中国新疆野苹果天然群体遗传多样性SSR分析

摘要：本研究以新疆巩留、新源、霍城、托里4个居群下的12个新疆野苹果群体为材料,应用涉及12个连锁群的17对SSR引物进行了群体微卫星位点等位基因和基因型差异分析,从地理居群、海拔高度、引物类型角度对新疆野苹果天然群体遗传多样性和遗传结构进行了 探索。结果表明：17对SSR引物在新疆野苹果中种内多态位点百分率达100%;XY1、HC2群体的基因多样性较高。聚类结果显示,同一居群下的群体分在相同的组中;巩留居群与新源居群的遗传关系最近,霍城居群次之,托里居群最远。不同地区间遗传多样性,霍城居群最高,托里居群最低。海拔高度对群体遗传结构影响较小,除了观测杂合度与海拔存在弱正相关外,大多数遗传参数与海拔无相关性。新疆野苹果群体内变异大于群体间,群体间分化很小,基因流较高。     

纤维二糖水解酶I基因的系统进化分析

纤维二糖水解酶I（CBHI）是生物降解纤维素的一种重要的外切酶,它作用于纤维素分子末端,水解β-1,4-糖苷键。纤维二糖水解酶由3个部分组成：具有催化活性的催化结构域,作用为锚定纤维素的纤维素结合域以及连接这两个结构域的一段短肽。已知催化结构域属于糖基水解酶家族7（GH7）,纤维素结合域属于糖类结合模块家族1（CBMl）。为进一步探索CBHI编码基因之间的进化关系,本研究依据CBHI的结构域在GenBank数据库中搜索并鉴定CBHI编码基因并据此构建系统发育树。序列的平均长度为1776bp,平均GC含量为57．64％,平均转换颠换比为0．71,平均遗传距离为0．424。得出结论CBHI编码基因只存在于真菌中,是一个相对活跃的基因,它的进化与物种的进化有着密切的关系。     

GPGPU加速生物序列比对研究进展

序列比对是生物信息学中最常用和最经典的研究手段。生物序列比对需要有强大计算能力的硬件支撑,而近年快速发展起来的GPGPU正好可堪此任。本文首先介绍GPGPU的发展过程,进而讲述GPGPU硬件设备与其编程环境,然后对GPGPU做科学计算时需要的数学库函数做一介绍,最后综述近年来国内外基于GPGPU的生物序列比对软件和相关研究工作,并总结和展望其辉煌前景。     

基因外显子连接序列与相应内含子序列的相互作用

剪接后的内含子与相应mRNA序列的相互作用在基因表达调控过程中起着非常重要的作用。基于27个物种的核糖核蛋白基因序列,采用Smith—Waterman局域比对方法得到外显子连接序列与相应内含子序列的最佳匹配片段,分析了外显子连接序列上的匹配频率分布和匹配片段的序列特征。发现一些低等真核生物EJC结合区域的匹配频率明显低于其它区域,所有物种EJC结合区域的序列构成呈现出相对低的结构序。最佳匹配片段的平均长度和配对率分布与siRNA和miRNA的结合特征相同。推测EJC和内含子在与外显子序列结合的过程中存在相互竞争和相互协作的关系,内含子中部序列在基因表达调控过程中起着重要的作用。     

拽线法:一个构建系统发育树的新算法

这篇文章要讨论的拽线法（DL）是贪婪算法的一种。和Fitch—Margoliash（FM）一样,DL也是基于距离矩阵构建系统发育树,但是和FM算法相比,DL具有低复杂度、较高的容错性和准确度高的优点。当存在误差时,DL算法只是加大了不在同一个父节点下的基因序列的距离,但能够准确的判断序列的亲缘关系,进而得到完美的进化树拓扑结构;相比之下,FM算法让各个基因序列间的距离均摊了这种误差,从而有可能将本应该具有相同父节点的基因序列分到不同的分支。     

一株侵染豌豆蚜的昆虫病原真菌的分离及鉴定

【目的】从采集到的自然染菌的豌豆蚜Acyrthosiphon pisum虫尸分离纯化得到一株病原真菌,定名为TF-2。本研究旨在确定该菌株的分类地位,为豌豆蚜生物防治提供真菌资源。【方法】对自然染菌的豌豆蚜虫尸上寄生真菌TF-2进行回接试验,分离纯化出致病菌株TF-2;在显微镜下配制TF-2菌株不同浓度孢子悬浮液,采用浸渍法和离体叶片饲养法测定其对豌豆蚜成虫的毒力;利用光学显微镜观察菌株形态学特征。PCR扩增TF-2的rDNA-ITS序列并测序,构建系统发育树对TF-2菌株进行分子鉴定。【结果】毒力测定结果表明,TF-2菌株对豌豆蚜成虫表现出很强的致病力,1×10^7孢子/mL处理6 d后豌豆蚜成虫校正死亡率达到100%。TF-2在PDA培养基上菌落呈圆形,白色或淡黄色毡状,菌落背面呈奶油色;菌株孢梗呈瓶状,在菌丝上单生或侧生2~3个,大小为(19-42)μm×(1.1-2.5)μm,基部较粗至尖端逐渐变细,分生孢子长椭圆形,大小为(4.2-11.8)μm×(1.6-2.6)μm。菌丝体产生晶体呈八面体。该菌株的rDNA-ITS序列与长孢蜡蚧菌Lecanicillium longisporum(GenBank登录号:KX426564)的rDNA-ITS核苷酸序列一致性达99%,位于系统发育树的同一分支。【结论】菌株TF-2被鉴定为豌豆蚜的病原真菌长孢蜡蚧菌L.longisporum,对豌豆蚜的生物防治具有潜在的应用价值。     

植物色氨酸一天冬氨酸重复序列蛋白响应逆境胁迫的调控作用

干旱、盐渍、低温等逆境胁迫会严重影响植物的正常生长发育,导致植物的许多响应基因被诱导表达,其蛋白质产物能够保护植物免受胁迫的伤害。色氨酸一天冬氨酸重复序列蛋白（wD40蛋自）在植物中广泛存在,参与植物体内众多代谢反应的调控,如花的发育、开花、花青素的生物合成、激素响应、渗透胁迫等。WD40蛋白含有40-60个氨基酸的保守的wD重复序列,其c末端为色氨酸．天冬氨酸（Trp-Asp,WD）,形成一个p螺旋桨（p—propeller）结构,通过调节多蛋白复合体的组装而影响蛋白质与蛋白质、蛋白质与DNA间的相互作用。本文综述植物WD40蛋白响应逆境胁迫的调控作用。     

昆虫RNA-Seq数据的分析流程

随着高通量RNA测序(RNA-Seq)技术的发展和测序成本迅速下降,RNA-Seq技术已经成为生物学研究的重要工具,为生物学家全面地了解和研究转录组提供了机遇。高通量测序具有读长短、存在一定比例的测序错误、数据量大等特点,因此RNA-Seq数据分析与基因组分析和传统的EST数据分析有所不同。本文通过介绍不同的测序平台、原始数据产生和低质量数据过滤的计算流程,对短序列比对、转录组拼接、功能注释、以及差异表达分析进行了研究和分析,最后对RNA-Seq在昆虫学研究中的应用进行了综述,并对RNA-Seq技术进行了总结和展望。     

昆虫系统发育重建的常用方法及步骤

本文介绍了昆虫系统发育重建研究的步骤,常用方法及相关软件的使用,指出了不同研究方法的优缺点及适用范围,分析了系统发育重建存在的问题,从而为相关研究的开展提供了参考。     

葱蝇海藻糖-6-磷酸合成酶基因的克隆、序列分析及滞育相关表达

海藻糖-6-磷酸合成酶（trehalose-6-phosphate synthase, TPS）是昆虫海藻糖合成途径中的关键酶之一。本研究通过对葱蝇Delia antiqua海藻糖-6-磷酸合成酶基因的克隆、 序列分析及滞育相关表达的分析, 旨在证明该基因在能源合成以及抵御高温和低温环境方面发挥重要作用, 为进一步弄清葱蝇滞育分子机制提供理论依据。根据葱蝇抑制消减杂交文库中的EST序列信息, 设计特异性引物, 并通过RACE技术克隆了葱蝇海藻糖-6-磷酸合成酶基因全长cDNA, 命名为DaTPS1 （GenBank登录号： JX681124）, 其全长为2 904 bp, 开放阅读框2 448 bp, 编码815个氨基酸, 推测其相对分子质量为91.2 kD, 等电点为5.96。生物信息学分析表明, 该基因编码的氨基酸序列具有两个保守结构域, 与其他物种TPS具有较高的同源性, 其中和黑腹果蝇Drosophila melanogaster亲缘关系最近, 氨基酸序列一致性为92.1%; 其蛋白质三维结构有15条大的α螺旋和11股反向平行的β链折叠。RT-PCR分析表明, DaTPS1在葱蝇非滞育、 夏滞育和冬滞育期蛹中都有表达, 但是非滞育期各时期表达量基本没有变化, 而在夏滞育和冬滞育蛹的滞育前期表达量较高, 滞育保持期表达量较低, 滞育期后期表达量又有所升高。推断在葱蝇蛹夏滞育和冬滞育期前期, TPS1开始催化合成较多的海藻糖以提高滞育期抵御不良环境的能力, 滞育保持期蛹的新陈代谢降低, 所需能量较少, 所以TPS1处于低水平表达状态, 而滞育期结束后, 蛹生长发育逐渐恢复, 所需能量有所增加, TPS1的表达量再次升高。本研究对揭示昆虫TPS在能量代谢通路中的作用及昆虫滞育的分子机理具有一定的科学意义。