利用基因芯片研究植物非生物逆境响应基因表达的进展

极端温度、干旱和高盐等逆境胁迫影响作物的正常生长,会导致作物大幅度减产。分子遗传和基因组学研究表明,大量基因受到逆境胁迫的诱导,包含转录因子在内的许多信号因子参与了逆境响应。基因芯片能够进行整个基因组范围的基因表达分析,利用基因表达谱分析,结合代谢组学和蛋白组学研究,已在阐明植物抗逆机制和发掘植物逆境胁迫响应相关基因方面取得重要进展。综述利用基因芯片对植物在极端温度、干旱和高盐等非生物逆境胁迫下基因表达的研究进展。     

巴氏杆菌耐药性检测芯片的研制

根据磺胺耐药基因sulI、sulII,链霉素耐药基因strA、strBy,氯霉素耐药基因CatB2和四环素耐药基因TetG多态性位点和突变位点的基因序列,设计特异性探针,构建耐药基因检测芯片。利用该芯片对巴氏杆菌耐药菌株进行检测,得到的结果与药敏检测结果完全一致。该研究为巴氏杆菌耐药基因的高通量、并行化、自动化和快速检测奠定了基础。     

6天龄与10天龄大鼠的睾丸组织的基因差异表达

通过基因芯片技术,利用Roche-NimbleGen公司制作的大鼠12×135K全基因组表达谱芯片,对日龄为6d和10d的大鼠睾丸组织进行全基因组表达差异分析。结果显示：具有2倍以上的差异表达基因有4298个,其中表达上调的基因共1878个,表达下调的基因共2420个。这些差异表达的基因中有3154个基因具有基因本体注释,参与了154个生物学通路。进一步分析表明具有8倍以上差异表达的基因有13个,这些基因参与了生物学过程、细胞组分和分子功能等基因本体分类,进一步选择3个差异表达的基因,LOC686076、Cxcl6和Trib3,做了实时定量RT-PCR检测。其结果趋势与芯片数据一致。因此,我们初步认为精原干细胞的发生与增殖在大鼠早期的发育过程中已经有大量的基因参与,是一个多基因协调表达的过程。     

水分胁迫条件下"洛旱2号"小麦根系的基因表达谱

为探讨小麦水分胁迫反应的分子调控机制，以抗旱小麦品种“洛旱2号”根系为材料，采用Affymetrix小麦基因芯片比较了20％PEG6000溶液处理后根系及对照的基因表达谱。结果表明，洛旱2号根系中受水分胁迫诱导而上调和下调表达的基因分别有3743个（4074个探针组）和4573个（5043个探针组），下调表达的基因远远多于上调表达的基因，其中上调2倍以上的1593个（1716个探针组），下调2倍以上的2238个（2451个探针组）。通过Affymetrix的NetAffx Analysis Center查询和NCBI的BLASTx分析，差异表达2倍以上的基因中有619个已注释了功能，利用MIPS数据库将注释基因分为10类，包括生物代谢、逆境胁迫反应、细胞组分生成、蛋白合成、细胞信号交流、细胞运输、转录相关、细胞分裂和蛋白质加工等。差异表达16倍以上的基因中有32个已注释了功能，其中与逆境胁迫反应相关的基因16个，与生物代谢相关的基因5个。利用实时定量RT-PCR对8个代表性候选基因在水分胁迫条件下的差异表达特性分析表明，其结果和芯片杂交分析的结果基本一致。     

科苑采撷

饲养家兔巧摸胎摸胎应在配种后8～10天进行为宜。摸胎时,先将母兔放在一个平面上,左手抓住母兔耳朵及颈部皮肤,右手先由前向后抚摸其皮毛,使其安静下来。然后右手拇指与其他四指呈“八”字型,伸到母兔腹下,轻轻托起后腹,使腹内容物前移,五指慢慢合拢,抚摸腹内容物的形状、大小和质地。如感觉有花生米大小、圆形、有肉感而滑的东西,则为妊娠的表现。国外奶牛增产新招①饲喂粥料:给奶牛喂粥料比喂干、湿料可提高产奶量31%。加工粥料时,先把粉状精料加少许食盐,用少量水冲稀搅匀,待锅内水沸腾时倒入,搅拌5～10分钟即成。②修整牛蹄:每季度休整…     

基因芯片技术在植物基因克隆中的应用研究进展

基因芯片是以预先设计的方式将大量的生物讯息密码（寡核苷酸、cDNA、基因组DNA等）固定在玻片、硅片等固相载体上组成的密集分子阵列。基因芯片技术本质是生物信号的平行分析,它利用核酸分子杂交原理,通过荧光标记技术检测杂交亲和与否,再经过计算机分析处理可迅速获得所需信息。由于其具有高通量、微型化、连续化、自动化、快速和准确等特点,已引起国际国内广泛的关注和重视,在许多领域得到了广泛的应用。本文简述了基因芯片的概念,技术特点及主要分类,着重对其在基因表达水平检测,基因突变和多态性的分析,基因组DNA分析,后基因组学研究以及转基因农作物检测等方面进行阐述,并说明其存在的问题及展望。     

利用SSR标记和SNP芯片对小麦EMS突变体进行真实性鉴定

为鉴定EMS突变的真实性,本研究利用SSR标记和90 K SNP芯片对小麦品系H261及其EMS突变体进行检测。SSR检测结果表明,H261与LF2010和LF2099的差异SSR标记为0个,但与LF2100的差异SSR标记为10个,多态性比例为47.62%。SNP芯片分析结果表明,H261与LF2010和LF2099之间的差异位点分别为66和12个,分别占总数的0.080 9%和0.014 7%,2个突变体与H261的纯合差异SNP数目均为0;而H261与LF2100之间的差异位点为2 846个,占总数的3.487 9%,二者之间纯合差异SNP为784,占总数的0.960 8%。综上所述,LF2010和LF2099突变体与亲本H261的遗传背景高度一致,是H261经过EMS诱变的后代,而LF2100是天然异交或机械混杂产生的假突变体。本研究结果为更好地发挥小麦突变体在遗传改良和功能基因组研究奠定了一定的理论基础。     

不同施氮水平下甘蓝型油菜发育种子中基因表达谱差异分析

氮肥是油菜生长发育需要的重要营养元素之一, 增施氮肥可提高油菜籽产量和蛋白含量, 但降低种子含油量。筛选氮肥不敏感油菜基因型、发掘氮肥响应基因及调控网络研究尚不多见。本研究以油菜中双11和德国品种Parter为材料, 设置4个氮水平(施用尿素0、90、180和270 kg/hm^–2), 随机区组试验, 利用Agilent油菜基因芯片在全基因组水平分析施氮(180 kg/hm^–2)和未施氮(对照)处理授粉25 d种子的基因表达谱。结果显示, 随着施氮量的增加, 种子含油量降低, 而蛋白含量增加, 且在2个品种中的变化程度不同, Parter含油量的下降水平比中双11显著。处理与对照相比, 中双11和Parter分别有827个和3 676个差异表达基因, 明显存在基因型的差异; 2个品种中共同的差异表达基因有278个, 其中上调表达的151个, 下调表达的80个, 差异表达在10倍以上的基因有4个。根据基因功能注释, 2个品种中的差异表达基因分子功能主要为催化、结合和转录调节活性, 参与细胞、代谢和应激等生物过程, 约50%的差异基因未得到功能注释。选择8个差异表达基因进行实时荧光定量PCR分析, 结果显示2种方法的检测结果吻合率为94%, 表明检测结果具有一定的生物重复性。本结果为进一步筛选油菜氮肥敏感基因型、开展氮应答机制研究提供了有用信息。     

基于AFLP标记技术的三翅槭与三角枫亲缘关系分析

为了从分子水平上揭示三翅槭与三角枫的亲缘关系,明确三翅槭在槭属中的分类地位,笔者利用AFLP分子标记技术对三翅槭1份材料和三角枫4份材料进行亲缘关系检测,并采用UPGMA法进行聚类分析。结果表明：8对引物组合共获得202条谱带,其中99条带具有多态性,多态性比率为49.01%,说明AFLP标记技术适用于三翅槭和三角枫亲缘关系研究。聚类分析表明,在遗传相似系数为0.71时,可将三翅槭和三角枫划分成2个相互独立的类群,说明三翅槭与三角枫在分子水平上的分类与形态学上的分类一致,此外三翅槭与三角枫之间的遗传相似系数为0.71也表明它们之间的亲缘关系较近。通过AFLP分子标记,成功分析了三翅槭与三角枫亲缘关系,为证明三翅槭是槭属新种提供了分子证据。