辣椒胞质雄性不育分子生物学研究进展

文中对辣椒胞质雄性不育的来源、分子标记、基因分布和定位、基因克隆和表达等方面的最新进展进行了综述,并对分子生物学在辣椒胞质雄性不育方面的应用前景进行了展望。     

钝顶螺旋藻藻蓝蛋白的提取及分子量研究

以藻蓝蛋白(CPC)的提取率为指标,用冻融法对藻蓝蛋白进行提取,最后用SDS-PAGE和排阻色谱法对藻蓝蛋白的分子量分别进行了测定,结果表明,冻融法提取藻蓝蛋白的最优工艺参数为:料液比为1∶22,提取温度35℃,提取时间2.5h,藻蓝蛋白的提取率为3.19%。SDS-PAGE法测得藻蓝蛋白的分子量为40000 Da,排阻色谱法测得藻蓝蛋白的分子量为43200 Da,这2种方法所得的CPC蛋白分子量基本一致。     

METTL21C蛋白的序列特征、三维结构及分子进化

METTL21C蛋白作为甲基转移酶参与多种细胞进程的翻译后修饰,在生命活动中发挥重要的调控作用。从蛋白质信息数据库UniprotKB中选取36个不同代表物种的METTL21C蛋白作为研究对象,理化参数分析显示一级序列中氨基酸残基个数差异较大,平均为254个氨基酸残基,大多为偏酸亲水性蛋白。系统进化树显示36种METTL21C蛋白共分为哺乳类、爬行类、鸟类和鱼类4支,与物种的亲缘进化关系基本吻合。多序列比对和motif分析结果表明不同物种METTL21C蛋白的序列相似度较高,10个motif序列几乎覆盖了全长多肽链,大都含有motif 1～motif 5,但N端序列差异较大,在哺乳动物中包含特有的motif 7、motif 8和motif 10,而在多种鸟类中有大段序列缺失。结构对比分析发现不同物种METTL21C蛋白的空间构象绝大部分区域近乎完全重叠,仅少部分自由度较高的局部肽段有一定程度的差异,表明不同物种METTL21C在进化过程中一级序列有一定的差异,但是空间结构极为相似。以人METTL21C为蛋白质互作网络中心,直接相关蛋白质共11种,间接相关蛋白质共9种,说明METTL21C直接或间接参与多种细胞进程,调控机体的生命活动,为进一步深入研究METTL21C的生物学功能及其分子机制提供了理论基础。     

黑龙江省主栽水稻品种抗稻瘟病基因的分子检测与分析

了解品种本身的抗性基因型对于水稻品种合理布局具有重要意义。为了明确稻瘟病抗性基因Pi-ta、Pi-b、Pik-m、Pi9、Pii、Pi-d3在黑龙江省水稻品种中的分布情况,选取34份主栽品种,利用这6个抗瘟基因的功能标记,对供试材料进行分子标记检测。结果表明,Pi9的分布频率最高,其次是Pi-ta和Pik-m,Pi-b和Pii抗性基因分布频率较低,Pi-d3的分布频率最低;供试的34份水稻材料中,被检测出最多含有5个抗性基因,而最少只含有1个抗性基因,含有2个抗性基因的品种所占比例最大,龙粳40和龙粳42不含有待检测基因。     

分子标记技术在工业大麻性别分化研究中的应用进展

工业大麻性别表达影响着工业大麻种子、纤维和药用成分产量,其性别表达除了受到遗传物质控制外,还受到外界环境条件的影响,这种复杂性使得性别研究一直是工业大麻研究的难点和热点。分子标记技术能在DNA水平上鉴定工业大麻性别,开发与工业大麻性别紧密连锁的分子标记可为大麻性别早期鉴定和特定性别分子辅助选择育种提供理论依据。本文就分子标记在工业大麻性别研究中的应用进展进行了总结,并对应用前景进行了展望。     

转抗虫基因Cry1Iem大豆的分子鉴定与功能验证

通过转抗虫基因来提高作物的抗虫性是一条有效途径,以此来提高作物的产量和品质。本研究以转抗虫基因Cry1Iem大豆的T2、T3株系作为试验材料,利用常规PCR检测、Southern杂交、荧光定量PCR技术对转抗虫基因Cry1Iem株系进行分子鉴定;同时对40个转基因阳性株系进行室内人工接虫、200个转基因阳性株系室外网室接虫并进行抗虫性鉴定。选取其中10个株系进行常规PCR检测,结果在T2、T3当中都检测到了Cry1Iem、Bar、启动子CaMV35S、Nos目标片段,表明目的基因已被顺利导入受体JN28大豆植株当中并得到了稳定遗传;选取其中5个T2、T3转基因株系进行Southern杂交,结果显示:目的基因以单拷贝的形式整合到了大豆基因组当中;荧光定量PCR检测结果表明,Cry1Iem基因在选取的3个转基因株系中均得到了表达,而在非转化的受体JN28当中未检测到荧光信号。室内抗虫性鉴定结果显示40个转Cry1Iem基因株系豆荚内活虫的成活数量明显低于受体材料JN28大豆豆荚内的活虫数量,表明转基因材料具有显著的抗虫性。室外抗虫性鉴定结果表明:JN28大豆受体植株的虫食率为6.72%,属于感虫品种;而200个转Cry1Iem基因株系的平均虫食率为3.81%,属于抗虫品系。本研究结果为中国转基因抗虫大豆新品种的选育提供部分参考数据。     

植物线粒体RNA编辑调控研究进展

植物线粒体作为细胞中半自主性细胞器之一,在植物的生长发育过程扮演重要角色,是植物的能量工厂。RNA编辑是近些年来线粒体RNA出现的一种转录后调控,是指在RNA水平进行碱基的改变,从而形成可能性质完全不同的氨基酸,因此这种修饰后的基因表达不能忠实地反映DNA信息。目前植物中的五肽重复(pentatricopeptide repeat, PPR)基因已被大量挖掘出来且相关研究结果证实RNA编辑主要发生在线粒体、叶绿体等细胞器中,并与细胞器的功能有着密切联系,相应的分子机理研究也在不断深入。本综述主要归纳植物线粒体RNA编辑的研究进展以及总结有关线粒体RNA编辑的最新研究成果,希望为后续的研究与应用提供一定的理论参考。     

DNA分子标记技术的研究与应用

DNA分子标记是继传统的形态学标记、细胞学标记、生化标记之后发展起来的以DNA为基础的遗传标记技术,因其独有的技术特点,迅速在各领域得到广泛的应用与发展。本研究总结概括了基于m RNA的表达序列标签(ESTs)、差异显示逆转录PCR (DDRT-PCR)、特征性差异分析(RDA)、基因表达系列分析(SAGE);基于目的基因的保守DNA衍生多态性(CDDP)、目标起始密码子多态性(SCoT)、保守区域扩增多态性(Co-RAP)和基于反转录转座子的反转录转座子位点间扩增多态性(IRAP)、反转录转座子-微卫星扩增多态性(REMAP)等几种新型DNA分子标记技术的原理、特点、优缺点,以及常见DNA分子标记技术的特点比较及其应用,以期在其基础上推动分子标记技术进一步融合、创新与发展。     

芸薹属蔬菜霜霉病研究概况及进展

霜霉病是世界范围内芸薹属蔬菜生产中常见的重要病害,病原菌为卵菌门无色霜霉属寄生无色霜霉(Hyaloperonos poraparasitica),叶片是病菌最主要的为害部位,植株发病后叶片出现枯黄症状,导致芸薹属蔬菜品质和产量下降,严重时可减产20%~60%,造成大量的经济损失,制约我国芸薹属蔬菜产业的发展。虽然霜霉病为害严重,但目前对于芸薹属霜霉病的发生规律和防治方法的认知还存在不足。本文从芸薹属蔬菜霜霉病的发生为害、防治措施、抗性遗传规律、分子标记等方面对其研究现状进行总结概括,并对未来芸薹属霜霉病的研究方向进行展望,旨在为相关研究提供参考。     

转录组测序技术在玉米中的应用研究进展

随着功能基因组时代的到来,转录组测序技术快速发展且应用相对广泛。玉米基因组测序的完成,有力地推动着玉米转录组结构的注释和功能的深入解析。简述玉米基因组研究概况以及GS FLX、Solexa GA IIx、SOLiD等测序技术的发展,回顾转录组测序技术在玉米新基因挖掘、分子标记开发、代谢网络、分子进化、miRNAs等相关研究领域上的应用,为玉米复杂农艺性状的分子机制、不同发育阶段基因表达调控网络乃至分子设计育种等工作的深入研究提供参考。