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。     

一株裂解性奶牛乳房炎源大肠杆菌噬菌体的分离鉴定及生物学特性分析

【目的】从新疆石河子地区奶牛粪样中分离裂解性大肠杆菌噬菌体(Escherichia coli phage),对其进行纯化及生物学特性分析。【方法】利用双层平板法从奶牛粪样中分离、纯化噬菌体,将纯化后的噬菌体浓缩液用醋酸双氧铀负染后通过透射电子显微镜观察其形态特征。对该噬菌体进行全基因组测序和遗传进化分析,同时测定噬菌体的宿主谱、最佳感染复数、一步生长曲线、热稳定性及酸碱稳定性。【结果】分离并纯化出一株裂解性噬菌体vB_EcoM_XJ2,噬菌斑圆形不透明,直径0.7 mm–1.2 mm;电镜显示其头部呈正多面体对称,有可伸缩性尾部;核酸类型为双链DNA,基因组大小为75.617 kb,G+C%含量为42.09%;其核酸序列与大肠杆菌噬菌体NJ01和vB_EcoP_SU10相似性高达94%。生物学特性研究显示该噬菌体能裂解多株临床分离的大肠杆菌;能耐受60°C左右高温,在pH 5.0–11.0范围内效价稳定;最佳感染复数为0.1,潜伏期为15 min,暴发期为95 min,裂解量约为10.6 PFU/cell。【结论】vB_EcoM_XJ2是一株在不同温度、不同酸碱性环境中有较强适应能力的裂解性肌尾科大肠杆菌噬菌体。     

植物乳杆菌编码复制起始蛋白天然质粒的系统进化分析

【目的】探究复制起始蛋白(Replication initiation protein,Rep)是否可以作为天然质粒系统进化关系研究的分子标记。【方法】以植物乳杆菌天然质粒编码的Rep为研究对象,通过构建Rep系统进化树详细分析和讨论这些质粒的系统进化关系。【结果】植物乳杆菌45个编码Rep天然质粒可以划分为5个进化关系紧密的家族和1个独立进化质粒p G6302,家族1-4质粒可以进一步划分为10个进化关系更近的亚家族类群,因此这些质粒可能起源于6个祖先质粒。【结论】Rep氨基酸序列显示了适度的保守性和变异性,是植物乳杆菌编码Rep质粒进化研究理想的分子标记,为植物乳杆菌天然质粒系统进化研究提供了一种简单、有效的分析方法和标准,并为植物乳杆菌或其他乳酸菌天然质粒系统进化研究提供了分子水平的佐证和依据。     

一种新的RNA二级结构三维图形表示及其应用

本研究提出了一种新的RNA二级结构的图形表示方法,这种方法不同于以往的表示方式。根据所提出的RNA二级结构的图形表示,将对9种病毒的RNA二级结构进行图形表示,构建系统进化树,进行序列间相似性的比较和分析。根据最终结果,可以很清晰地发现,AVII与LRMV两种病毒是最为相似的,另外,较大的距离值出现在了APMV与ALMV;PDV与AVII中,这说明这几种RNA二级结构明显不相似。这一研究结果与前人相似性分析的结果是十分相似的,同时,所采取的方法更加简单易于区分观察且得到的结果又是十分可靠的,因此,这些更加证明了该方法是有效的。     

植物类防御素基因的预测和序列分析

文章用已知的9种植物防御素基因为对照,根据DFCI数据库中28种植物的相关数据,进行BLAST同源性比对,在24种植物中预测出115种新的类植物防御素基因。对它们进行序列比对、信号肽预测和进化树分析的结果表明：他们与已知的植物防御素有很高的同源性,且具备植物防御素的基本特征。     

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.     

簇毛麦HMW-GS及其启动子基因的克隆与序列分析

利用2对特异引物,从簇毛麦(Dasypyrum villosum)基因组中分离克隆出一个簇毛麦HMW-GS基因VHG-2(GenBank登录号为FJ600492)及其启动子序列VHGp-1(GenBank登录号为FJ600489).VHGp-1序列长度为1 099 bp,从5′至3′方向依次有E-box、N-box、G-box、HMW谷蛋白特异38 bp增强子和TATA-box等典型的HMW-GS基因启动子作用调控元件,说明VHGp-1为簇毛麦HMW-GS的启动子基因.VHG-2序列长度为1 572 bp,具有单一完整的、可编码498个氨基酸的开放阅读框(ORF),该ORF推导的氨基酸序列结构分析表明,编码区依次包含由21个氨基酸残基组成的信号肽、105个氨基酸残基组成的N-末端区、330个氨基酸残基组成的中部重复区和42个氨基酸残基组成的C-末端区;中部重复区主要重复单元为6肽(PQQGQQ)和9肽(GYYPTSP/LQQ);有6个半胱氨酸残基(Cys),其中5个分布在N-末端区,1个分布在C-末端区,第3、4个相邻.这些特征与报道的y-型HMW-GS多肽结构基本一致,说明VHG-2是簇毛麦的y-型HMW-GS基因.系统进化分析表明,簇毛麦HMW-GS启动子序列(VHGP-1)与智利大麦(H.chilense)H基因组的D-hordein基因、拟鹅观草和阿拉善鹅观草St基因组的HMW-GS基因的启动子具有比较近的同源关系,簇毛麦HMW-GS基因(VHG-2)与冰草、拟鹅观草和中间偃麦草的y-型HMW-GS基因具有较近的同源关系.     

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。     

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。     

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。