杜氏盐藻叶绿体atpA基因片段的克隆及序列分析

根据莱因衣藻、卵形肾藻、普通小球藻等10种藻类的atpA全基因氨基酸高度保守序列,设计简并引物,利用PCR方法从盐藻叶绿体DNA中扩增出约400bp的片段,将该片段连接到T-vector上进行序列测定。结果表明,核苷酸长度为405bp,编码135个氨基酸。推导的氨基酸序列与莱因衣藻的同源性为92%,普通小球藻88%,Mesostigmaviride87%,卵形肾藻86%,Cyanidioschyzonmerolae85%。以所克隆的DNA片段为探针,与盐藻叶绿体基因组进行SouthernBlot杂交结果有明显的杂交信号。据此可推断本实验中所克隆的序列为杜氏盐藻叶绿体atpA基因片段。该基因序列已被GenBank收录,接受号为AY435096。     

丁(鱼岁)不同群体间形态学差异与随机扩增多态DNA(RAPD)分析

采用聚类分析、主成分分析和判别分析3种数理统计方法,对我国新疆朱家湖丁(鱼岁)群体、73水库丁(鱼岁)群体和从捷克引进我国的丁(鱼岁)群体的可量性状和框架参数进行分析.聚类分析和主成分分析显示,朱家湖群体与73水库群体较为接近,而捷克群体与前两群体相距较远.判别分析亦可将捷克群体与前两群体分开,准确率达100%.从60个随机引物中筛选出的20个引物对丁(鱼岁)朱家湖群体、73水库群体和捷克群体进行了随机扩增多态DNA(RAPD)分析.引物S440在捷克群体扩增出的450bp片段为该群体特有的标记片段.朱家湖群体、73水库群体、捷克群体多态位点比例分别为24%、22.67%和18.42%;群体内遗传相似度分别为0.8967、0.9035和0.9309;遗传多态度(π)分别为0.1539、0.1489和0.1142.表明朱家湖群体保持着较高的遗传变异.三群体间的遗传相似度为0.6868-0.9496,群体遗传分化系数(Fst)为0.048-0.238,分子方差分析发现群体内方差占总方差的83.96%,群体间的方差只占16.04%,由此推断三群体间遗传分化并不大.     

麻疯树脂酶全长基因克隆、表达及其蛋白质结构预测

脂酶(Lipase,EC3.1.1.3)是普遍应用于皮革、饲料及生物柴油工业的工业酶制剂,具有广泛的应用价值。目前对植物来源的脂酶研究较少。本研究用在生物柴油中具有应用前景的油料植物——麻疯树(Jatrophacurcas)作为研究对象,克隆了该物种的脂酶基因(JcLIP)。通过多序列比对并结合物种的亲缘关系设计了具有较高特异性的简并引物,通过使用RT-PCR和RACE技术,最终获得了麻疯树脂酶基因的全长序列并成功地在大肠杆菌中表达,酶活测定结果表明,麻疯树脂酶在大肠杆菌中表达在包涵体中,但是能产生具有活力的蛋白质,酶活约为0.8U.mL-1。结构预测和比较表明,JcLIP蛋白质具有脂酶的结构核心和催化活性中心,而在非核心区具有较毛霉脂酶更多的插入和随机卷曲,这可能是决定二者之间酶活差异的重要原因。     

CO1在侧耳属物种快速鉴定中的应用

以侧耳属Pleurotus15个种的15个菌株为材料,根据GenBank上侧耳属细胞色素c氧化酶亚基Ⅰ基因（cytochrome c oxidase subunit 1 gene,CO1）序列信息,设计引物CO332F、CO332R,进行第一轮PCR扩增,结果显示所有菌株都能得到单一条带,根据条带大小,15个菌株可分为4组。随后针对每个种设计特异性引物,进行第二轮PCR扩增,结果显示每个菌株只有在自己特异的引物中出现目的条带。通过两轮扩增,根据扩增条带的大小和有无,即可对15个种进行快速鉴定。     

向日葵黑茎病菌的快速分子检测

从新疆采集的向日葵黑茎病罹病植株的茎秆、叶片和花盘共分离获得20个真菌分离物。经致病性测定,证明分离物XJ011和XJ111是引起该病害的病原物。采用ITS通用引物ITS1/ITS4对XJ011和XJ111菌株的rDNA-ITS区进行PCR扩增和测序,并结合形态学特征,将该菌鉴定为麦氏茎点霉Phoma macdonaldii。同时,在rDNA-ITS的多态性丰富区域设计了一对特异性引物320FOR/320REV,建立了P. macdonaldii病菌的快速分子检测体系,能特异性检测出向日葵黑茎病菌,灵敏度     

基于宏基因组学方法挖掘新型α-L-鼠李糖苷酶资源北大核心CSCD

α-L-鼠李糖苷酶是特异性切割末端含α-L-鼠李糖的天然化合物的一类糖苷水解酶,该酶在食品、医药、化学等行业都有广泛的应用。本研究旨在利用保守氨基酸基序结合PCR驱动的宏基因组学方法,从提取的健康人体粪便宏基因组DNA中获得新型细菌源α-L-鼠李糖苷酶基因。通过对CAZy数据库GH78家族中193条细菌源α-L-鼠李糖苷酶氨基酸序列进行多重序列比对,首次将α-L-鼠李糖苷酶家族分为3个亚家族,并确定了其中两个亚家族的两对保守氨基酸基序。基于保守基序氨基酸序列设计简并引物,PCR扩增保守基序间基因片段,对PCR产物克隆测序,结果获得12条α-L-鼠李糖苷酶基因片段,对其编码的氨基酸序列在Gen Bank数据库进行Blast序列比对,其中两条基因片段的氨基酸序列一致性仅为52%,一条为73%,其余9条在94%以上。根据Gen Bank数据库中序列一致性94%以上片段对应全长基因序列设计上下游引物,以人体粪便宏基因组DNA为模板,扩增获得3条α-L-鼠李糖苷酶全长基因,并将其克隆于载体p ET-28a,在E.coli BL21(DE3)内进行异源表达,目的蛋白多以包涵体形式存在于沉淀中,少量以可溶性形式存在于上清中。人体肠道细菌宏基因组为新型α-L-鼠李糖苷酶基因发现提供了潜在的基因资源库,基于保守氨基酸基序驱动的宏基因组学方法,从人体肠道以及环境宏基因组中直接获取新酶基因是可行的。     

小桐子甘油-3-磷酸酰基转移酶（JcGPAT）cDNA的克隆与序列分析

甘油-3-磷酸酰基转移酶是植物生物合成储存油脂过程中的关键酶,对油料作物种子含油量具有重要的限制作用。本研究以植物甘油-3-磷酸酰基转移酶同源基因的保守区域序列为基础,设计简并引物,结合RACE技术,从能源植物小桐子种子中克隆获得JcGPAT基因的cDNA全长序列（GenBank登录号HQ395225）。JcGPAT cDNA核苷酸序列长度为1672bp,开放阅读框为1125bp,编码375个氨基酸。该基因具有明显的GPAT基因结构域,其编码的氨基酸序列与油桐、蓖麻等植物具有很高的同源性。RT-PCR表达分析表明,该基因在小桐子发育的种子、叶、根尖等多个组织表达。     

洋桔梗品种遗传多样性的AFLP分析

该研究以洋桔梗(Eustoma grandiflorum)2个品种‘玛丽艾基粉色’和‘圣剑白底紫边’为试材,提取叶片DNA,经过EcoRⅠ/MseⅠ双酶切、连接、预扩增、选择性扩增,建立了洋桔梗的AFLP最佳反应体系;并以64个常用引物组合进行扩增,得到154个多态性条带,从中筛选出扩增条带较多且多态性较好的4个引物组合(E-ACA/M-CTC,E-ACC/M-CAC,E-AGC/M-CTT,E-ACT/M-CAG),其多态位点百分率均值为24.36%。利用上述4个引物组合,以最佳反应体系为基础,构建了7个常见洋桔梗品种的AFLP指纹图谱,统计7个品种各4个引物组合在1 000~300bp区间7个区段的扩增条带,并将各个品种的AFLP指纹图谱转换成各品种4组7位数构成的28位特异数字指纹,极大地方便了种质比较及鉴定;7个品种间的遗传相似系数介于0.683 5~0.860 8之间,平均值为0.774 6。研究结果为进一步进行洋桔梗的种质研究及利用奠定了基础。     

改良FIASCO方法筛选砷超富集植物蜈蚣草SSR分子标记

蜈蚣草（Pteris vittata L.）是目前用于砷污染土壤修复最好的超富集植物,但其分子水平上的研究数据较少。为了开发蜈蚣草特异性SSR遗传标记,本文采用改良的FIASCO方法从蜈蚣草AG和AC微卫星富集文库中随机挑选100个克隆,分离得到51个微卫星位点,其中60%为完美型（Perfect）SSR。根据这些位点设计、合成了25对引物,并对江西庐山及湖北恩施两地蜈蚣草种群各20个个体进行了遗传多样性检测,结果发现：其中8个完美型及1个间断型（intermittent）SSR位点的引物能够扩增出清晰、稳定且具有多态性的条带。9对引物共扩增出41个等位基因,各位点等位基因数在2~7之间,平均等位基因数为4.56个;期望杂合度在0.0494~0.8169之间;没有连锁不平衡现象发生。采用大叶井栏边草（Pteris multifida Poir.）进行跨种扩增,结果发现其中6对引物能够进行种间扩增。这些SSR分子标记的开发有助于蜈蚣草生态适应性进化分析、揭示蜈蚣草地理分布格局以及探讨蜈蚣草遗传多样性,还可用于品种鉴定及选育等。     

WHBE 兔、日本大耳白兔和新西兰兔遗传多样性的 RAPD 分析

目的：应用随机引物扩增多态性DNA技术（ random amplified polymorphic DNA , RAPD）对大耳白黑眼兔（ white hair black eyes rabbit , WHBE rabbit ）、日本大耳白兔（ Japanese white rabbit , JW rabbit ）和新西兰兔（New Zealand white rabbit, NZW rabbit）3个实验兔品系进行遗传分析。方法选用90只实验兔的皮肤组织样品提取基因组DNA,用60个随机引物对实验兔基因组DNA进行PCR扩增,根据电泳结果筛选出多态性较高的引物进行RAPD-PCR分析,再利用Popgene 3．2统计软件对3个品系的扩增条带进行遗传分析,获得实验数据。结果分析结果表明：（1）60个随机引物中筛选出25个多态性较高的引物,3个品系实验兔共检测到493个扩增片段,长度在100～1800 bp之间,筛选的25个引物中,其中16个引物既可扩增出3个品系共同的DNA条带,也可扩增出WHBE兔特有的特征条带;（2） WHBE兔位点数为234个,其中多态位点数166个,多态位点比为70．94％,JW兔位点数为228个,其中多态位点数122个,多态位点比为53．51％,NZW兔位点数为231个,其中多态位点数94个,多态位点比为40．69％;（3）三个群体的Shannon多样性指数分别为0．3385,0．2222和0．1905;（4） JW兔和NZW兔的遗传相似系数最高,为0．8443,其次为WHBE兔和JW兔的遗传相似系数,为0．8204,WHBE兔和NZW兔的遗传相似系数最低,为0．7862。结论结果表明WHBE兔与JW兔和NZW兔之间有遗传的相似性,也存在着遗传差异,应用RAPD技术可以很好地检测实验兔不同品系之间以及同一品系不同个体之间的亲缘关系。