小麦—簇毛表6VS／6AL易位系可转化人工染色体（TAC）文库的构建

可转化人工染色体（Ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｃｏｍｐｅｔｅｎｔ Ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ Ｃｈｒｏｍｏｓｏｍｅ,ＴＡＣ）是具有克隆和转移大片段基因能力的新型载体,是植被基因克隆和转化的有效工具。为了克隆泪科抗白粉病基因和其它基因,本研究用ＴＣＡ载体ｐＹＬＴＡＣ１７构建了带有抗白粉病基因Ｐｍ２１的小麦＝簇毛麦６ＶＳ／６ＡＬ易位系的基因组ＤＮＡ文库。该文库包含２１０万个克隆平均插入征段３５ｌｂ,相当于     

以可转化人工染色体(TAC)载体为基础的百脉根基因组文库的构建及筛选

可转化人工染色体(transformation-competentartificial chromosome,TAC)载体是具有克隆和转移大片段DNA特征的新型载体,是植物基因克隆和转化的有效工具.该研究把它用于豆科植物百脉根(Lotus japonicus)基因组文库的构建.此文库由1.8×105个克隆组成,平均插入片段大小为15kb左右,约覆盖百脉根基因组6倍.文库保存在12块96孔板中,每个孔中约含150个不同的重组克隆.用与花发育相关的同源基因Ljcen1片段为探针,筛选得到6个阳性克隆,酶切后验证这些阳性克隆,结果表明这些克隆含有同一个基因片段.此基因组文库可直接用于植物转化,为百脉根功能基因组的研究打下基础.     

可转化人工染色体文库的构建与鉴定

随着人类和植物基因组计划的实施,能容纳大片段的人工染色体载体发展迅速。而用YAC、BAC和PAC等基因组文库进行目的基因的筛选,在获得候选克隆后,通常要进行亚克隆,然后对每个亚克隆逐一进行基因功能互补试验,不仅工作量大,而且有遗漏目的基因的危险。TAC载体含P1质粒和Ri质粒的复制子,可直接转化植物,大大加速了工作进程。概括性的叙述了TAC载体的发展,TAC文库构建的程序及文库鉴定的问题。     

用克隆池PCR法筛选小麦 簇毛麦易位系6VS/6AL基因组TAC文库获得抗病基因候选克隆

用根据抗病基因保守区设计的一对简并性引物,从小麦簇毛麦易位系6VS/6AL cDNA中PCR扩增获得一个具有抗病基因核苷酸结合位点（Nucleotide binding site, NBS）结构特点的DNA片段克隆N7。从小麦簇毛麦易位系6VS/6AL基因组TAC（Transformationcompetent artificial chromosome, TAC）文库的22块96孔板提取所有2112个克隆池（每个池含约1000个克隆）的质粒,再根据N7的核苷酸序列设计一对特异引物,用克隆池PCR（pooled PCR）法经分级筛选从文库中获得一个阳性克隆。以N7为探针,通过Southern 杂交证实了该TAC克隆为真正含有抗病候选基因的克隆。研究结果表明克隆池PCR法对克隆数目巨大的基因组文库的筛选很有效。     

用克隆池PCR法筛选小麦-簇毛麦易位系6VS/6AL基因组TAC文库获得抗病基因候选克隆

用根据抗病基因保守区设计的一对简并性引物,从小麦－簇毛麦易位系6VS／6AL cDNA中PCR扩增获得一个具有抗病基因核苷酸结合位点（Nucleotide binding site,NBS）结构特点的DNA片段克隆N7。从小麦－簇毛麦易位系6VS／6AL基因组TAC（Transformation-competent artificial chromosome,TAC）文库的22块96孔板提取所有2112个克隆池（每个池含约1000个克隆）的质粒,再根据N7的核苷酸序列设计一对特异引物,用克隆池PCR（pooled PCR)法经分级筛选从文库中获得一个阳性克隆。以N7为探针,通过Southern杂交证实了该TAC克隆为真正含有抗病候选基因的克隆。研究结果表明克隆池PCR法对克隆数目巨大的基因组文库的筛选很有效。     

抗黄矮病小麦-中间偃麦草易位系基因组可转化人工染色体文库的构建及初步筛选

利用抗黄矮病小麦 -中间偃麦草易位系HW6 4 2的细胞核DNA构建了一个可转化人工染色体 (transformation competentartificialchromosome,TAC)文库 ,文库由 2 .3× 10 6 克隆构成 ,重组率为 90 .4 8% ,平均插入片段大小为 2 2kb左右 ,约覆盖普通小麦单倍体基因组 2 .5倍 ,在该文库中分离得到单拷贝DNA序列的几率约是 95 .77%。文库保存在 2 4块 96孔板中 ,每个孔中约含有 10 0 0个不同的重组克隆 ,可以采用PooledPCR的方法对文库进行筛选。用来源于小麦的简单重复序列 (simplesequencerepeat,SSR)引物wms37扩增中间偃麦草、抗病易位系及感病材料 ,得到一条与抗性共分离的特异条带 ,约 4 5 0bp。将此特异标记条带转化为SCAR(sequencecharacterizedamplifiedregion)标记 ,用于筛选HW6 4 2基因组TAC文库 ,得到 12个阳性克隆。对阳性克隆进行了PCR Southern验证 ,以中间偃麦草基因组总DNA为探针与限制酶HindⅢ消化后的阳性克隆杂交 ,其中 10个阳性克隆分别有 1～ 6条杂交带 ,结果表明 ,这 10个阳性克隆可作为抗黄矮病相关基因筛选的候选克隆     

从小麦-簇毛麦易位系TAC文库中筛选Hv-SITPK基因

本实验室已经通过基因芯片技术筛选到一个白粉菌诱导后上调表达的抗病相关基因Hv-S／TPK,并获得了它的全长cDNA序列。利用Hv-S／TPK的特异引物筛选小麦．簇毛麦6VS／6AL易位系基因组可转化人工染色体（Transformation-competent artificial chromsome,TAC）文库,获得了阳性TAC单克隆,并进一步获得了含有Hv-S／TPK cDNA序列的5160bp（GenBank Accession No．EU153366）的亚克隆。对亚克隆的序列分析结果表明,Hv-S/TPK基因在起始密码子和终止密码子之间有3个内含子和4个外显子,4个外显子序列与簇毛麦上已得到的Hv-S／TPK的cDNA序列100％同源。对起始密码子上游序列分析结果表明,该基因的调控序列中,含有W-Box、OCS-element等与抗病相关的元件。以TAC克隆为探针与小麦．簇毛麦6VS／6AL易位系有丝分裂中期染色体进行荧光原位杂交（Fluorescence in situ hybridization,FISH）,结果表明含有Hv-S／TPK基因的TAC克隆来自于簇毛麦。     

从小麦-簇毛麦易位系TAC文库中筛选Hv-S/TPK基因

本实验室已经通过基因芯片技术筛选到一个白粉菌诱导后上调表达的抗病相关基因Hv-S/TPK, 并获得了它的全长cDNA序列。利用Hv-S/TPK的特异引物筛选小麦-簇毛麦6VS/6AL易位系基因组可转化人工染色体(Transformation-competent artificial chromsome, TAC)文库, 获得了阳性TAC单克隆, 并进一步获得了含有Hv-S/TPK cDNA序列的5160 bp(GenBank Accession No. EU153366)的亚克隆。对亚克隆的序列分析结果表明, Hv-S/TPK基因在起始密码子和终止密码子之间有3个内含子和4个外显子, 4个外显子序列与簇毛麦上已得到的Hv-S/TPK的cDNA序列100%同源。对起始密码子上游序列分析结果表明, 该基因的调控序列中, 含有W-Box、OCS-element等与抗病相关的元件。以TAC克隆为探针与小麦-簇毛麦6VS/6AL易位系有丝分裂中期染色体进行荧光原位杂交(Fluorescence in situ hybridization, FISH), 结果表明含有Hv-S/TPK基因的TAC克隆来自于簇毛麦。     

小麦-中间偃麦草6J~S/6B代换系的分子细胞学鉴定

将近缘植物的抗病基因导入小麦是改良小麦抗病性的重要途径之一,对其外源染色体进行准确鉴定能够提高外源基因的选择与利用效率。本研究分别利用小麦白粉病、条锈病菌生理小种接种、荧光原位杂交和分子标记的方法对来源于中间偃麦草的部分双二倍体TAI7047为中间亲本创制的新种质CH357进行了鉴定分析。结果显示,CH357是一个小麦-中间偃麦草6JS/6B代换系,兼抗小麦白粉病、条锈病2种病害,其抗性可能来源于中间偃麦草的6JS染色体,可以作为一个小麦白粉病和条锈病新抗源进行小麦抗性遗传改良。基于中间偃麦草第6同源群Contig序列开发了160个STS标记,其中8个可作为识别小麦-中间偃麦草异代换系CH357中6JS染色体/片段的特异标记,为中间偃麦草6JS染色体/片段的鉴定提供较为经济和方便的检测手段。     

栽培小麦Brock中与新抗白粉病基因紧密连锁的AFLP分子标记筛选与分析

本研究用225对引物对农艺性状优良但对白粉菌敏感的栽培小麦京411、抗白粉病栽培小麦Brock以及京411与Brock配制的近等基因系进行AFLP分子标记筛选,结果发现只有2对引物组合Pst GAC/Mse TCT(P1)和Pst AGC/Mse ACC(P2)在上述抗感材料中表现出多态性,分别扩增到2个特异片段,将特异片段克隆并测序发现,P1扩增的特异片段长268bp,P2扩增的特异片段长227bp,命名为AFLP标记P1268和P227.用106个京411×Brock的F2单株进行连锁性分析表明,P1268和P2227与抗白粉病基因的遗传距离分别为3.6和1.9cM,与Brock中的抗白粉病基因呈紧密连锁.该两个AFLP标记对小麦抗白粉病基因的积累和分子标记辅助选择育种有重要意义.     

Heating of a Local Region of a Branching Streamer as a Starting Point of a Space Leader and a Negative-Leader Step

Plasma Physics Reports - Localized plasma formations called space leaders are observed in streamer coronas of negative leaders of long laboratory sparks. The main leader completes a step when the...     

Geminiviruses: a tale of a plasmid becoming a virus

Background  

Geminiviruses (family Geminiviridae) are small single-stranded (ss) DNA viruses infecting plants. Their virion morphology is unique in the known viral world – two incomplete T = 1 icosahedra are joined together to form twinned particles. Geminiviruses utilize a rolling-circle mode to replicate their genomes. A limited sequence similarity between the three conserved motifs of the rolling-circle replication initiation proteins (RCR Reps) of geminiviruses and plasmids of Gram-positive bacteria allowed Koonin and Ilyina to propose that geminiviruses descend from bacterial replicons.     

Transformation of a psychrotrophic bacterium with a plasmid from a mesophile

The psychrotrophic bacteriumBacillus psychrophilus was transformed with the broadhost-range plasmid pC194. The ability of the transformant to express chloramphenicol (CAM) resistance and the possible effects of such expression on the physiology of the psychrotroph were examined. The transformant exhibited growth rates, filament formation at elevated temperatures, synthesis of cold shock proteins and cold acclimation proteins, similar to the parentalB. psychrophilus.