四川省凉山彝族自治州南部三县苦荞麦栽培居群的遗传多样性研究

采用等位酶电泳 技术测定了四川省凉山彝族自治州南部金阳、雷波和米易３县的苦荞麦「Ｆａｇｏｐｙｒｕｍ ｔａｔａｒｉｃｕｍ（Ｌ．）Ｇａｅｒｔｎ．」８个栽培居群的遗传多样性和分化,结合农业生物学性状进行了分析。苦荞麦居群的遗传多样性水平较高,每个位点的等位基因平均数为１．８,多态位点比率为４６．６％,平均实际杂合度和预期杂合度分别为０．１８７和０．２１８,ＦＳＴ值为０．２２,居群间存在较明显的遗传分化,     

在大肠杆菌中表达有活性的人STK11蛋白

STK11蛋白(serine/threonine kinase11)是近年来发现的具有多种重要功能的蛋白,可参与调控细胞周期、p53介导的细胞凋亡、ras诱导的细胞转化、细胞极化等多种生物学过程。利用大肠杆菌高效表达有活性的人STK11蛋白,可为其结构和功能的深入研究打下良好基础。利用本室克隆的人STK11 cDNA和原核表达载体pET-44a( )构建带有Nus融合标签的诱导型表达载体pET-Nus-STK11,在不同的大肠杆菌宿主中诱导表达。SDS-PAGE和Western blot检测表明,在BL21(DE3)宿主中表达的融合蛋白主要以包涵体形式存在,占菌体总蛋白的8.9%;在Rosetta-gami(DE3)pLysS宿主中主要表达为可溶性蛋白,占菌体总蛋白的16.7%。而经纯化和包涵体蛋白复性处理后,以Chariot介导重组融合蛋白进入人肝癌细胞SMMC-7721检测其对细胞生长和细胞周期的影响。与对照组相比,BL21(DE3)中表达的Nus-STK11蛋白几乎无抑制活性;而Rosetta-gami(DE3)pLysS中表达的Nus-STK11蛋白可以显著抑制SMMC-7721细胞的生长,抑制率达47.05%,并导致细胞周期的G0/G1期阻滞,证实表达的重组融合蛋白具有明显的生物学活性。上述结果为在大肠杆菌中成功表达有活性的重组STK11蛋白的首次报道。     

中国苦荞麦及其近缘种的遗传多样性研究

采用等位酶电泳技术测定了四川,云南省27个县,市的苦荞麦及其近缘种共8种1变种50个居群的遗传多样性和分化,经过7个酶系统的12个位点的检测,完成了遗传多样性,杂合性基因多样度比率,遗传距离和遗传一致度的测量,结果表明,栽培苦荞麦的遗传多样性较低,各种野荞麦的遗传多样性较高,这些种的近交繁育系数F值－0．54－0．80,为随机交配的居群,杂合体过多,营养繁殖为主的金荞麦的FST值最高,相对较多的遗传多样性存在于居群间,长柄野荞麦相对较少的遗传多样性存在于居群间,更接近于自由交配,苦荞麦及其近缘种种间的遗传一致度平均值55．30％－65．20％,与种子植物属内种间遗传一致度平均值接近,指出细柄野荞麦是与栽培的苦荞麦和荞麦的亲缘关系最近的野生种,金沙江流域是苦荞麦及其近缘种的分布中心和起源中心。     

华中铁角蕨复合体的生物系统学研究

变异铁角蕨系(series Variantia Ching et S.H.Wu)主产我国,形态变异大.在标本室中,铁角蕨属(AspleniumL.)的鉴定非常紊乱,同一个种名下往往存在着不同的细胞型或杂种.本文通过对该复合体的生物系统学研究,揭示它们在网状进化中亲缘关系的来龙去脉,并对它们的分类学位置提出讨论和处理建议.细胞学、等位酶、形态学和孢粉学证据表明:由3个基本的二倍体祖先种形成了共13个成员组成的华中铁角蕨复合体(Asplenium sarelii com-plex).华中铁角蕨(Asplenium sarelii Hook.)应当被标定为二倍体,以往文献中所谓的四倍体"华中铁角蕨"实际上是来自二倍体华中铁角蕨和细茎铁角蕨(A.tenuicaule Hayata)杂交后加倍得来的异源四倍体产物,它被另外处理为新种武当铁角蕨(A.wudangense Z.R.Wang et X.Hou).北京铁角蕨(A.pekinense Hance)是二倍体华中铁角蕨加倍后得来的同源四倍体.泸山铁角蕨(A.lushanense C.Chr.)是云南铁角蕨群中的惟一二倍体祖先种,不应处理为四倍体云南铁角蕨(A.yunnanense Franch)的异名.变异铁角蕨(A.varians Wall.ex Hook.et Grey.)很可能是细茎铁角蕨的同源四倍体.3个天然四倍体新杂种及其起源被发现,它们是:龙门铁角蕨(A.×longmenense(=A.pekinense×vzrians)),京云铁角蕨(A.×jingyunense(=A.pekinense×yunnanense))和吉多铁角蕨(A.× kidoi(=A.pekinense×wudangen.se)).另外3个天然三倍体新杂种也被发现并给出了推断的亲本,他们是华武铁角蕨(A.×huawuense(=A.sarelii×wudangense)),泸云铁角蕨(A.×luyunense(=A.lushanense×yunnanense))和细变铁角蕨(A.×tenuivarians(=A.tenuicaule×varians)).本文阐明了华中铁角蕨复合体成员间在网状进化中的错综复杂关系,同时表明等位酶比较结合细胞学观察是揭示多倍体和杂种起源的有效工具.     

本科生物技术综合性超大实验课程的架构与建设

为了培养本科生的分子生物学实验设计与操作技能,在实践教学中实现培养本科创新人才的目标,以用大肠杆菌发酵生产重组细菌碱性磷酸酶为案例,通过碱性磷酸酶基因的克隆、原核表达、发酵生产、提取纯化以及酶活性检测等系列实验,把本科的基因工程、发酵工程和生物化学3门综合性独立实验课程有机地组合成一个内容相关联的超大型综合性生物技术大实验,进一步凸显了生物技术中以基因工程技术为核心的上游核酸操作、中游发酵生产和下游蛋白分离纯化三大技术模块的有机联系,大大地提高了本科实验教学的综合性和研究性,提升了实践教学水平,取得了良好的教学效果。     

大肠杆菌-长双歧杆菌穿梭载体的构建及PTEN在长双歧杆菌中的表达

长双歧杆菌可特异地定植于实体瘤低氧区,可用做肿瘤靶向性基因治疗的载体,而构建大肠杆菌-长双歧杆菌穿梭质粒则被证明是外源基因在长双歧杆菌中稳定表达的有效途径。为了构建能在长双歧杆菌中稳定表达外源基因的穿梭质粒并检测携带抑癌基因的工程菌对小鼠实体瘤的抑制效果,利用软件设计并合成了48条部分序列相互重叠的引物,通过PCR合成了长双歧杆菌质粒pMB1序列及长双歧杆菌HU启动子区序列,插入克隆载体pMD18-T,构建穿梭载体pMB-HU,该载体可在大肠杆菌DH5α及长双歧杆菌L17中稳定复制。PTEN基因编码具有蛋白质和酯类双重特异性磷酸酶活性的抑癌因子。将PTEN基因cDNA序列插入载体pMB-HU中HU启动子下游,构建重组质粒pMB-HU-PTEN,电击转化长双歧杆菌后,Western blot检测表明,表达产物中存在55kDa的PTEN蛋白特异条带。抑癌试验表明:与对照组相比,携带PTEN基因的长双歧杆菌可显著抑制小鼠实体瘤的生长。上述结果为以长双歧杆菌为载体的实体瘤靶向性基因治疗研究奠定了基础。     

内蒙古白绒山羊VEGF164基因cDNA克隆及组织表达特异性分析

旨在克隆内蒙古白绒山羊血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF164)基因并分析其基本表达模式。采用RT-PCR技术克隆基因,将得到的基因cDNA序列及其编码的氨基酸序列进行生物信息学分析。利用半定量RT-PCR方法进行组织表达检测。获得了内蒙古白绒山羊VEGF164基因编码区cDNA全长序列,扩增片段全长573 bp,包含了完整的ORF,编码190个氨基酸残基。核苷酸序列与绵羊的VEGF164(EU857623.1)基因同源性为99%,相应的氨基酸序列同源性为99%。SMART程序分析表明,ORF编码的蛋白质具有信号肽序列及血小板衍生和血管内皮生长因子家族(PDGF,VEGF)结构域。Psite程序分析表明,有1个蛋白激酶C磷酸化位点,4个酪蛋白激酶磷酸化位点。ProtComp Version 9.0程序分析将其定位于细胞外。RT-PCR检测表明,VEGF164基因在绒山羊脑、心脏、睾丸、胰腺、脾、肾和肺组织中均有表达。     

中国锦鸡儿属的分子系统发育

测定了中国锦鸡儿属Caragana各属下分类群20个代表种的ITS、trnL-F和trnS-G序列.基于3种DNA片段的单独分析所获得的系统发育树具有相似的拓扑结构;3种片段的合并分析提高了各分支的支持度,并获得了相似的系统发育树.落轴亚属subgen.Caragana的种类构成了一个在系统树上首先分化出来的单系分支,与形态特征和地理分布的研究一致.短齿系ser. Occidentales和长齿系ser. Bracteolatae的代表种构成了1个单独的分支,因此短齿系应被放入长齿系所属刺叶组sect.Longspina 而不是针刺组sect.Spinosae或sect.Pruinosa.分子系统学证据支持依据叶片宽窄在掌叶组sect.Frutescentes中再划分2个系的形态学研究结论;但Ser.Dasyphyllae和针刺系ser.Spinosae的亲缘关系较近,系统发育分析的结果似乎不支持在针刺组中单独划分2个系.宿轴类的物种聚成一个单系的分支,因此应被处理为一个组--鬼箭组sect.Jubatae;荚果里面被毛和无毛的种类各自构成2个小支,支持依据该特征在组下分系.系统树显示Sanczir定义的sect.Tragacanthoides然为多系类群,应将该组中所包含的刺叶组、针刺组、和鬼箭组的种类划分出来.基于ITS的遗传距离表明卷叶锦鸡儿C. ordosica与藏锦鸡儿C, tibetica应该是2个不同的种.     

抑癌蛋白PTEN的原核表达、抑癌活性研究和抗体制备

PTEN是具有蛋白质和酯类双重特异性磷酸酶活性的抑癌蛋白,在肿瘤治疗中具有广阔的应用前景。鉴于原核表达PTEN蛋白并用于抑癌实验的研究尚未见报道,因此尝试利用大肠杆菌表达有活性的PTEN蛋白,检测其抑癌效果。利用本室克隆的PTEN基因cDNA和原核表达载体pET44a( )分别构建带6×His和Nus标签的两种诱导型原核融合表达载体pETPTEN和pETNusPTEN,在不同的大肠杆菌表达宿主BL21(DE3)(简写为BL)和Rosettagami(DE3)pLysS(简写为RG)中诱导表达。SDSPAGE和Westernblot检测表明:在可溶性组分和包涵体中均含有目的蛋白,在BL中目的蛋白的表达量较高(18.7%)而在RG中可溶性蛋白的比例较高(6.6%)。经纯化和包涵体蛋白复性处理后,重组融合蛋白经Chariot转运入小鼠实体瘤及人前列腺癌DU145细胞。抑癌实验表明:与对照组相比,重组PTEN蛋白对小鼠实体瘤的生长抑制率为58.76%;对癌细胞DU145的生长抑制率可达46.16%;并可导致明显的G0G1期阻滞,其中在宿主RG中表达的重组蛋白抑癌效果明显高于BL宿主中表达的目的蛋白。证实在原核系统中表达的重组PTEN蛋白具有抑癌活性,同时制备了PTEN的高效价腹水多抗,为深入研究PTEN蛋白在癌症治疗中的应用打下了良好的基础。     

一个实用的群体遗传学分析软件包——GENEPOP 3.1版

ＧＥＮＥＰＯＰ是一个非常实用的群体遗传学分析软件包,适用于对大量的群体遗传学数据进行分析。它主要有以下３个方面的用途：１）进行正合检验,如对哈迪－温伯格平衡、种群差异和位点间的连锁不平衡进行检验;２）估算经典的群体遗传学参数,如Ｆｓｔ和其它相关指数及基因频率等;３）可把ＧＥＮＥＰＯＰ的文件转换为常用的群体遗传学分析软件包（如ＢＩＳＹＳ、ＦＳＴＡＴ和ＬＩＮＫＤＯＳ）所要求的输入文件格式。与软件ＢＩＯ