EST分子标记开发及在比较基因组学中的应用

数量迅速增加的EST(expressed sequence tags)为分子标记的开发提供了宝贵的资源。与来自于基因组DNA开发的传统标记相比,以EST为基础的分子标记是一种新型分子标记,具有其显著的优势,如开发简便、信息量高和通用性好等,在多方面都有重要的利用价值。本文详细地介绍了目前基于EST开发的5类分子标记以及基于生物信息学方法的开发策略,这些标记包括EST-PCR、EST-SSR、EST-SNP、EST-RFLP和EST-AFLP。此外,对这些标记在比较基因组学研究中的应用进行了评述,包括比较作图、遗传多样性评价及系统发育研究等。     

中国板栗EST-SNP和抗栗疫病候选基因分析及同源比对

从壳斗科基因组数据库下载中国板栗的Unigene序列和基于这些Unigene序列开发获得的EST-SNP数据,分析发现,中国板栗EST-SNP的发生频率为4个/kb,在碱基置换类型上,C-T置换发生的频率最高,C-G置换发生频率最低,转换和颠换的比值为1.74∶1.对211个在中国板栗健康组织和感染栗疫病的染病组织中差异表达的基因进行基因注释和蛋白质结构域分析,结果表明,参与蛋白质代谢、对胁迫、生物和非生物刺激发生响应的基因所占的比例较多,并发现了大量的跨膜结构、信号肽、卷曲螺旋和蛋白激酶相关结构域.对这211个中国板栗抗栗疫病相关的候选基因和其Unigene序列进行同源比对,统计整理定位在具有同源性的Unigene序列上的EST-SNP,共有3023个EST-SNP标记.这批EST-SNP标记可为今后开展基于候选基因途径的中国板栗抗栗疫病居群基因组学研究和关联作图研究奠定重要的基础.     

EST的研究进展

EST(expressed sequence tags)是指从cDNA文库中随机挑取克隆并对其3′或5′端进行单轮自动测序所获得的短cDNA库列,一般长度为150～500 bp.EST作为一种快捷、高效的揭示基因组信息的方法,为寻找新基因、绘制遗传图谱、研究基因差异表达和比较基因组学及DNA芯片的制备等提供了大量的序列信息.总结了EST标记开发存在的一些问题及解决方法和主要EST标记(EST-SSR、EST-SNP、EST-RFLP、EST-AFLP)的开发策略.     

花生微卫星标记的研究进展

近年来花生微卫星标记的开发取得了一定的进展, 初步揭示了花生在DNA水平上的遗传多样性。花生微卫星标记的开发途径主要包括通过构建小片段基因组文库开发基因组SSR标记, 根据花生EST序列开发EST-SSR标记, 根据豆科植物序 列信息和SSR标记开发花生SSR标记, 将SSR标记与其它分子标记结合开发新的DNA标记, 以及基于SSR核心序列开发ISSR标记。花生微卫星标记主要应用于遗传多样性研究、遗传图谱与品种指纹图谱构建以及分子标记辅助育种等领域。本文综述了花生SSR标记开发研究的进展及应用。     

花生微卫星标记的研究进展

近年来花生微卫星标记的开发取得了一定的进展,初步揭示了花生在DNA水平上的遗传多样性。花生微卫星标记的开发途径主要包括通过构建小片段基因组文库开发基因组SSR标记,根据花生EST序列开发EST-SSR标记,根据豆科植物序列信息和SSR标记开发花生SSR标记,将SSR标记与其它分子标记结合开发新的DNA标记,以及基于SSR核心序列开发ISSR标记。花生微卫星标记主要应用于遗传多样性研究、遗传图谱与品种指纹图谱构建以及分子标记辅助育种等领域。本文综述了花生SSR标记开发研究的进展及应用。     

EST-SSR标记在蔬菜遗传育种中的应用

EST-SSR标记技术是一种有效的功能分子标记方法,它是从EST序列中开发的SSR标记.该文简单综述了EST-SSR标记技术开发的基本原理、相对于其他分子标记技术的优点以及该分子标记在蔬菜作物遗传育种如遗传图谱构建、种质资源和遗传多样性分析、引物通用性、比较作图和品种鉴定、亲缘关系和物种起源进化方面的应用现状.最后指出了现阶段EST-SSR标记开发过程和应用中存在的几个问题以及应采取的相应措施,并对发展前景进行了展望.     

植物功能性靶向基因标记的研究进展

随着功能基因组学的发展,分子标记技术正朝着功能性靶向基因标记的方向发展。因功能标记是根据与表型紧密相关的功能基因内部特定区域多态性基序开发而来的,所以此类标记不需要进一步的验证就可在不同的遗传背景下确定等位基因的有无。从靶向基因标记和功能标记、保守DNA和基因家族标记、转座子标记、抗性基因标记、RNA标记和靶向指纹标记几方面综述了植物功能性靶向基因标记的研究进展,旨在为分子标记的开发与应用提供理论基础。     

功能性分子标记在小麦育种中的应用

功能标记是根据与表型紧密相关的功能基因内部特定区域的多态性序列,利用关联分析、表达谱分析、RNA干扰和QTL作图等方法开发而出的一种新型显性分子标记,此类标记可以对不同遗传背景下目标等位基因的有无作直接、快速的判定。简单介绍了功能标记的概念及特点,着重探讨功能标记作为一种辅助育种手段在小麦育种中的应用及其开发前景,以期为相关分子标记的开发提供参考。     

大型真菌中SSR分子标记的开发与应用进展

SSR分子标记是近年来普遍应用的分子标记之一。大型真菌中常用的SSR分子标记开发策略有三类,包括传统基因文库筛选法、富集文库筛选法和数据库筛选法,其中富集文库筛选法因其分离效率高而被采用较多。本文综述大型真菌中SSR分子标记的应用现状,发现相关研究多数集中于种系鉴定和遗传多样性分析,有关遗传图谱构建和辅助育种虽有涉及但研究较少。讨论了SSR分子标记在大型真菌研究中存在的问题与发展前景。     

分子标记在食用蕈菌遗传育种中的应用*

分子标记是以个体间遗传物质内核苷酸序列变异为基础的遗传标记,是DNA水平遗传变异的直接反映。与其它几种遗传标记——形态标记、同工酶标记、细胞标记相比,分子标记具有很多优越性：大多数分子标记共显性遗传,对隐性的农艺性状的选择十分便利;基因组变异极其丰富,分子标记的数量几乎是无限的;在生物发育的不同阶段,不同组织的DNA都可用于标记分析;分子标记直接揭示来自DNA的变异;表现为中性,不影响目标性状的表达,与不良性状无必然的连锁。 随着分子生物学技术的发展,目前已经开发了几十种基于DNA多态性的分子标记,如RF…     

Discovery and mapping of a new expressed sequence tag-single nucleotide polymorphism and simple sequence repeat panel for large-scale genetic studies and breeding of Theobroma cacao L

Theobroma cacao is an economically important tree of several tropical countries. Its genetic improvement is essential to provide protection against major diseases and improve chocolate quality. We discovered and mapped new expressed sequence tag-single nucleotide polymorphism (EST-SNP) and simple sequence repeat (SSR) markers and constructed a high-density genetic map. By screening 149 650 ESTs, 5246 SNPs were detected in silico, of which 1536 corresponded to genes with a putative function, while 851 had a clear polymorphic pattern across a collection of genetic resources. In addition, 409 new SSR markers were detected on the Criollo genome. Lastly, 681 new EST-SNPs and 163 new SSRs were added to the pre-existing 418 co-dominant markers to construct a large consensus genetic map. This high-density map and the set of new genetic markers identified in this study are a milestone in cocoa genomics and for marker-assisted breeding. The data are available at http://tropgenedb.cirad.fr.     

俄罗斯东部城镇化与生态环境协调发展的时空演变特征

以俄罗斯东部地区为对象，结合PES和PSR模型分别构建其城镇化和生态环境的评价指标体系，结合熵值赋权、变异系数赋权的综合确权法测算城镇化和生态环境的发展水平，利用耦合协调度模型探讨二者协调发展程度，划分其阶段类型。研究表明：2005-2018年，（1）俄东部城镇化发展水平呈上升趋势，经济城镇化的贡献份额最大；生态环境发展水平呈小幅下降态势，生态环境压力的影响作用最大；二者的耦合协调度呈增长趋势，但整体处于基本不协调阶段，其内部由城镇化滞后转变为系统均衡发展。（2）西伯利亚联邦区的城镇化发展水平高于远东联邦区，二联邦区生态环境发展水平差距较小，西伯利亚区协调发展程度略强于远东区；西伯利亚区内部由城镇化滞后→系统均衡发展，远东区内部始终为城镇化滞后。多数联邦主体处于基本不协调阶段、高级协调的数量最少。（3）空间上，城镇化、生态环境、二者协调发展度均呈"西高东低"的格局特征，核心高值区分布在新西伯利亚州-阿尔泰边疆区-克麦罗沃州-克拉斯诺亚尔斯克边疆区-伊尔库茨克州的串联区，边缘低值区位于阿尔泰共和国和楚科奇自治区。最后探讨了促进俄东部城镇化和生态环境协调发展的具体对策。     

生物技术药物的研究开发与产业化现状及前景

本综述了近年来国内外生物技术药物的研究、开发和产业化现状,讨论了我国医药生物技术产业存在的主要问题。提出中国医药生物技术产业发展应遵循自主开发与技术引进相结合及政府引导与市场机制相结合的原则,政府、企业和科技界应发挥各自不同的作用;展望了我国生物药物产业的发展方向和生物技术药物的市场前景。     

鸡miR-148a的组织表达及其发育调控功能预测分析

为了解鸡miR-148a组织表达谱和潜在发育调控功能,采用茎-环定量RT-PCR检测了固始鸡5个发育阶段、15种组织中miR-148a的表达,利用Pictar和TargetScan算法预测了miR-148a的靶基因,并对预测靶基因分别进行了Gene Ontology分析和通路分析. 结果显示,miR-148a的表达具有明显的时序特征,胚胎期各组织中的表达水平明显低于出壳后;miR-148a在出壳后的大脑、小脑、延脑、腺胃、小肠、肝、胰和胸肌等器官组织中的表达水平随着发育进程被显著上调;miR-148a预测靶基因在胚胎器官形态发生、血细胞生成、消化道形态发生、心血管发育、感觉器官发育、肠发育、骨骼系统发育、后脑发育、呼吸系统发育、免疫系统发育、淋巴器官等发育过程显著富集. 总之,鸡miR-148a为广泛性表达miRNA,可能参与鸡诸多器官组织发育过程的调控.     

Effect of Hydrotropism on Root System Development in Soybean ( Glycine max): Growth Experiments and a Model Simulation

To observe root system development, soybean plants (Glycine max) were grown in root boxes that were set horizontally to reduce the effect of gravity. Along with the root system development, the two-dimensional distribution of soil water content in the root boxes was measured continuously by the time domain reflectometry (TDR) method. Root system development and its morphological architecture were strongly affected by the positions of the water supply. It is suggested that root hydrotropism plays the dominant role in root system development. In addition to root hydrotropism, the importance of root compensatory growth is suggested. A combined model of root system development and soil water flow considering root hydrotropism and compensatory growth was used to simulate root system development and soil water flow. The morphological architecture of root systems and the distribution of soil water content obtained in the experiment were successfully explained by the model simulation. These results confirmed that root hydrotropism and compensatory growth are dominant factors in root system development under a reduced effect of gravity. The validity of the model was confirmed, and its applications for various purposes were suggested.     

小麦发育过程及生育期机理模型的研究I.建模的基本设想与模型的描述

将小麦发育的温度效应曲线化,以发育生理生态过程为基础,利用作物生理发育时间(Physiological Development Time,简称PDT)为尺度,提出系统地预测小麦顶端发育阶段和物候生育期的模拟模型.预测的顶端发育阶段包括单棱期、二棱期、小花原基分化期、雌雄蕊原基分化期、药隔期、四分体期、抽穗期.物候发育阶段包括种子萌发、出苗期、分蘖期、越冬期、返青期、拔节期、孕穗期、抽穗期、开花期、灌浆期、成熟期.模型中用来描述特定品种发育遗传差异的参数有温度敏感性、生理春化时间、光周期敏感性和基本早熟性,分别体现了不同品种小麦在热效应、春化作用、光周期反应以及最早开花时间这四方面的遗传特性,共同决定了不同品种到达各发育阶段的生理发育时间     

建兰类原球茎体生长、发育过程中扫描电镜观察

建兰(Cymbidium ensifolium)类原球茎体(PLB)培养在含3％蔗糖和不含蔗糖的1/2 MS_0培养基中生长,比较连续光照、8h光照和黑暗条件下原球茎生长发育的动态进程。扫描电镜观察表明:原球茎表面布满密集的发育程度不同的分生区,随继代培养进程,形成分株更多的丛生形原球茎,连续光照促进分生区的增殖,黑暗不利于分生区的发育,在无糖源培养基中生长的PLB,分生区的细胞伸长,发育呈管状结构,这种结构丧失分生能力。在原球茎顶端分化叶原基,并可分化类似气孔的保卫细胞。     

广东地区公园绿地海绵设施植物应用研究

在对广州、深圳和珠海公园普遍踏查的基础上,选取9个海绵设施应用较多的公园作为调查样地,针对应用的海绵设施类型、结构、规模、植物景观等进行实地调查分析。结果表明,公园绿地应用较多的海绵设施类型以植草沟、雨水花园和旱溪为主;海绵设施应用的植物有87种,隶属49科79属,以禾本科、豆科种类居多;海绵设施不同种植区域选择植物时应根据积水情况综合考虑植物的耐涝性;从海绵设施应用的植物种类及配置景观来看,雨水花园和旱溪最为丰富;最后,针对公园绿地海绵设施应用普遍存在的问题,分别从植物选择、景观配置及后期维护等方面提出建议。     

Microbial community succession and bacterial diversity in soils during 77,000 years of ecosystem development

The origins of the biological complexity and the factors that regulate the development of community composition, diversity and richness in soil remain largely unknown. To gain a better understanding of how bacterial communities change during soil ecosystem development, their composition and diversity in soils that developed over c. 77 000 years of intermittent aeolian deposition were studied. 16S rRNA gene clone libraries and fatty acid methyl ester (FAME) analyses were used to assess the diversity and composition of the communities. The bacterial community composition changed with soil age, and the overall diversity, richness and evenness of the communities increased as the soil habitat matured. When analysed using a multivariate Bray-Curtis ordination technique, the distribution of ribotypes showed an orderly pattern of bacterial community development that was clearly associated with soil and ecosystem development. Similarly, changes in the composition of the FAMEs across the chronosequence were associated with biomarkers for fungi, actinomycetes and Gram-positive bacteria. The development of the soil ecosystem promoted the development of distinctive microbial communities that were reminiscent of successional processes often evoked to describe change during the development of plant communities in terrestrial ecosystems.