水生生物DNA序列相似度的算法

本文提出DNA序列相似度指标,建立DNA序列比对算法。首先,将水生生物DNA样本序列与现有的基因库中的DNA序列逐项比对;其次,在满足特定阈值条件下,确认样本序列的分类。利用Java编程语言来实现算法,通过MonteCarlo模拟和实际应用,验证算法的有效性。理论结果表明:在满足特定阈值条件下,通过计算DNA序列相似度,能够确定数据库中与未知DNA样本序列最相似的序列,判断样本序列的分类。模拟实验、对比研究和应用结果表明:相似度指标算法在有效判别DNA序列的分类,提高DNA序列匹配成功率,降低程序复杂度等方面具有优良特征。     

水牛MBD3基因克隆分析及其真核表达载体的构建

本研究旨在克隆水牛MBD3基因,进行生物信息学分析,并构建MBD3基因的真核表达载体,为研究MBD3基因在水牛胚胎发育及诱导多能干细胞（iPSCs）中的作用奠定基础。试验从卵巢组织中提取总RNA,反转录得到cDNA,并以此为模板,应用RT-PCR克隆得到MBD3基因,测序并应用相关的生物学软件进行分析;将MBD3基因连接至真核表达载体pEGFP-C1,再将携带目的基因的重组质粒转染HEK293T细胞和水牛胎儿成纤维细胞（BFF）,利用RT-PCR及Western blotting方法分析目的基因的表达。结果表明,克隆获得了898 bp的水牛MBD3基因序列,其中编码区全长774 bp,编码257个氨基酸。通过对MBD3基因核苷酸序列的多重比对及进化树分析,MBD3基因在进化中高度保守,特别是MBD结构域,水牛与牛的同源性为100%,与人、猪、猩猩的同源性均为97%。将水牛MBD3基因真核表达载体转染HEK293T细胞和BFF,通过荧光观察、RT-PCR及Western blotting方法鉴定表明,成功构建了水牛MBD3基因的真核表达载体。本研究克隆得到了水牛的MBD3基因,并成功构建了MBD3基因的真核表达载体,为进一步研究MBD3基因在水牛胚胎发育及iPSCs诱导上的作用奠定了基础。     

Effects of stolbur phytoplasma infection on DNA methylation processes in tomato plants

DNA methylation was investigated as a possible mechanism for regulation of floral gene expression in stolbur phytoplasma‐infected tomato buds. Expression of methylase and demethylase genes was found to be globally down‐regulated in tomato plants infected with stolbur isolate PO, but not in those infected with isolate C. These results are consistent with the finding that SlDEF, a gene orthologous to arabidopsis APETALA3 which is involved in petal formation, was down‐regulated in stolbur PO‐infected buds and remained unaffected in stolbur C‐infected buds, and with the fact that the two stolbur phytoplasma isolates C and PO induce distinct symptoms. Because of variations between the different cell‐types of the flower buds, the DNA methylation status of SlDEF could not be clearly established. However, the finding that treatment of stolbur PO‐infected plants with 5‐azacytidine partially restored SlDEF gene expression strongly suggests that DNA methylation is involved in down‐regulation of floral development genes in stolbur PO‐infected tomatoes.     

绵羊夏柏特线虫线粒体cox1基因的克隆及进化分析

以从我国陕西省泾阳县山羊大肠中采集的5条绵羊夏柏特线虫为研究对象,用通用引物JB3及JB4.5扩增绵羊夏柏特线虫的线粒体细胞色素c氧化酶第一亚基（cox1）基因部分序列（pcox1）,并用pcox1序列构建其与其它线虫的进化关系。 将测序获得序列应用ClustalX 1.81程序进行比对,然后用PAUP程序MP法构建系统发育树。所获得的5个绵羊夏柏特线虫样品pcox1序列长度均为393bp。种系发育分析表明,5个分离株绵羊夏柏特线虫位于同一分枝。由于绵羊夏柏特线虫的pcox1序列种内相对保守（0.5%-2.0%）,种间变异显著（9.4%-18.8%）,因此cox1序列可作为种间变异研究的可靠遗传标记。本研究系首次报道绵羊夏柏特线虫的pcox1序列,从而为进一步研究夏柏特线虫的种群遗传变异奠定了基础。     

一种快速微量提取橡胶树胚基因组DNA的方法

为了建立一套快速检测橡胶树早期胚基因组变异情况的微量检测体系,需先建立一种快速微量提取橡胶树胚中基因组DNA的方法.运用CTAB改良法、尿素改良法、SDS法分别对1mm3橡胶树早期胚进行基因组DNA提取,并对其DNA进行质量检测和PCR验证.结果表明,尿素改良法的DNA提取率高于SDS法和CTAB改良法;样品的DNA适合PCR检测需要.因此尿素改良法是适宜于微量橡胶树胚基因组DNA提取的理想方法.     

静磁场对人白血病细胞K562 DNA的损伤模式研究

【目的】研究静磁场处理对人白血病细胞DNA的损伤模式与损伤程度,为肿瘤细胞的物理治疗提供依据。【方法】以人白血病细胞K562为试材,对其进行8.8mT静磁场处理6,12,24,30,36h后,采用MTT检测细胞活力并对细胞进行计数,同时联合使用单细胞凝胶电泳以及原子力显微镜观测方法,分析经过静磁场处理后K562细胞DNA的损伤模式。【结果】K562细胞在8.8mT静磁场中处理24h,细胞生长受到抑制,细胞彗星尾长与对照相比有显著差异(P<0.05);处理时间延长到30h,尾部DNA含量和尾长与对照相比均有极显著性差异(P<0.01),表明随着静磁场处理时间的增加,K562细胞DNA的损伤模式与损伤程度发生变化。原子力显微镜观察结果显示,静磁场处理12h,K562细胞DNA已经发生损伤,细胞DNA分子的平均高度增加,平均长度减小;静磁场处理24h,DNA链变短变粗,小片段DNA明显增多,部分DNA发生断裂;静磁场处理36h,细胞DNA形态发生显著变化,DNA大部分断裂成小片段,小片段DNA之间相互交联成板状聚集体。【结论】8.8mT静磁场对K562细胞有杀伤效应,并且这种杀伤作用具有随处理时间延长而累积的效应。随着静磁场处理时间的延长,细胞DNA经历了解链-断裂-交联和断裂并存的变化过程,DNA损伤程度亦逐步加剧。     

4种PCR体系对湖北海棠DNA扩增效果的对比

用4种PCR体系(2×Taq MasterMix,Forward Primer,Reverse Primer,Template DNA,RNase-free Water;2×PCR buffer,2 mmol/L dNTPs,Forward Primer,Reverse Primer,KOD FX,Template DNA,RNase-free Water;10×Bufferfor Blend Taq,Blend Taq,Template,Forward Primer,Reverse Primer,dNTPs,RNase-free Water;10×Taq PCR Buffer,dNTP Mix,Forward Primer,Reverse Primer,MgCl2,Template DNA,Taq DNA Polymerase,RNase-free Water),分别对不同含量和质量的湖北海棠DNA进行PCR实验。结果表明,DNA稀释几倍后对4种PCR体系的影响不大,扩增的条带清晰;但不同质量DNA对4种PCR体系影响很大,低质量DNA只能在混合酶体系下才可以扩增出清晰、明亮的条带,而其他3个体系下的扩增产物均不清晰。     

5株堆型艾美耳球虫顶质体rpoB基因的扩增及序列分析

以5株堆型艾美耳球虫为研究对象,对其顶质体rpoB基因的部分序列进行了PCR扩增、测序及序列分析,并与GenBank上发表的柔嫩艾美耳球虫及其他顶复门寄生虫相关序列进行比较,研究顶质体的遗传变异情况。结果表明,从堆型艾美耳球虫不同来源虫株均获得了469bp的目的片段,应用DNAStar软件进行序列对比发现,5株堆型艾美耳球虫的顶质体rpoB序列完全一致,与柔嫩艾美耳球虫相应序列的相似性为92.75%,而与刚地弓形虫和疟原虫的相似性分别为67.23%和64.62%。首次报道了堆型艾美耳球虫rpoB序列,显示rpoB基因序列保守,不同来源堆型艾美耳球虫虫株的序列没有差异,为进一步研究艾美耳球虫的群体遗传学奠定了基础。     

松涛水库长臀鮠遗传多样性研究

在测定的海南松涛水库南丰、番加、白沙群体44条长臀线粒体DNA控制区全序列961 bp中,T、C、A、G碱基含量分别为31.2％、21.7％、34.0％、13.1％;共出现26个变异位点,其中多态信息位点18个,简约信息位点14个;共检测到11个单倍型,单倍型多样性为0.8594±0.0169,核昔酸多样性为0.00484±0.00313,呈现出较高的单倍型多样性与较为贫乏的核苷酸多样性.其中白沙群体的核苷酸多样性最高(0.00517±0.001847),番加群体的最低(0.00482±0.004522).Tajima's D(0.36899,P＞0.10)和FuFs (0.09041,P＞0.10)中性检验以及核苷酸不配对分析均表明长臀并未经历过大规模的种群扩张.F分析(-0.00324～-0.01878,P＜0.05)与分子方差分析(-3.87％,P＜0.05)显示群体间无明显遗传分化,表明3个群体隶属于同一种群.就松涛水库长臀而言,建议优先保护白沙群体.     

基于线粒体DNA控制区的斑翅草螽不同地理种群遗传分化研究

采用PCR扩增结合DNA克隆测序技术,分析了斑翅草螽Conocephalus maculates 9个地理种群mtDNA控制区序列的变异及遗传多样性.切除侧翼RNA基因序列后,最终获得的斑翅草螽mtDNA控制区比对后全长为676 bp,平均碱基组成T(37.8％),C(11.7％),A(41.3％)和G(9.1％).共检测到98个可变位点,占总位点数的14.5％,其中,9处碱基插入/缺失,74处转换(40个T/C,34个A/G),50处颠换(18个A/T,11个T/G,15个A/C,6个C/G).共定义46个单倍型,其中,4个为种群间共享单倍型(H02、H05、H08和H10),其余42个为各种群独有单倍型,包括6个种群内共享单倍型(H09、H11、H15、H18、H26和H38).单倍型总数占实验个体总数的69.7％,除四川峨眉山外,其余种群单倍型百分比均＞50％.通过两两地理种群间的FST值差异显著性检验,将这些群体分为4组,分别为SC+CQ,GX+FLB+HN+YN,XZ和HB.以长瓣草螽C.gladiatus、峨眉草螽C.emeiensis、悦鸣草螽C.melaenus、竹草螽C.bambusanus为外群,构建的斑翅草螽mtDNA控制区单倍型NJ法系统树形成3个自举支持度较高的分支,其中,分支A由28种单倍体组成,包括本研究中除四川峨眉山(SC)和重庆万州(CQ)以外的7个种群;分支B由12种单倍体组成,包含除菲律宾拉乌尼翁(FLB)和江西南昌(JX)以外的7个种群;分支C由6种单倍型组成,全部来自西藏林芝(XZ)的单倍型.聚类结果表明,斑翅草螽不同地理种群间的遗传分化并不明显,即使是两两群体间FST值差异显著的群体,也未能形成完全独立的分支.