葡萄孤儿基因的表达分析和功能推测

孤儿基因为某物种基因组内特有的,在其它物种内没有同源基因存在的特殊基因.对物种孤儿基因的鉴定和分析已成为比较基因组学研究的一个新兴领域.本研究通过生物信息学的分析,着重研究了49个葡萄孤儿基因在各发育阶段和各器官中的特异表达特性、亚细胞定位预测和共表达基因群的生物学过程基因本体论(GO)分析.结果显示,35个基因在NCBI的EST数据库中存在EST表达证据,其中有7个基因具有器官表达特异性,且大部分在生殖器官中特异表达.通过亚细胞定位预测到大部分葡萄孤儿基因为分泌蛋白.GO分析表明葡萄孤儿基因的共表达基因群主要参与寡肽转运和跨膜运输等生物学过程,这与葡萄孤儿基因的亚细胞定位预测结果相一致.本文研究结果将为葡萄孤儿基因的进一步功能分析提供重要研究基础.     

中国汉族人群(西安)STR基因扫描与遗传结构

选择9种STR基因位点和Amelogenin基因位点,以测序为基础,研究我国汉族人群STR遗传结构.采用基因自动测序仪建立了10个位点基因分析方法,通过对汉族群体的基因扫描、基因分型和遗传结构分析,获得了STR基因传递特征的大量基因遗传数据,在汉族人群DP为1.05×10-0,EPP为0.9998,为建立我国不同民族STR基因数据库、基因资源研究与保护奠定了基础,为生物考古、基因诊断、性别鉴定、个人识别,司法审判、侦察破案提供有力的科学依据.     

决策森林法在胃癌基因信号通路分析中的应用

DNA微阵列分析为识别疾病类型及鉴别特征基因等生物研究提供了重要的研究手段,但目前大量使用的基于单基因的分析方法受样本数量和噪音的影响较大,无法呈现基因间的相互关系,而基因信号通路分析则是解决这一问题的一种有效方法。结合决策森林法对胃癌数据进行了基因通道分析,对所选择基因在基因信号通路中的作用以及通路中基因之间的相互作用进行了研究,为胃癌的研究提供了新的思路。     

肌动蛋白基因和β-微管蛋白基因用于真黏菌系统发育的可行性研究

真黏菌是一类独特的菌物。目前对其进行的系统发育研究主要是基于形态特征,分子水平的系统发育研究上小亚基核糖体RNA基因和蛋白质合成延长因子基因研究相对较多。为了扩充能有效地进行真黏菌系统发育研究的基因资源,探讨了肌动蛋白基因和β-微管蛋白基因用于真黏菌系统发育的可行性。共获得14个基因序列,肌动蛋白基因和β-微管蛋白基因各7个。在GenBank中除多头绒泡菌Physarum polycephalum外并无其他真黏菌的肌动蛋白基因和β-微管蛋白基因序列,研究获得的14个基因序列为真黏菌基因的新序列。系统发育分析表明,肌动蛋白基因能够有效地将无丝菌目、团毛菌目、绒泡菌目和发网菌目区分为4个分支,其中发网菌目为一个独立的进化支,支持了根据子实体发育所认识的真黏菌纲内部具有两条进化路线的观点,因此显示出肌动蛋白基因对于真黏菌系统发育研究的重要价值。     

转基因植物的基因漂流风险

讨论了近10年有关转基因植物漂流方面的5个主要研究领域,转基因进入相关植物野生种或近缘种中的实证性研究,以花粉为煤体的基因漂流特性研究,基因漂流实验和风险评价方法研究,基因漂流风险安全性评价标准的争论和基因漂流的长期生态效应研究,提出了目前应进一步开展的研究课题。     

基因探针及其在昆虫学上的应用

八十年代以来以基因工程技术为主导的分子生物学研究大大丰富了人们对生命过程和本质的认识。基因工程技术在昆虫学研究中日益受到重视。一个新兴的学科─-昆虫分子生物学已经形成。在分子生物学研究中基因探针是必不可少的重要的工具。由于在系统进化上人和哺乳类遗传距离较近,其基因探针具有较大的通用性,所以医学发展起来的人基因探针为哺乳动物研究带来了许多方便。而无脊椎动物的分子生物学研究一向十分薄弱,因此可用于昆虫的基因探针来源困难,研究者常需在实验设计初期对已有的众多基因探针进行预选或自己制备。所以基因探针的选择和使用对昆虫分子生物学研究至为关键。本文就昆虫学常用的基因探针的类型,标记方法,特别是应用等方面选择若干典型实例作一些介绍和评述。     

当代基因伦理研究问题探析

基因伦理研究是生命伦理学的一个重要分支。围绕着基因中心文化现象、基因检测技术、生物样本库建设以及基因增强带来的伦理问题,既关注＂我们应该做什么＂的实质伦理学研究,也进行＂我们应该怎样做＂的程序伦理学研究,探讨中国文化背景和社会转型下基因伦理研究的重要工作,为下一步的基因伦理研究提供启示。     

麻风树LEC1基因的生物信息学分析

LEC1是调控植物种子发育过程和油脂产量的重要基因。本文选择功能已知的拟南芥LEC1基因为参考序列,对麻风树LEC1基因开展了蛋白组分和理化性质分析,蛋白结构和功能预测,系统进化分析等生物信息学研究,为进一步研究麻风树LEC1基因的生物学功能奠定了基础。     

翘嘴鳜per1 mRNA表达量分析中采用的内参基因稳定性比较

为筛选生物钟核心基因per1表达定量中的相对稳定性最好的内参基因,本研究取翘嘴鳜成鱼心脏、肝脏、肾脏、脑、红肌、白肌、肠、眼和脾等九个组织为研究对象,选取GAPDH、18S rRNA、β-actin、rps29、RPL13a、B2M和EF1a为内参基因,采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)对per1基因mRNA表达水平进行检测分析。研究结果表明18S rRNA和GAPDH的平均稳定值M最低,相对表达量最稳定。以18S rRNA和GAPDH为内参基因时分析发现per1基因表达量在肝脏中最高。本研究为在鱼类per1 mRNA表达检测过程中选用稳定的内参基因提供了实验和理论参考。     

红麻不育系和保持系中cob基因的克隆与分析

开展红麻的CMS机理的研究有利于更好地利用其杂种优势。分别提取红麻CMS系和保持系线粒体DNA,Southern blot分析表明,cob基因的组织形式存在差异。根据不同物种cob基因的保守序列设计引物,在红麻CMS系和保持系中克隆到了cob基因,GenBank序列号分别为HM535786和HM535787。基因长度均为1179bp,编码392个氨基酸残基,分子量约为43kD。序列比较发现cob基因在CMS系和保持系同源性达99.8%,和其他物种中cob基因的同源性大于92.3%。研究结果为下一步克隆cob基因的侧翼序列,进而揭示红麻的CMS机理提供了很好的研究基础。     

全鱼基因的构建及其在鲫鱼体内的整合与转录

利用PCR技术删除大麻哈鱼生长激素基因的启动序列,通过基因重组构建出全鱼基因（鲤鱼MT启动子－大麻哈鱼生长激素基因）;以融合全鱼基因为外源基因,通过显微注射方法将其线性片段导入鲫鱼受精卵内,研究其整合与转录效率。结果表明,全鱼基因在鲫鱼基因组中的整合率为36．4％（16／44）,对转基因阳性鱼的RNA样本进行Northern印迹杂交检测,转录率为25％（1／4）。因此,该全鱼基因可以作为转基因鱼研究和应用的外源基因。     

基因树冲突与系统发育基因组学研究

随着越来越多的基因序列被运用于系统发育重建中,随之产生的基因树冲突已成为分子系统发育研究中日益突出的问题.因此,在分子系统发育研究中,应正确理解基因树和物种树之间的差异,充分注意和分析基因树冲突的原因,正确解释分子系统发育的结果.本文通过一些典型实例分析了在多基因系统发育研究中引发基因树冲突的三类主要原因:随机误差、系统误差和生物学因素.在此基础上,对近年来兴起的系统发育基因组学进行了介绍,并以稻属Oryza研究为例,阐述了系统发育基因组学方法在解决基因树冲突以及系统发育研究中的优势和应用价值,并进一步探讨了解决基因树冲突的策略和方法,以期为分子系统发育研究提供一些肩示和帮助.     

花粉管通道法转基因改良小麦品质的初步研究

为在短期内提高小麦品质,本研究构建了一个含有反义蜡质基因、HMWGS1Dy10基因和抗除草剂基因的重组质粒pWXAB,以优良小麦品种(冀麦24、白玉149、9411等)为材料,采用花粉管通道法进行转基因研究。对转基因后代进行除草剂筛选和SDSPAGE电泳。结果表明,除草剂基因及反义蜡质基因已经整合到小麦基因组中,从抗性水平而言,其转化频率为0.5%。     

植物抗病基因克隆与功能研究进展

植物抗病基因（R基因）是分子植物病理学和植物基因工程研究的热点之一,R基因的克隆及其在抗病反应中的功能研究为揭示植物抗病机制和有效－控制植物病害奠定了基础,本文介绍了R基因的成功克隆方法和克隆新策略,对R基因编码产物的功能进行了分类分析,并对通过遗传工程途径发展R基因介导的抗病植物新品种进行了展望。     

第十号探究报告:“关于在生命科学中研究和发展开拓技术与基础技术的基本计划”

像重组DNA技术和细胞融合技术这样的基因和细胞技术,正获得快速的进展。这种进展为先进的基础研究创造着一个强有力的手段,而这种基础研究关系到与致癌有关的基因的结构分析,与高血压有关的一些基因的结构分析和乙酰胆碱受体基因碱基顺序的测定。这种进展也为发展如胰岛素,生长激素和干扰素这样有价值的药物的先进研究     

DNA条形码技术在大型红藻分子鉴定中的应用

本研究对浙江省枸杞岛贻贝养殖区大型海藻资源进行了调查,在形态学观察的基础上,选取93株红藻样品运用DNA分子条形码技术进行分子鉴定分析。采用的3个分子标记分别为rbcL(叶绿体基因组中1,5-二磷酸核酮糖羧化/加氧酶大亚基基因),COI(细胞色C氧化酶亚基I)和UPA(23S rRNA基因片段,通用质体扩增区)基因片段。通过实验,我们共扩增出rbcL基因片段79条,扩增成功率为84.95%;共扩增出COI基因片段63条,扩增成功率为67.74%;共扩增出UPA基因片段76条,扩增成功率为81.72%。3个分子标记的测序成功率分别为:rbcL基因78.49%,COI基因29.03%,UPA基因72.04%。COI基因的扩增效率和测序成功率均低于rbcL和UPA基因。基于3个基因构建(Neighbor-joining,N-J)系统进化树表明,rbcL基因可以将红藻样品归类为5目,6科,7属,12种;COI基因可以将样品归类为4目,5科,5属,5种;UPA基因可以将样品归类为6目,7科,8属,11种。rbcL、COI和UPA 3个基因结合可以将样品归类为7目8科11属21种。研究表明rbcL基因以及UPA基因较适合做为鉴定大型红藻的分子标记,COI基因做为红藻分子标记的潜力有待进一步开发和研究。     

桃蛀螟实时荧光定量PCR内参基因的筛选

【目的】筛选特定条件下桃蛀螟Conogethes punctiferails稳定表达的内参基因,为桃蛀螟基因定量研究奠定基础。【方法】参考文献报道,并根据桃蛀螟转录组测序结果筛选出β-肌动蛋白基因ACT、甘油醛-3-磷酸脱氢酶基因GAPDH、核糖体蛋白49基因RP49、α-微管蛋白基因α-tub、核糖体蛋白L13基因RPL13和液泡型ATP合酶基因V-ATPase等6个候选基因。再利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术测定6个候选基因在桃蛀螟不同发育时期和成虫不同组织中的表达量;然后通过ΔCt法,Ge Norm,Norm Finder,Best Keeper和Ref Finder 5个软件对6个候选基因的稳定性进行评估;最后以桃蛀螟嗅觉受体基因(olfactory receptor co-receptor,Orco)和性信息素结合蛋白基因(pheromone binding protein1,PBP1)为目的基因,验证6个候选基因分别在桃蛀螟不同发育时期和成虫不同组织中的的稳定性。【结果】ΔCt法,Ge Norm,Norm Finder和Best Keeper分析结果表明,4个软件对6个候选基因稳定性的排序相似,在桃蛀螟不同发育时期和成虫不同组织中稳定性较高的3个基因为RP49,RPL13和GAPDH;同时4个软件均判定ACT的稳定性最低。进一步利用Ref Finder进行综合分析,结果显示,在桃蛀螟成虫不同组织中,最稳定的基因为RPL13,其次为RP49;而在不同发育时期,最稳定的基因为RP49,其次为GAPDH。另外经Ge Norm软件计算得出,在桃蛀螟不同发育时期和成虫不同组织中桃蛀螟内参基因的最佳数目为2。最后,以嗅觉受体基因Orco和PBP1为目的基因,对筛选出的候选基因的稳定性进行验证,发现当使用RPL13和RP49以及RP49和GAPDH作为内参基因时,Orco及PBP1的表达量规律一致,并与桃蛀螟生活习性及前人研究结果一致;而使用ACT作为内参基因计算得到的Orco和PBP1表达量则不规律。【结论】在不同发育时期桃蛀螟基因定量研究中建议以RP49和GAPDH作为内参基因,而在桃蛀螟成虫不同组织中基因定量研究中建议以RPL13和RP49作为内参基因。     

水稻条斑病细菌hrp基因诱导表达系统的建立

水稻条斑病细菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzicola,Xooc)决定在非寄主植物上激发过敏反应(hypersensitive response)和在寄主水稻上具致病性(pathogenicity)的hrp基因簇是诱导表达的。为研究hrp基因的功能,利用hpa1和hrpX基因的启动子与gfp基因进行融合,构建了hrp基因诱导表达系统。绿色荧光蛋白表达揭示,Xooc的hrp基因在营养丰富的NB培养基上不能有效表达,在hrp诱导培养基XOM3上可有效表达。以hrpX和hrpG突变体为参照,RT-PCR研究结果提示,Xooc野生型菌株hpa1基因在NB上不能有效表达,在XOM3培养基上可有效表达。相应地,hrpX突变体中hpa1基因不能被诱导表达,而在hrpG突变体中hpa1基因转录表达水平低于野生菌。研究结果还证实,水稻悬浮细胞能高效诱导Xooc的hrp基因表达。Xooc hrp基因诱导表达系统的建立为研究hrp基因功能、发掘T3SS效应分子以及开展Xooc致病性研究奠定了基础。     

乙型肝炎病毒S基因与截短C基因融合的穿梭表达载体的构建

研究目的是构建HBVS基因和截短C基因融合的胞壁型和分泌型大肠杆菌和分枝杆菌(E．coli-BCG)穿梭质粒。采用PCR方法从结核分枝杆菌MTB毒株H37Rv的基因中扩增出相对分子质量为19000的抗原胞壁区及其上游调控元件基因,克隆入穿梭载体pOLYG中。以含HBV基因组的质粒pCP10序列为模板,PCR扩增获得5基因片段Sw和C基因编码氨基端的部分基因片段Ct,克隆入胞壁型穿梭表达载体pCW和分泌型穿梭表达载体pDE22。经酶切和序列测定证实,胞壁型和分泌型载体pCW-Sw-Ct和pDE22-Sw-Ct构建成功。为进一步研究含S基因和截短C基因融合的重组BCG活疫苗奠定了基础。     

葡萄雄性不育基因的初步定位

为了对葡萄雄性不育基因进行定位研究,以可育葡萄‘魏可’(Vitis vinifera L.)为亲本构建的自交群体88株为试验材料,运用分离群体分组混合分析法(bulked segregant analysis,BSA),构建了可育株和不育株基因池,结合SSR技术对葡萄雄性不育基因进行定位研究和生物信息学分析。该研究筛选到2个与葡萄雄性不育基因连锁的SSR标记VVMD34和VVIB23,且位于该基因两侧,遗传距离分别为3.5cM和1.9cM。2个标记间物理距离为1 134kb,在该区域总共预测到了111个候选基因。该研究对葡萄雄性不育基因的精细定位及分子标记辅助育种奠定了良好的基础。