植物瞬间表达系统与功能基因组学研究

结构基因组学和功能基因组学的发展使特定植物基因组和转录组序列的获取更为方便和快捷。随之而来的是对各种基因和调控序列的功能注释,探索植物生长和发育的遗传机理。表达和调控表达是遗传物质的自身语言和动态属性,因此通过植物细胞内表达来分析目标基因和序列的表达和调控行为是功能分析的主要立足点。除创造转基因植株外,近几年来植物细胞瞬间表达系统得到了广泛的使用,与基因重排、病毒诱导基因沉默和RNA干扰等新兴技术的结合使其在植物功能基因组研究中扮演了越来越重要的角色。     

植物功能基因组研究进展

随着植物基因组计划的深入,植物基因组学研究的重点已经转变为基因组功能的研究,即利用基因组序列的信息和高通量的系统分析技术,在基因组水平研究植物结构和组织与植物功能在细胞、有机体和进化上的关系.对功能基因组学研究的内容、方法以及最新研究进展进行了综述.     

小麦的比较基因组学和功能基因组学

小麦是异源多倍体植物,具有大的染色体组,并且基因组中重复序列所占比例较高,这些特征限制了小麦基因组研究的进展。比较基因组学方法为运用模式植物进行小麦基因组学研究提供了一个操作平台。功能基因组学的研究集中于基因组中转录表达的部分,基因功能的确定是功能基因组学研究的主要内容。对比较基因组学在小麦基因组研究中的应用和小麦功能基因组学的研究内容和方法进行了综述。     

应用生物信息学技术对植物表达序列标签(EST)的大规模分析

目前 ,一些基因组较小的植物 (如拟南芥 ,水稻等 )的全基因组已经基本完成测序 ,较大基因组的测序工作则主要集中在基因组中表达基因的测序上 ,表达序列标签 (EST)计划由此产生。研究表明 ,对EST进行大规模研究已成为功能基因组学研究的最佳途经之一。本文着重介绍和讨论应用生物信息学技术对植物EST数据的大规模分析。     

植物功能基因组学的研究策略

植物基因组学是一门研究植物基因组内基因与遗传信息是如何有机结合并如何决定其功能的一门科学。随着植物基因组计划的顺利进行 ,植物基因组学的研究已从结构基因组学转向功能基因组学。近年来 ,多采用高通量 (highthroughput,HTP)序列分析技术、大规模实验技术及计算机统计分析技术研究植物基因组功能。概述了植物功能基因组学的最新进展。     

泛基因组及其在植物功能基因组学研究中的应用

参考基因组是现代功能基因组学的核心框架,以此为基础的现代基因组学技术在过去20年对植物遗传变异发掘、功能基因克隆等研究起了巨大的推动作用。然而,越来越多的研究发现,单一或少数参考基因组不能完整代表和呈现物种或特定群体内的所有基因组变异,因此其在功能基因组学研究中应用存在很大的局限性,甚至会导致错误的结果。泛基因组是指物种或特定群体内全部基因或基因组序列的总和。泛基因组通过完整捕获和呈现群体内全部的基因或基因组序列,代替单一参考基因组应用于功能基因组学研究,可以突破单一参考基因组的局限性。泛基因组在植物功能基因组学研究中有广泛的应用,以泛基因组为基础,结合最新的基因组学技术可以高效、精准鉴定种质资源中的遗传变异。泛基因组研究是目前植物基因组学研究的前沿和热点。本文综述了泛基因组概念的起源和发展,泛基因组组装的技术和策略,以及泛基因组在植物基因组学研究和分子育种方面的应用和最新进展,最后对植物泛基因组研究目前存在的问题和今后研究方向进行了展望。本综述可为植物泛基因组研究和应用提供参考。     

功能基因组学的研究内容与方法

基因组学的研究已从结构基因组学转向功能基因组学.综述了功能基因组学研究的内容和方法,主要包括应用微点阵、基因表达系列分析(SAGE)、蛋白质组、生物信息学等方法来研究基因组表达概况、基因组多样性、模式生物体等.     

芸薹属植物基因组学研究进展

芸薹属是十字花科植物300多个属中最为重要的一个属,是我国栽培面积最大的蔬菜作物。拟南芥和芸薹属在十字花科中两者的亲缘关系最近,通过它们之间的比较作图,两者之间的共线性被大量发现。模式植物拟南芥全基因组测序已经完成,这为芸薹属作物的基因组研究提供了便利条件。芸薹属作物的功能基因组学能够进一步明确不同发育时期基因的功能,为解释芸薹属的进化提供基因证据。就芸薹属植物在比较基因组学、功能基因组学最新进展,特别是芸薹属与模式植物拟南芥在基因组之间的相互关系进行了综述。     

主要禾谷类作物比较基因组学研究策略与进展

随着拟南芥、水稻等模式植物基因组测序计划的完成, 比较基因组学作为一门新兴学科, 近年来发展迅速, 为植物基因组的进化、结构和功能研究开辟了新的途径。文章综述了比较基因组学在作物比较遗传作图、基因结构区域的微共线性、ESTs和蛋白质水平的比较以及基于比较基因组学的基因和QTL的克隆等方面内容与研究进展, 分析了不同水平上比较基因组学研究策略的原理、特点、可行性, 以期为利用模式生物的基因和基因组数据、采用比较基因组学策略克隆作物重要性状功能基因、阐明基因组结构与进化提供帮助。     

系统生物学在工业微生物研究中的应用

功能基因组学以揭示基因组的功能及调控机制为目标,是21世纪最热门的研究领域之一。近来功能基因组学领域的研究被用于工业微生物的研究中,该文对功能基因组学在工业微生物中的应用做了简单综述。     

植物的功能基因组学研究进展

基因组研究计划包括以全基因组测序为目标的结构基因组学和以基因功能鉴定为目标的功能基因组学两方面的内容。目前基因功能鉴定的方法主要有：基因表达的系统分析(SAGE)、cDNA微阵列、DNA(基因)芯片、蛋白组技术以及基于转座子标签和T_DNA标签的反求遗传学技术等。本文对上述各种技术的优缺点以及它们在植物基因功能鉴定中的应用进行了综述。 Abstract: The genome projects comprise the structural genomics focusing on determining the complete sequences of the genome and the functional genomics focusing on elucidating the biological function of genes.The rapidly evolving tools for functional genomics research include Serial Analysis of Gene Expression (SAGE),cDNA microarray,DNA (or gene) chips,proteome project and the reverse genetics technique based on the well-established transposon tagging and T?DNA tagging systems.In this paper,the advantages and disadvantages of such techniques and application of these techniques in plant functional genomics research are reviewed and future prospective are also presented.     

三维基因组学研究进展

三维基因组学是一门研究基因组三维空间结构与功能的新兴学科,主要研究基因组序列在细胞核内的三维空间构象,及其对DNA复制、DNA重组、基因表达调控等生物过程的生物学效应。自染色质构象捕获技术 (3C)出现后,三维基因组学相关研究领域飞速发展。借助于3C及其衍生技术、Hi-C和ChIA-PET等技术,科学家能对各类物种的三维基因组进行更为深入的研究,从而揭示微生物、植物和动物基因组的空间构象、染色质的相互作用模式、转录调控以及不同生物学性状的形成机制;挖掘与生命活动和疾病相关的关键基因和信号通路;推动农业科学、生命科学和医学等领域的快速发展。文中就三维基因组学研究进展作一综述,主要阐述三维基因组学的概念和研究技术的发展及其在农业科学、生命科学和医学等领域的应用,尤其是肿瘤领域所取得的阶段性研究成果。     

分析植物应答环境因子的一种有效平台--DNA微阵列

随着植物基因组测序工程的迅速发展,大量的DNA序列不断地快速对外公布。如何把这庞大的核苷酸序列信息与植物的生命活动有机地联系起来?高通量的DNA微阵列技术是连接植物基因组序列信息和植物功能基因组的桥梁;而且,这一技术在分析基因表达谱和基因的功能上已经得到了应用。通过简要叙述DNA微阵列技术的几个特点,着重分析近几年来该技术在研究植物对环境胁迫的响应机制以及环境信号间相互作用方面的应用。     

基因表达系列分析技术在真菌功能基因组学中的应用

基因表达系列分析( SAGE)是一种在mRNA水平上高通量、快速、灵敏分析细胞或组织基因表达信息,并在基因组学研究中广泛应用的技术.该技术不仅能够全面地分析特定组织或细胞表达的基因,比较不同时空条件下基因表达的差异,还可以在全基因组范围内获得基因的表达谱,从而发现新基因.综述基因表达系列分析技术在材料用量、标签长度、技术流程和标签测序等方面的研究进展及该技术在病原真菌、工业真菌和食用真菌功能基因组学中的应用.     

Genetic resources offer efficient tools for rice functional genomics research

Rice is an important crop and major model plant for monocot functional genomics studies. With the establishment of various genetic resources for rice genomics, the next challenge is to systematically assign functions to predicted genes in the rice genome. Compared with the robustness of genome sequencing and bioinformatics techniques, progress in understanding the function of rice genes has lagged, hampering the utilization of rice genes for cereal crop improvement. The use of transfer DNA (T‐DNA) insertional mutagenesis offers the advantage of uniform distribution throughout the rice genome, but preferentially in gene‐rich regions, resulting in direct gene knockout or activation of genes within 20–30 kb up‐ and downstream of the T‐DNA insertion site and high gene tagging efficiency. Here, we summarize the recent progress in functional genomics using the T‐DNA‐tagged rice mutant population. We also discuss important features of T‐DNA activation‐ and knockout‐tagging and promoter‐trapping of the rice genome in relation to mutant and candidate gene characterizations and how to more efficiently utilize rice mutant populations and datasets for high‐throughput functional genomics and phenomics studies by forward and reverse genetics approaches. These studies may facilitate the translation of rice functional genomics research to improvements of rice and other cereal crops.     

植物功能基因组学研究进展

植物功能基因组学是从整体水平研究基因的功能及表达规律的科学。对植物功能基因组学的研究将助于我们对基因功能的理解和对植物性状的定性改造和利用。本文简要介绍了植物功能基因组学的概念、研究方法和最新研究进展。