑鲈进行特异性扩增,并以原产地大口黑鲈佛罗里达亚种和大口黑鲈北方亚种样品作为对照,结果为中国养殖大口黑鲈的特异性扩增片段大小和原产地北方亚种扩增条带相同。综合形态学和分子标记两方面的结果,表明中国养殖大口黑鲈应属于大口黑鲈北方亚种Micropterus salmoides salmoides。     

5个罗非鱼群体的遗传分析与分子标记

采用经过筛选的15条随机引物对奥利亚罗非鱼Oreochromis aureus(Au)和4个尼罗罗非鱼群体Oreochromis niloticus即尼罗美国群体Ⅰ(AnⅠ)、美国群体Ⅱ(AnⅡ)、美国群体Ⅲ(AnⅢ)、“吉富”群体(GF)进行RAPD分析。结果发现：1)各罗非鱼群体内的平均遗传相似度依次为Au(0．9236)、AnⅠ(0．8158)、AnⅡ(0．7813)、AnⅢ(0．7853)、GF(0．7458);Au与AnⅠ、AnⅡ、AnⅢ及GF的种群间平均遗传距离分别为0．3154、0．2755、0．2685和0．2392。2)用引物S509、S506、S471扩增出具有群体特异性的带,其中用S509扩增的1600bp、2000bp两片段为4个尼罗群体所特有,可作为区别Au的分子标记;用S506扩增的2000bp片段为AnⅠ、AnⅡ、GF所特有,可以作为与AnⅢ区别的分子标记;用S471扩增的150bp片段为AnⅡ所特有,可作为区别GF和AnⅠ的分子标记。     

19株海水鱼致病性弧菌OmpK基因序列及其抗原性分析

从哈维氏弧菌(Vibrio harveyi)、溶藻弧菌(V.alginolyticus)、副溶血弧菌(V.parahaemolyticus)克隆、测定了共19株海水鱼类致病性弧菌外膜蛋白OmpK基因序列,探讨其作为海水鱼类致病性弧菌共同抗原的分子基础.根据已知的弧菌外膜蛋白OmpK序列设计1对简并引物,利用聚合酶链式反应(PCR)方法从19株弧菌总DNA中分别扩增得到约800bp外膜蛋白OmpK的基因片段,将其克隆到pDM18-Tvector载体筛选阳性重组子进行序列测定.结果显示,OmpK基因分别含有786bp～849 bp的开放读码框,编码261～282个氨基酸,其核苷酸序列之间的相似性在72%～100%,推测氨基酸序列的相似性为71%～100%,且种内OmpK氨基酸序列的相似性比种间高.序列分析还表明,每一种弧菌OmpK基因都有一段特异性序列,可用于设计核酸探针或特异性引物来诊断、检测哈维氏弧菌等海水鱼致病性弧菌.本研究不仅从基因水平上证实了外膜蛋白OmpK广泛存在于海水鱼致病性弧菌中,而且证明了它们之间具有较高的相似性.由结果推测外膜蛋白OmpK是哈维氏弧菌、溶藻弧菌、副溶血弧菌等致病性弧菌的一种共同抗原,是较好的亚单位疫苗候选成分,为进一步研制广谱的海水鱼类致病性弧菌外膜蛋白基因工程亚单位疫苗提供了理论基础.     

大口黑鲈家系早期形态性状的相关和主成分分析

利用17个大口黑鲈(Micropterus salmoides)家系在4月龄和6月龄的生长数据,对大口黑鲈全长、体长、头长、尾柄长、体高和尾柄高6个性状进行相关分析和主成分分析。结果表明:6个形态性状之间均呈高表型正相关,其值在0.565~0.990之间;4月龄和6月龄全长对形态性状的贡献率分别为92.29%和86.40%,可作为大口黑鲈形态性状的选择指标;4月龄全长/体高和尾柄长/尾柄高对体型的贡献率分别为65.94%和34.06%,6月龄全长/体高和尾柄长/尾柄高的贡献率分别为69.08%和30.92%,这两个指标均可作为大口黑鲈体型的选择标准。另外,采用方差分析对大口黑鲈各家系的全长、绝对增长率、生长指标和体型指数进行比较,结果表明家系S07D07的生长表现为最优。     

草鱼胰岛素样生长因子-I的融合表达、纯化和抗血清制备

采用PCR方法改造已克隆到的草鱼胰岛素样生长因子 Ⅰ (IGF Ⅰ )cDNA ,使其成为成熟肽cDNA并亚克隆到pGEX 4T 1载体中 ,构建草鱼IGF I融合蛋白表达质粒pGEX IGF。质粒转化大肠杆菌BL2 1菌株。该菌株经IPTG诱导可表达分子量约 34kD的特异蛋白。在不同的温度条件下分别产生以可溶性的和包涵体形式为主的特异蛋白。经 30℃诱导的菌体经溶菌酶消化、超声破碎及高速离心后 ,裂解液上清经glutathionesepharose亲和层析纯化获得高纯度的GST IGF。以此纯化的融合蛋白为抗原制备兔抗草鱼IGF I的抗血清。凝胶双扩散试验显示抗血清效价为 1∶6 4 ,说明表达产物具免疫原性     

草鱼胰岛素样生长因子-Ⅰ的融合表达、纯化和抗血清制备

采用PCR方法改造已克隆到的草鱼胰岛素样生长因子-Ⅰ(IGF-Ⅰ)cDNA,使其成为成熟肽cDNA并亚克隆到pGEX-4T-1载体中,构建草鱼IGF-Ⅰ融合蛋白表达质粒pGEX-IGF.质粒转化大肠杆菌BL21菌株.该菌株经IPTG诱导可表达分子量约34kD的特异蛋白.在不同的温度条件下分别产生以可溶性的和包涵体形式为主的特异蛋白.经30℃诱导的菌体经溶菌酶消化、超声破碎及高速离心后,裂解液上清经glutathionesepharose亲和层析纯化获得高纯度的GST-IGF.以此纯化的融合蛋白为抗原制备兔抗草鱼IGF-Ⅰ的抗血清.凝胶双扩散试验显示抗血清效价为1:64,说明表达产物具免疫原性.