植物乳杆菌天然质粒系统进化和起源

【目的】为了探索植物乳杆菌天然质粒系统进化关系和起源。【方法】本文利用复制起始蛋白(replication initiation protein,Rep)系统进化树、基因组共线性、基因组GC含量和宿主范围分析方法,对植物乳杆菌75个天然质粒的系统进化关系和起源进行了详细和多角度的分析。【结果】首先,Rep系统进化树和基因组共线性分析结果均表明,植物乳杆菌所有天然质粒可以划分为6个进化关系亲密的家族、2个进化形态特殊的杂合质粒和1个独立进化质粒pLP2140。杂合质粒pMRI5.2、pLP12-1分别由家族1-2和5-6质粒融合形成,因此植物乳杆菌质粒可能起源于7个祖先。其次,基因组共线性分析可以将6个家族质粒进一步划分为17个进化关系更近的亚家族类群,并清晰、有效地揭示类群内质粒之间的系统进化关系。最后,基因组GC含量和宿主范围分析为植物乳杆菌质粒的系统进化关系和起源提供了进一步的证据。【结论】因此上述研究可以准确、有效地揭示植物乳杆菌天然质粒的系统进化关系和起源,这对植物乳杆菌天然质粒系统进化和起源的了解和研究具有重要的参考价值。通过Rep系统进化树和基因组共线性两种分析方法优缺点的比较和组合,我们提出了一种更加有效的研究思路和分析方法,同时这种方法很可能适用于所有细菌天然质粒,因此对于天然质粒进化和起源研究具有普遍的方法学意义。     

基于Adhl基因分析高粱属的系统进化关系

高粱属中有重要的粮食作物和优良牧草,也有农业生产上的重要杂草.文章旨在进一步从分子水平阐明高粱属种间的系统进化关系,为有效利用种质资源进行分子育种改良作物品质提供理论依据,并明确检疫性杂草的分类地位.根据二色高粱(Sorghum bicolor)的Adhl全基因序列(GenBank登录号:AF050456)设计引物,扩增并测定黑高粱(S.almum),假高粱(S.halepense)、丝克高粱(S.silk)和苏丹草(S.sudanense)共计8个植物材料约2 000 bp的Adhl基因部分序列,结合GenBank中其他24个Sorghum属的同源序列.以Cleistachne sorghoides的对应序列为外群,进行了高粱属的亲缘关系分析,用MP、ML和NJ法分别构建了分子进化树,得到了基本相同的拓扑结构.结果显示:(1)高粱属可明显分为三大支,一支是蒴柄高粱(Chaetosorghum)和异高粱(Heterosorghum)个亚属,一支是优高粱亚属(Eusorghum),这两个分支包含2n=20、40,染色体较小的种类,另一分支包括拟高粱(Parasorghum)和有柄高粱(Stiposorghum)两个亚属,包含2n=10的种类和它们的多倍体近缘种,染色体相对较大;(2)S.almum的Adhl基因表现出明显的地理分化;(3)Parasorghum亚属的S.pur-pureosericeum和多色高粱(S.versicolor)、光高粱(S.nitidum)和S.leiocladum聚在一起,而该亚属中的S.mata-rankense、S.grande、S.timorense却与亚属Stiposorghum的种聚在一起,表现出更近的亲缘关系;(4)S.mac-rospermum和S.laxiflorum之间具有比其他高粱属种更近的亲缘关系.     

稻属谷氨酰胺合成酶家族的系统分析

比较籼粳栽培稻和野生稻中谷氨酰胺合成酶(GS)基因和蛋白质的结果表明,水稻GS蛋白编码区序列高度保守,而非编码序列变异较大。GS2基因的进化比GS1基因保守。短药野生稻中GS基因进化主要是内含子的变异,但此种内含子的变异在籼粳栽培稻中幅度要小得多。     

由环境关系揭示物种演化与人类进化性质及进步实质

综合一些新研究和人类进化历史,阐明人类进化与物种演化性质不同：物种演化是适应特定环境,与特定环境产生依存关系,人类进化是适应不同环境或不再依存特定环境,出现与环境关系性质改变。说明人类进步实质是脑等变化带来与环境关系性质改变,使人类生存和进步出现由偶然性到必然性变化,进步标准是适应不同环境,即出现与特定环境依存度减小的趋势性变化。以环境关系为衡量尺度,对物种进步标准、进化定义和进化树结构提出修正意见。     

用系统进化树重建方法确定HCV基因分型的最佳区域

从系统进化树重建原理出发,比较了HCV常用的几个基因分型区域的分型效果,包括5′UTR、core、E1、E2和NS5B区,探讨最能代替全基因组基因分型的区域.结果发现以5′UTR区建树,基因分型不完全正确而以core区、E1区、E2区及NS5B区建树,基因分型均完全正确,但同一基因型间的核苷酸演化距离存在差异.计算5条1a型序列的core区、E1区、E2区、NS5B区的核苷酸演化距离并和全基因组序列核苷酸演化距离比较,结果发现NS5B蛋白区基因分型最能反映病毒株的演化关系.确定NS5B区为丙型肝炎病毒基因分型的最佳区域.     

三裂叶薯NBS-LRR类抗病基因的筛选鉴定与结构分析

为发掘甘薯近缘野生种三裂叶薯(Ipomoea triloba)的NBS-LRR类抗病基因,从基因数据库中对三裂叶薯基因组序列进行了筛选、鉴定和分析。结果表明,从三裂叶薯的98 025个基因中,筛选到282个编码NBS-LRR类蛋白的基因,其中N型80个,NL型83个,CN型28个,CNL型57个,TN型10个,TNL型23个,RN型1个。三裂叶薯的16条染色体上均含有NBS-LRR家族基因,数量最多的染色体含有65个,最少的只有1个。三裂叶薯基因组共有55个基因簇,包含了63.5%的NBS-LRR家族基因。在NBS-LRR抗病基因家族中,CNL和TNL亚家族分别对应到7和11个保守结构域。这为三裂叶薯抗性资源的利用提供了科学参考。     

群落构建研究的新进展:进化和生态相结合的群落谱系结构研究

群落如何构建足群落生态学中的重要问题.群落谱系结构研究将物种间的亲缘进化关系运用到群落生态学研究中,利用物种的系统发育状况推测历史因素对现有群落的影响,为推断影响群落组成的生态学机制提供了有效方法.群落谱系结构的研究方法是首先建立可代表群落物种库的超级系统进化树,然后计算群落内物种间的谱系距离,最后通过统计方法检测其与随机模型下的谱系距离是否有显著差异来获得谱系结构(如谱系聚集、谱系发散),从而揭示群落构建中的关键生态过程(如生境过滤、竞争作用).群落谱系结构与空间尺度、分类群尺度、时间尺度等不同研究尺度有关.在小的空间尺度下,随着分类群尺度降低、树木年龄级增大,群落谱系结构从聚集逐渐转为发散;而随群落空间尺度的增大,谱系趋向于聚集.谱系结构受到环境因素影响,因此分析集合群落下的谱系可以揭示区域生态过程的影响.另外,群落谱系结构研究还有助于探讨中性理论、密度制约假说等生态学理论,并预测干扰作用下的群落演化趋势.在利用谱系结构深入探讨群落构建成因时,需要基于生态特征和环境变量共同分析,同时考虑小尺度局域过程(群落的微环境或群落内种间相互作用等)和大尺度区域过程(地史过程和物种形成等),并可结合生态控制实验,以确认群落构建的关键因素.在研究方法和手段上,今后需要注重通过选择合适的基因片段建立系统树,然后通过生态特征来加以校正,以更准确地反映物种间的亲缘距离.另外,获得谱系树后还需要寻找更加合理的统计模型和指数,增加统计分析和解决问题的能力.     

水稻螟虫神经肽PBAN及其受体序列的生物信息学分析

【目的】性信息素合成激活肽(PBAN)是控制昆虫产生性信息素的激素,本文旨在分析水稻螟虫神经肽PBAN及其受体的序列。【方法】通过t Blastn同源检索从水稻螟虫基因组和转录组数据库中鉴定水稻螟虫PBAN神经肽及其受体序列,在此基础上进行序列比对及系统发生分析。【结果】发现二化螟Chilo suppressalis、三化螟Tryporyza incertulas和大螟Sesamia inferens的PBAN成熟肽序列均含有33个氨基酸残基,其C端五肽序列完全相同,3种水稻螟虫PBAN多肽相似度为54.55%~63.64%;发现二化螟PBAN受体3个异构体全长氨基酸序列(PBANR-A、PBANR-B和PBANR-C),均含有7个跨膜区域。【结论】进化树分析发现不同昆虫PBAN神经肽及其受体存在一定的保守性和多样性,并且在进化树上的位置几乎与昆虫系统发育分类一致,推测PBAN神经肽和PBAN受体在昆虫系统进化过程中可能存在协同进化现象。本研究为水稻螟虫PBAN神经肽及其受体的结构和功能分析提供基础。     

浙江地区呼吸道合胞病毒G基因分子特征分析

收集2004年冬季浙江省儿童医院呼吸道感染患儿的鼻咽吸引物,进行呼吸道合胞病毒(RSV)分离,对分离株用特异性RT-PCR鉴定;对鉴定阳性的RSV毒株进行G蛋白全基因序列测定,并与RSV国际标准株及各地参考株的G蛋白基因序列进行同源性比较并构建基因进化树。结果表明,在4株RSV浙江分离株中,3株G蛋白基因ORF全长897bp,另1株为894bp;各分离株之间的核苷酸与氨基酸同源性分别为98.05%、97.06%;与A型RSV标准株的核酸同源性为95.69%,与B型RSV标准株的同源性为78.79%;其3’端基因高变区核苷酸序列与RSVGA2亚型的同源性最高。提示2004年冬季浙江省RSV流行株属于RSVGA2亚型。     

1株近平滑假丝酵母的分离及其鉴定

采用平板稀释法从土壤及水果中分离出1株近平滑假丝酵母（Candida parapsilosis）,YPD培养基培养酵母,利用分子生物学方法对其rRNA基因内转录间区（ITS区）进行了克隆测序,并与GenBank中已有的有关序列进行比较及系统发育分析。测序结果表明该序列长度为547 bp,与GenBank中近平滑假丝酵母同源率在98.5%~100%之间,进化分析表明与C.parapsilosis（EF193067）、C.parapsilosis UOA/HCPF（FJ872013）属于一单独分支中,形态结果及分子鉴定表明近平滑假丝酵母培养成功,为其进一步开发利用提供了依据。