用P389ARG7转化和诱变菜茵衣藻(C.reinhardtii)CBN1基因的研究

用微玻璃珠研磨法将pARG7质粒转入到莱茵衣藻精氨酸依赖型、缺壁突变株品系CC-1618(arg7cw15mt-)和CC-1617(arg7cw15mt-)中,得到了一些不同的插入型突变转化子.CC-1617突变株品系的转化率为72个/μgDNA,CC-1618突变株品系的转化率为296个/μg DNA,即转化率比CC-1617突变株品系高.经多次转化共获得各种转化子3 900多个,对它们进行荧光检测后检测出缺乏叶绿素b的两个突变子ARGT3和ARGT4,并进一步用高效液相色谱法对其光合色素含量进行检测结果证实,这两个突变体的确丧失了叶绿素b合成能力.它们将可作为CBN1基因的克隆及其定位的有用的工具.     

菜茵衣藻（Chlamydomonas reinhardtii）cbn1和cao突变基因的对比分析及CAO基因的分子定位

用电击法将带有CAO基因片段的Psp109-E8质粒转入到莱茵衣藻cbnl-48mt^＋基因突变株中后．转化子中出现了叶绿素b的恢复性表达，初步验证了丧失合成叶绿素b能力的cbn1和cao突变基因具有等位性的属性；将1641-1b（cbn1-43mt^＋）和CC-1354（cbn1-48mt^＋）突变株分别与CBS5（cao5mt^-）突变株的分离子CBS5-c1和CBS5-c5进行杂交．并通过随机分析方法分离获得1842个减数分裂后代分离子．经检测其中均没有发现有野生性表型的分离子．初步证明cbn1和cao4突变基因问有着非常紧密的连锁性；从上述杂交系分离获得的50多个四分子中也没有检测发现显示野生性表型的分离子．进一步证明了cbn1和cao突变基因具有等位性的属性；根据CAO基因的DNA序列，从5＇-端和3’-端设计两个探针，分别与莱茵衣藻核基因组I号染色体上GBP1和RB47分子标记之间的21个BAC克隆进行的点杂交实验结果显示．该两个探针序列与21号BAC克隆（莱茵衣藻BAC文库序列号33e2）片段均有同源区的特性，此项DNA杂交实验初步证明．CAO基因的位点是在cbml突 变基因左右两侧的GBP1和RB47两个分子标记之间的33e2 BAC克隆片段区．     

莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii)cbn1和cao突变基因的对比分析及CAO基因的分子定位

用电击法将带有CAO基因片段的P sp109-E 8质粒转入到莱茵衣藻cbn1-48m t 基因突变株中后,转化子中出现了叶绿素b的恢复性表达,初步验证了丧失合成叶绿素b能力的cbn1和cao突变基因具有等位性的属性;将1641-1b(cbn1-43 m t )和CC-1354(cbn1-48 m t )突变株分别与CBS5(cao5 m t-)突变株的分离子CBS5-c1和CBS5-c5进行杂交,并通过随机分析方法分离获得1842个减数分裂后代分离子,经检测其中均没有发现有野生性表型的分离子,初步证明cbn1和cao 4突变基因间有着非常紧密的连锁性;从上述杂交系分离获得的50多个四分子中也没有检测发现显示野生性表型的分离子,进一步证明了cbn1和cao突变基因具有等位性的属性;根据CAO基因的DNA序列,从5′-端和3′-端设计两个探针,分别与莱茵衣藻核基因组Ⅰ号染色体上GBP 1和RB 47分子标记之间的21个BAC克隆进行的点杂交实验结果显示,该两个探针序列与21号BAC克隆(莱茵衣藻BAC文库序列号33e2)片段均有同源区的特性,此项DNA杂交实验初步证明,CAO基因的位点是在cbn1突变基因左右两侧的GBP 1和RB 47两个分子标记之间的33e2 BAC克隆片段区.     

用p387NIT1转化和诱变莱茵衣藻(C.reinhardtii) CBN1基因的研究

用微玻璃珠研磨法将p387NIT1质粒转入到莱茵衣藻硝酸还原酶缺陷型及缺壁突变株品系CC-2677(cw15nit1-305 mt-)中,得到了一些不同的插入型突变转化子.在本实验室条件下CC-2677突变株品系的转化率最高时达到了88个/μg DNA.经多次转化共获得各种转化子1 800多个,对它们进行荧光检测后检测出缺乏叶绿素b的一个突变子NIT17-1.并进一步用高效液相色谱法对其光合色素含量进行检测,结果证实该突变体的确丧失了叶绿素b合成能力.该突变株将可作为CBN1基因克隆及其定位的有利工具.     

用p389ARG7转化和诱变莱茵衣藻（C．reinhardtii）CBN1基因的研究

用微玻璃珠研磨法将 p ARG7质粒转入到莱茵衣藻精氨酸依赖型、缺壁突变株品系 CC-1 61 8( arg7cw1 5 mt-)和 CC-1 61 7( arg7cw1 5 mt-)中 ,得到了一些不同的插入型突变转化子 .CC-1 61 7突变株品系的转化率为 72个 /μg DNA,CC-1 61 8突变株品系的转化率为 2 96个 /μg DNA,即转化率比 CC-1 61 7突变株品系高 .经多次转化共获得各种转化子 3 90 0多个 ,对它们进行荧光检测后检测出缺乏叶绿素 b的两个突变子ARGT3和 ARGT4,并进一步用高效液相色谱法对其光合色素含量进行检测结果证实 ,这两个突变体的确丧失了叶绿素 b合成能力 .它们将可作为 CBN1基因的克隆及其定位的有用的工具     

莱茵衣藻(Chlammydomonas reinhardtii)野生型和不同突变株对NaCI抗性检测分析

莱茵衣藻(Chlammydomonas reinhardtii)两种野生型CC-124、CC-125和15个不同突变株品系对NaCI的抗性检测结果表明,野生型品系CC-124和CC-125对NaCI的抗性达到260 mM/L,其中缺乏叶绿素b的cbnl-48 mt+和cbnl-48 mt-基因突变株品系对NaCI最为敏感,即对100 mM/L以上浓度的NaCl显示敏感性.用紫外线照射诱变法,对野生型品系CC-124进行诱导,初步筛选获得对150 mM/L浓度的NaCl具有敏感性突变株6个,对350 mM/L浓度的NaCl具有抗性的突变株2个,其相关性质有待进一步实验分析.     

达草灭对莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardtii) 品系遗传后效应的研究

通过将莱菌衣藻（Chlamydomonas reinhardtii）6种达草灭抗性突变株分别与野生型株、丧失合成叶绿素b能力的cbnI-43等基因突变株和精氨酸依赖型突变株杂交对其后代进行四分析与随机分析，发现在Nfr-4-Nfr-7突变株中达草灭抗性状只有单一核基因遗传的性质，而在Nfr-1、Nfr-3～Nfr-7抗性株的抗性性状都是由同一个nfr-1基因（norflurazon resisanse）的突变所决定的，而Nfr-4抗性株的抗性性状是由另一滚突变等位基因nfr-2所决定的。在Nfr-1和Nfr-3抗性株中除了nfr-1基因的突变还有nfr-3基因突变的参与。     

衣藻性别决定及交配过程中的基因调控

阐述了单细胞绿藻衣藻（Chlamydomonas）性别相关基因及其作用机制的研究进展,其中着重介绍了位于mt基因座及少量位于常染色体上的性别相关基因,并分析了它们在营养细胞分化为正负两种交配型的配子细胞、正/负配子的交配以及合子分化的起始这3个关键步骤中的调控作用.     

水稻剑叶叶绿素含量相关性状的QTL分析

利用包含117个株系的籼粳杂交来源(窄叶青8号×京系17)的水稻加倍单倍体(DH)群体,对剑叶叶绿素含量相关的4个生理性状(叶绿素a、叶绿素b、叶绿素a+b和叶绿素a/b)进行数量性状基因座位(quantitativetrait loci,QTL)分析.在DH群体中,剑叶叶绿素a、叶绿素b与总叶绿素含量彼此之间均呈极显著正相关,叶绿素a/b比值与叶绿素b含量呈极显著负相关.叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量及叶绿素a/b值均呈现出连续性分布,且有明显的超亲分离,表明受微效多基因控制.4个性状共检测到11个QTL位点,分布在6条染色体上,这些QTL对相应性状的贡献率介于9.2%~19.6%之间.其中控制叶绿素a含量的2个QTL位点位于第2、5染色体上;影响叶绿素b含量的4个QTL分别定位在第2、3、5、9染色体上;控制总叶绿素含量的3个QTL位于第3、5、9染色体上;影响叶绿素a/b值的2个QTL位点位于第6、11染色体上.文章系统讨论了这4个叶绿素相关性状的相互关系及其定位结果在水稻育种上的实践意义.     

红曲之功能基因体研发

基因体研究为21世纪生物科技之主流,后基因体时代,利用基因体信息,探勘生物知识,进行系统化生物学研究成为趋势,而许多基因体陆续译码,在后续应用上,国际各大研发团体仍以开发新药、加速诊断为其主要标的.红曲的应用已有上千年的历史,其医疗功效在中国古籍早有记载,近代的研究显示红曲具有降胆固醇、降血压、降血脂、抑菌、抗癌、抗氧化、抗老化等多重功效.红曲所产生之胆固醇合成抑制剂、黄成红色素、真菌毒素等多种物质都属于polyketide产物,显示红曲蕴藏丰富的polyketide基因.Polyketide产物是药物开发宝库,许多抗生素、抗癌、抗排斥、降胆固醇等药物均为polyketide产物,此类产物的构造复杂且互不相关,但有共通之生合成途径,由一群polyketide生合成酵素系列反应生成.而这些酵素常以基因群(gene cluster)形式出现,显示可以基因操控来掌控polyketide产物之生合成,更可利用基因重组、调控、表现、组合化学、分子仿真等生物科技建构新型polyketide产物.本研究已成功的由红曲BAC基因库中筛选出多个polyketide生合成基因组,并陆续利用RT-PCR方式建构全长之cDNA选殖株.真菌的polyketide生合成基因显然较细菌复杂,真菌的转型系统更备受考验,本研究尝试建立红曲基因在红曲菌及其它微生物之转型方法,除探索这些基因的功能外,更希望能策略性表现这些基因.此外并着手分析建立红曲之代谢图谱,以利后续新型polyketide产物之发掘.以红曲polyketide基因群为基础,可拓展发掘其它真菌及其它微生物或环境遗传资源中之polyketide基因,建立其生合成相关信息,并可借着基因工程、药物化学等各项技术的整合,循理化构筑有功效之新型polyketide产物.     

绿色杜氏藻GGR基因生物信息学分析及表达研究

采用Illumina HiSeqTM 2000高通量测序方法获得绿色杜氏藻GGR基因(GenBank序号: KX100480) cDNA全长序列, 研究了甲基茉莉酸(MeJA)对绿色杜氏藻GGR基因表达的影响. 测序结果表明, 绿色杜氏藻GGR基因cDNA全长2356bp, 开放阅读框1539bp, 编码512个氨基酸, 分子量为52.2961kDa, 理论等电点为6.54. 序列分析结果表明, 该蛋白具有保守的ChlP结构域, 为可溶性蛋白, 具有跨膜区域, 无信号肽. TargetP 1.1 Server预测结果表明, 该蛋白可能定位于线粒体. 系统进化树结果表明, 绿色杜氏藻GGR蛋白较其他植物的GGR蛋白亲缘关系较 远. RT-PCR结果表明, 100?mol·L-1 MeJA可显著地提升绿色杜氏藻GGR基因的表达(P<0.01). 同时, 绿色杜氏藻叶绿素和类胡萝卜素含量达到最高, 说明GGR基因与绿色杜氏藻叶绿素和类胡萝卜素的合成存在一定关系     

杆状病毒基因前导小顺反子的序列特征及其翻译衰减调控模型

在杆状病毒许多基因的ｍＲＮＡ前导序列中存在一类小顺反子（Ｍｉｎｉｃｉｓｔｒｏｎ）结构．发现某些昆虫基因和苜蓿尺蠖核型多角体病毒的基因在密码子的使用偏向上各不相同．而小顺反子一般偏向于使用少数密码子，具有重复密码子．小顺反子与大顺反子同框；多数小顺反子的ＡＴＧ上下游符合Ｋｏｚａｋ序列；有的小顺反子起始密码子后紧跟着就是终止密码子．这些特征暗示小顺反子可能是一类独特的有别于其它杆状病毒基因而具有特殊功能的“基因”．小顺反子的作用可能与原核生物氨基酸衰减调控子Ａｔｅｎｕａｔｏｒ有相似之处，但它不是在转录水平，而在翻译水平上减弱其后大顺反子的表达．称之为翻译衰减调控模型     

寡聚脱氧核苷酸介导的体外多点定位突变——五点定位突变法改造枯草杆菌蛋白酶E基因

用５个化学合成的寡聚脱氧核苷酸片段作为诱变引物，对枯草杆菌蛋白酶Ｅ基因（ＡｐｒＥ）同时进行体外诱变．转化子经打点杂交及温度梯度洗膜法筛选出了若干在５个预定位点同时突变了的突变子，其突变效率达到５０％．同时还得到了１个四点突变的突变子．突变子经ＤＮＡ测序分析，充分肯定了突变的可靠性     

原绿球藻营养成分与叶绿素a、b含量研究

用化学分析方法测定了原绿球藻（Prochlorococcus sp.）一般营养成分,以及不同光照条件下叶绿素a、b含量的变化.结果表明：原绿球藻含水分80.56%,干品中含有蛋白质42.32%,碳水化合物15.11%,粗脂肪11.47%,灰分17.48%;氨基酸35.88%,包括8种必需氨基酸（37.54%）和10种非必需氨基酸（62.46%）;13种脂肪酸,包括5种饱和脂肪酸（41.74%）,8种不饱和脂肪酸（54.43%）.在光照20μmol·（m^2s）^-1,温度20℃,pH 8.16,盐度20.2‰的条件下藻液蓝绿色,叶绿素a、b的比值为5.24.实验表明：原绿球藻可作为一种高品质的蛋白质和不饱和脂肪酸来源,有望作为直接投喂的饲料或作为饲料中的添加剂.     

生物芯片及其研究进展

生物芯片主要有两种类型,分别以分子微阵列和结构微阵列为基础,前者通过原位化学合成和芯片外合成机械点样法构建高密度的探针微阵列,主要用于DNA序列测定,分析基因组突变和多态性位点以及测定基因表达水平和比较同源基因在不同条件下的表达差异等,后者通过电子工业中标准的蚀刻工艺,在片基上构建各种显微结构微阵列,用于样品的分离及分子扩增等,本文阐述了生物芯片在概念,加工制备及应用领域等方面的研究进展。     

低温对两种沙冬青幼苗光合生理指标的影响

以濒危植物新疆沙冬青和蒙古沙冬青幼苗为材料,研究了低温对叶片叶绿素荧光参数、叶绿体色素含量、叶绿体中丙二醛（MDA）含量及超氰化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）活性等光合生理指标的影响．结果表明：0℃、-5℃和-15℃低温处理后,两种沙冬青的初始荧光（Fo）、Chla／Chlb比值和Car含量随温度降低呈上升趋势,最大光化学效率（Fv／Fm）、Chla和Chlb含量随温度降低呈下降趋势;MDA含量、SOD和POD活性均随温度降低旱上升趋势,0℃、-5℃处理48h后,两者的APX活性升高,-15℃处理48h后,两者的APX活性与-5℃时相比活性下降．这说明低温对两种沙冬青的光化学效率都有一定的影响,其光合机构通过增加过剩光能的热耗散来抵御低温对比合系统的破坏,另外较高的抗氧化酶活性保证了两种沙冬青在低温下能够维持一定的光合作用,保护光合系统免遭活性氧的损伤．比较分析两种沙冬青幼苗光合生理受低温的影响,初步说明蒙古沙冬青比新疆沙冬青对低温的适应能力更强．     

中国红豆杉细胞紫杉醇合成期特异表达新基因TS1-FL的部分cDNA克隆

采用mRNA差异显示技术(DDRT—PCR)比较了悬浮培养的中国红豆杉细胞合成紫杉醇前后的基因表达差异,并从紫杉醇合成期细胞中分离出一个特异表达的cDNA克隆TS1．TS1长度为638bp,序列相似性分析结果表明它代表一新基因序列(Genbank登录号：AF426429),将此新基因命名为TS1-FL．开放读框分析结果表明Tsl拥有一个不完整的开放读框,蛋白质同源性检索没有发现与TS1翻译序列有较大同源性的蛋白质．对此基因的进一步研究可揭示它在紫杉醇生物合成中所扮演的角色．     

钩刺山羊草Aegilops triuncialis籽粒硬度主效基因的克隆与表达

根据小皮Pin a，Pin b，GSP基㈥的保守序列，设计合成了3对特异性引物，对四倍体钩刺山羊草Aegilopstriumialis的基因组DNA和胚乳RNA进行Pin a，Pin b，CSP基因扩增、克降、序列测定和表达分析，发现了两个新型Pin a等位堆因、一个新刑Pin b等化基因和一个新型GSP等位基因，基因序列均与六倍体小麦的同源基因存在较大的差异，Southern Blot分析结果表明，该材料巾含有2个拷贝Pin a。基因，5个拷贝Pin b基因，2个拷贝GSP基因．RT-PCR和Western Blot都证实了Pin a，Pin b，GSP基因在籽粒胚乳中的表达．研究结果显示由羊草可以为小麦分子育种提供有用的遗传资源。