植物荧光原位杂交技术的发展及其在植物基因组分析中的应用

荧光原位杂交(FISH)是在染色体、间期核和DNA纤维上定位特定DNA序列的一种有效而精确的分子细胞遗传学方法。20年来,植物荧光原位杂交技术发展迅速:以增加检测的靶位数为目的,发展了双色FISH、多色FISH和多探针FISH鸡尾酒技术;为增加很小染色体目标的检测灵敏度,发展了BAC-FISH和酪胺信号放大FISH(TSA-FISH)等技术;以提高相邻杂交信号的空间分辨力为主要目的,发展了高分辨的粗线期染色体FISH、间期核FISH、DNA纤维FISH和超伸展的流式分拣植物染色体FISH技术。在植物基因组分析中,FISH技术发挥了不可替代的重要作用,它可用于:物理定位DNA序列,并为染色体的识别提供有效的标记;对相同DNA序列进行比较物理定位,探讨植物基因组的进化;构建植物基因组的物理图谱;揭示特定染色体区域的DNA分子组织;分析间期核中染色质的组织和细胞周期中染色体的动态变化;鉴定植物转基因。     

烟草花发育过程中花药和花粉IAA分布规律的研究

以烟草（Nicotiana tabacumL.）花药为材料,通过4’,6-二脒基-2-苯基吲哚（DAPI）染色详细观察花粉发育过程,获得了花药发育时期与花蕾大小的对应关系;通过吲哚乙酸（IAA）单克隆抗体、免疫组织化学技术以及DR5∶∶GUS转基因植株的GUS活性对花药和花粉发育过程中生长素的分布规律进行了研究。免疫酶标记结果表明,在不同的花药发育时期IAA水平呈现出明显的差别。小孢子母细胞时期,IAA在整个花药中均有分布,并且在小孢子母细胞发育晚期,IAA信号集中在小孢子母细胞的细胞核中;随着小孢子母细胞减数分裂后形成四分体,IAA信号逐渐减弱,四分体中几乎没有信号;单核花粉期的花药中IAA信号进一步减弱,仅存在于花药壁中;待小孢子继续发育为成熟二核期时,花粉和整个花药组织中均出现较强的IAA信号。GUS活性检测结果表明,烟草DR5∶∶GUS转基因植株中花药和花粉粒的GUS信号与IAA免疫酶定位结果基本一致。总的来说,IAA在烟草花药和花粉中的积累呈现出由强到弱、再由弱到强的分布规律,暗示IAA在被子植物花药和花粉发育过程中可能起着较为重要的作用。     

量子点在生物学中的应用

量子点是一种无机荧光材料,它具有独特的光物理特性,如其激发光谱宽且连续分布,而发射光谱呈对称分布且宽度窄,而且可通过改变量子点内核的尺寸对其发射光波长进行精细调节等。量子点的这些特性正引起人们日益广泛的关注,并在很多领域得到了应用。本文介绍了量子点的组成以及它的光学特性,同时介绍并讨论了近年来量子点在生物学领域应用的进展以及存在的问题。     

植物胞外钙调素与信号转导

植物体需要构建复杂的信号转导体系以调节自身的生长发育过程并适应外界环境的变化,这种功能的实现需要胞内和胞外诸多信号分子的参与,胞外钙调素的发现使人们开始相信植物细胞外多肽信使的存在。胞外钙调素的生物学功能极其广泛,几乎涉及到植物生长发育的各个阶段,其信号转导途径是目前研究得最多也是最为清楚的方面,异三聚体G蛋白、磷脂酶C(PLC)-肌醇三磷酸(IP3)-肌醇三磷酸受体(IP3R)信号通路、活性氧和Ca2 通道之间直接或间接的相互作用是胞外钙调素信号转导的核心。     

人类混血群体连锁不平衡的遗传学模型与基因定位

人类混血群体可以说是混合群体的一种特例．在无选择、无突变、无限随机交配群体的假定前提下,研究了亲本群体的基因频率对混血群体及其衍生后代群体连锁不平衡结构的影响,导出了各群体连锁不平衡值的表达式,建立了一个估计基因间重组率的简便方法;同时, 采用估算分子标记与QTL之间连锁不平衡系数的统计分析方法,分析了人类混血群体及其衍生后代群体QTL检测与估计的关系,建立了该关系的系列理论公式．研究结果表明,本方法不仅适用于人类疾病(包括复杂遗传疾病)基因定位,而且适合于人类正常基因的定位,同时也适用于人类普通多基因性状的QTL分析．     

烟草与蓝猪耳胚胎发生中细胞表面三种凝集素受体的动态分布

以异硫氰酸甲酯(FITC)标记的三种凝集素(伴刀豆凝集素, 麦芽凝集素和大豆凝集素)为荧光探针,对烟草及蓝猪耳各发育时期胚细胞表面的凝集素受体进行了定位.结果显示胚柄基部荧光信号最强,沿胚柄单列细胞向胚体方向渐次减弱.以后随着胚柄功能的逐渐丧失而改变.同时,三种凝集素受体集中分布于胚柄细胞间的分裂面;凝集素受体在原胚中分布的另一个特点是聚集于新形成的细胞壁上.随着胚胎发育至分化阶段,凝集素受体则主要分布在胚体细胞的外切向壁上;三种凝集素受体的动态分布显示了凝集素受体的分布与细胞分裂之间的密切关系及其调控胚胎发育的作用.     

水稻株高构成因素的QTL剖析

利用水稻籼粳杂交 (圭 6 30× 0 2 42 8) F1 的花药离体培养建立的一个含 81个 DH家系的作图群体 ,对水稻株高构成因素 (穗长、第 1节间长、……、第 5节间长 )进行基因定位。DH群体中株高构成因素均呈正态分布。相邻的构成因素间呈极显著的正相关 ,而相距较远的构成因素间的相关较弱或不显著。采用 QTL(Quantitative trait lo-cus)分析 ,定位了影响株高构成因素的 6个 QTL:qtl7同时影响穗长和第 1、2、3节间长 ,qtl1 和 qtl2 同时影响第 4和第 5节间长 ,qtl1 0 a和 qtl1 0 b仅影响第 1节间长 ,qtl3 仅影响第 3节间长。采用 QTL 互作分析 ,检测到 19对显著的互作 ,每个构成因素受 2个或 2个以上的 QTL 互作对的影响。并且还发现 ,同一个 QTL 互作对可能影响不同的性状 ,以及一个 QTL 可以分别与不同的 QTL 产生互作而影响同一个性状或影响不同的性状 ,但总的看来 ,加性效应是主要的。这些结果揭示了株高构成因素间相关的遗传基础 ,在水稻育种中运用这些 QTL 将有助于对株高 ,以及对穗长和上部节间长度进行精细的遗传调控。     

植物45S rDNA的染色体位置的CPD染色和FISH分析

采用PI和DAPI组合(CPD)染色结合45SrDNA探针的荧光原位杂交(FISH)对分属6个科的16种植物的45S rDNA的染色体位置进行了分析。在所有供试植物中,共检测到53个45S rDNA位点。大多数45S rDNA位点分布在染色体的短臂;位于染色体臂内和染色体末端的位点的比例大体相当;多数位于染色体臂内的45S rDNA位点有次缢痕形成,但rDNA重复单位簇所处的位置存在差异。根据45S rDNA所处的染色体臂的不同、距着丝粒远近的差异、形成次缢痕与否以及rDNA重复单位簇相对于次缢痕的位置等特征,将植物的45S rDNA位点划分为12种染色体分布类型。基于我们的结果和其他的报道对45S rDNA位点、核仁组织区(NOR)、次缢痕和随体相互之间的关系进行了分析。     

小毛茛居群分化研究(Ⅱ)——居群遗传变异的等位酶分析

采用聚丙烯酰胺凝胶电泳技术检测小毛茛的 3个地点共 6个居群的遗传变异。对 4个酶系统 7个酶位点的基因型频率的聚类分析 ,结果表明 :小毛茛居群遗传分化主要与居群所在生境因素相关 ,与地理位置之间仅有不显著的相关性。等位酶分析与形态变异研究的结果基本吻合     

红莲型细胞质雄性不育水稻线粒体atp6基因转录本的编辑位点研究

以红莲(HL)型水稻细胞质雄性不育系A、保持系B及杂种一代F1为材料,首次比较研究了红莲型水稻线粒体atp6基因转录本的编辑位点及各位点的编辑频率.结果表明atp6基因的转录本有18个编辑位点,其中有15个发生在密码子的第一和第二位点上,这些位点的编辑最终会导致氨基酸种类的变化.18个编辑位点在A、B和F1中没有差异,但各位点的编辑频率在引入了核恢复基因的条件下发生了较大的变化,完全编辑的比例增加.这些结果首次证明HL型细胞质雄性不育与线粒体atp6转录本的编辑有一定相关性,编辑不充分的转录产物最终会干扰线粒体功能的正常发挥.