高粱全基因组生长素原初响应基因Aux/IAA的序列特征分析

生长素在生物体的生长、发育与分化过程中发挥着重要作用。Aux/IAA基因家族在生长素诱导的早期做出响应,是生长素早期应答的三大基因家族之一。采用生物信息学的方法,对高粱全基因组Aux/IAA基因进行序列特征分析表明,高粱基因组中共有25个Aux/IAA基因,分布于高粱9对染色体,在高粱第6号染色体上未发现Aux/IAA基因。序列比对与系统发生分析表明,22个(88%)高粱Aux/IAA蛋白具有4个保守结构域,19对高粱/玉米Aux/IAA蛋白、2对高粱/水稻Aux/IAA蛋白处于系统进化树的同一分支。该研究结果不仅有助于生长素信号转导通路的解析,而且可以为其他作物基因家族的研究提供参考。     

林木功能基因组学及其研究策略

随着杨树等树木基因组测序的完成,林木育种进入了功能基因组学时代,林木功能基因组学研究面临的挑战是系统地对基因组中的所有预测基因进行注释和功能验证。林木功能基因组分析已经进入了高通量阶段,但要识别未知基因的确切功能,有必要了解每个基因在植物细胞所有基因活动网络中发挥的作用。因此,就必须了解各个基因在时间和空间上的表达模式。功能基因组学研究策略已经发展到能对这些成分细胞中基因的活性和浓度同时进行快速的测量。林木功能基因组学技术的最新研究进展能从全基因组进行功能分析,从而打开了林木未知基因功能研究的新途径。目前,广泛应用的林木功能基因组学研究策略有插入突变、FOX系统、蛋白质组学等。     

大豆转座子的研究现状及应用前景

大豆基因组中约有5万基因,大部分基因的功能处于未知状态。转座子插入突变体库的应用可以为解码大豆基因组中未知基因的功能提供研究平台,同时,也可以为创建有育种应用价值的大豆突变体种质资源库提供基础。大豆基因组中50%~60%的组分为转座子,其中具有活性的且结构完整的转座子只有Tgm9。大豆转座子突变体库目前主要还是利用外源转座子来建立,但是开发并改进内源转座子,增加其跳跃能力及稳定性,可以成为构建突变体库的一个新方向。本文主要介绍了大豆基因组中发现的各种转座子及其特点,并且重点讨论了外源转座子和大豆内源转座子在大豆突变体库创建中的应用现状及应用前景。     

烟草突变体库的创建策略及其应用

烟草(Nicotiana tabacum)是重要的经济作物及研究植物生命活动的模式植物。目前烟草突变体已广泛应用于烟草功能基因组研究及遗传育种,大规模高效烟草突变体库的创建将进一步推动烟草功能基因组研究,加快新品种的培育。综述了化学诱变、电离辐射和插入标签法在烟草突变体库创建中的应用;此外,针对烟草基因组的特点,结合近年来一些植物功能基因组研究的新技术、新方法,提出了烟草突变体库创建的新策略,即基于Gateway技术的烟草全基因组过量表达策略和基于RMHR技术的烟草EST-RNA干涉策略,并就如何应用这些突变体库进行烟草功能基因组研究进行了探讨。     

表达在猪卵巢组织的新直向同源基因SLC25A3的模拟分析及其试验研究

目的借助比较基因组学、模拟分析和具体试验,快速获取直向同源序列结构和功能信息。方法通过"基于模式生物基因导向的EST功能注释法"鉴别出猪直向同源ESTs,以一个直向同源的线粒体磷酸载体编码基因SLC25A3为基础,结合组织表达信息,筛选卵巢组织中表达的ESTs序列进行该基因的虚拟克隆,并通过引物步移法进行具体的试验序列研究。结果鉴别、获取了直向同源基因SLC25A3的基因结构及功能信息,进行了试验具体研究,获得了该基因的cDNA全序列,实现了功能信息的物种间传递。结论结合基于模式生物基因导向的EST功能注释法和大量生物信息学工具,可以快速获得直向同源基因及其序列和功能信息,实现有价值信息在物种间的快捷转移和传递,为比较基因组学研究中序列功能注释与分析提供可靠的选择。     

三个新的玉米SnRK2基因的鉴定和特征分析

利用比较基因组学的方法从玉米的基因组中鉴定出三个新的SnRK2基因,并对这三个基因的外显子-内含子结构、蛋白基序、遗传进化以及上游顺式调控元件进行了分析,为进一步研究它们在玉米逆境应答中的功能和利用它们进行玉米分子育种奠定了基础。     

木贼镰孢菌D25-1全基因组序列的测定及结构分析

 木贼镰孢菌是多种植物的病原菌,也具有益生作用,功能复杂多样。本研究基于Illumina Hiseq 4000和PacBio平台对木贼镰孢菌D25-1全基因组序列进行了测定及组装,共组装出16个基因组片段,GC含量48.01%,总长40 776 005个碱基,Gap数为0。对内含子、外显子、基因长度、非编码RNA、重复序列等基因组信息均进行分类统计,外显子40 110个,总长19 787 286 bp,内含子26 281个,总长2 290 434 bp,多数基因长度为500~1 499 bp,tRNA 333个,rRNA 71个,sRNA 69个,snRNA 31个,miRNA 108个,共预测的重复序列1 713 918 bp,占基因组4.2033%。比较基因组学分析发现木贼镰孢菌组装结果较好,特有基因3 483个和共有基因1 805个,并对共有基因进行了COG分类注释。基因家族分析发现2 500多个单拷贝同源基因。构建进化树发现木贼镰孢菌和假禾谷镰孢菌的遗传距离最近,在全基因组水平上确定了其进化地位。本研究为基因表达的调控机制、基因功能演化分析、病害防控等研究提供基础的数据。     

DNA芯片技术在细胞和分子生物学研究上的应用

基因组序列信息和DNA芯片技术给研究者同时分析大规模的基因表达创造了条件,这一技术对细胞和分子生物学研究有极大的促进作用,可以同时分析数百万基因表达的DNA芯片技术将有利于科学家们对重要生物学过程的研究和探索。本文综述了有关生物芯片技术的关键技术及这些技术在基因组和基因功能分析、基因表达研究、生物信号和防御系统、细胞周期调控、转录条控机制、蛋白质组学和食品组成分析上的应用。图3参59     

The porcine genome initiative: Implications for digestive physiology

Completion of the pig genome sequencing will celebrate the Chinese Year of the Pig in 2007. The International Swine Genome Sequencing Consortium has established an integrated approach to create genome sequences, chromosomal contigs, whole-genome libraries, full-length cDNA libraries and to generate single nucleotide polymorphisms (SNPs). The project is being conducted in collaboration with The Wellcome Trust Sange Institute. Project information as well as monitoring progress of the project can be viewed at http://www.sanger.ac.uk/Projects/S_scrofa/. During the next year, numerous physical maps and functional genomics analyses will be published. These advances will have significant implications for studying digestive physiology. Examples illustrating as to how effective genomic approaches for addressing critical questions in digestive physiology are presented. This includes approaches showing how genomics can be used to monitor the process of GI colonization and the effects of various nutrients are explored. The development of comparative genome maps also permits the incorporation of experimental studies in other species (mice and humans) to identify new hypotheses for testing in the pig. This comparative genomics approach further supports the use of the pig in biomedical research studies for human clinical studies. As this new genomic information becomes available, the necessity to create interactive databases, that provide portals for using genomic information to create gene based hypotheses will become rate limiting. Thus, the digestive physiology community contributions towards building web-based interfaces are essential.     

氟中毒及基因组学技术在其研究中的应用

氟中毒是全世界广泛存在的一种人畜共患性地方病。多年来国内外学者从不同系统、不同程度对氟中毒进行了研究,但多数主要是组织学观察及分析相关的生化成分。伴随着人类基因组计划的实施,作为世界学科发展前沿的基因组学也在高速发展,其在氟中毒中的应用也受到广泛关注。作者对氟中毒和基因组学研究的主要技术及其在氟中毒研究中的应用现状作了简要概述。