叶绿体DNA片段的RFLP分析在黄精族系统学研究中的应用

对广义百合科黄精族6属23种及铃兰族1属1种的叶绿体基因组trnK和rpl16两个基因片段进 行了PCR-RFLP分析,结果表明：trnK基因的PCR产物在各类群间几乎不存在长度变异,均约2600bp,而rpl16基因则在各属之间及黄精属内表现出长度变异,变异范围在1140~1320bp之间;限制性酶切位点的同源性分析显示,黄精属、竹根七属、鹿药属和舞鹤草属构成的狭义黄精族与铃兰族中的铃兰属有较近的亲缘关系,并支持将扭柄花属和万寿竹属从广义百合科黄精族中分出的观点;在狭义黄精族内,黄精属与竹根七属聚成一支,鹿药属与舞鹤草属聚成另一支,为探讨族内属间的系统演化关系提供了分子生物学方面的证据。另外,本研究结果支持将金佛山黄精从鹿药属转隶至黄精属的观点。     

饲养东北虎的微卫星变异研究

东北虎是世界上濒危动物之一,具有极其重要的研究价值和保护意义。该研究利用10个在东北虎基因组中表现多态性的微卫星基因座（Fca005, Fca075, Fca094, Fca152, Fca161, Fca294, Pti002, Pti003, Pti007和Pti010）对113只饲养东北虎进行了遗传多样性检测。用非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳检测微卫星的PCR扩增产物,计算了10个微卫星基因座的等位基因频率、基因杂合度、多态信息含量和有效等位基因数。在113只东北虎样品中,10个基因座的等位基因数为3～6个,其中Fca152最多;等位基因频率处于0.009～0.767之间。基因杂合度值在0.385～0.707间,平均为0.616,多态信息含量值在0.353～0.658间,平均为0.558,有效等位基因数处于1.629～3.409之间,平均为2.784,表明所选用的10个微卫星基因座在研究样品中均为中高度多态性基因座,具有比较明显的遗传变异。113只样品中包括75只毛发样品,23只血液样品和15只组织样品,不同样品的结果比较表明,毛发、血液和组织样品均可以得到清晰的扩增结果。所以,微卫星基因座与非损伤性DNA分析方法可以成功地应用于濒危珍稀动物的遗传多样性研究。 Abstract:. The tiger is one of the most threatened wildlife species since the abundance and distribution of tiger have decreased dramatically in the last century. The wild Amur tiger (Panthera tigris altaica) only distributed in northeast China, the far east area of Russia and the north Korea and its size of wild population is about 450 in the world and 20 in China. Several hundred captive populations of Amur tigers are the main source to protect gene library of tiger and the source of recovering the wild populations. The Breeding Center for Felidae at Hengdaohezi and Ha’erbin Tiger Park in Heilongjiang Province is the biggest captive breeding base in China. How to make clear the genetic pedigree and establish reasonable breeding system is the urgent issues. So we use the microsatellite DNA markers and non-invasive technology to research on the genetic diversity of captive Amur tiger in this study. Ten microsatellite loci (Fca005, Fca075, Fca094, Fca152, Fca161, Fca294, Pti002, Pti003, Pti007 and Pti010), highly variable nuclear markers, were studied their genetic diversity in 113 captive Amur tigers. The PCR amplified products of microsatellite loci were detected by non-denatured polyacry lamide gel electrophoresis. Allele numbers, allelic frequency, gene heterozygosity(He), polymorphism information content(PIC) and effective number of allele(Ne) were calculated. 41 alleles were found and their size were ranged from 110bp to 250bp in ten microsatellite loci, Fca152 had 6 alleles, Fca075, Fca094 and Fca294 had 5 alleles, Fca005 and Pti002 had 4 alleles and the others had 3 alleles in all tiger samples, respectively. The allelic frequencies were from 0.009 to 0.767; The He ranged from 0.385 to 0.707, and Fca294 and Pti010 locus had the highest and lowest value; the PIC were from 0.353 to 0.658, Fca294 and Pti010 locus had the highest and lowest value; and Ne were from 1.626 to 3.409, Fca294 and Pti010 locus had the highest and lowest value, which showed the ten microsatellie loci had high or medium polymorphism in these Amur tigers and had high genetic diversity. At the same time, we only found even bases variability which showed the even bases repeat sequence (CA/GT) maybe the basic unit for length variability of microsatellite in all loci. In this study, the samples were made up of 75 hair specimens, 23 blood specimens and 15 tissue specimens, we obtained the genome DNA from hairs using the non-invasive DNA technology and demonstrated that DNA derived from hair samples is as good as that obtained from blood samples for the analaysis of microsatellite polymorphism. These results imply that microsatellite DNA markers and non-invasive DNA technology can help study the genetic diversity of Amur tiger. This method could be used in the captive management of other endangered species.     

降氨除臭芽孢杆菌的筛选鉴定及其氮素迁移过程

【目的】分离和鉴定一株高效降氨除臭芽孢杆菌,并研究其氮素迁移过程。【方法】采用自行设计的筛选平台,根据菌落形态、生理生化特征及16S rRNA基因序列的系统进化树分析进行菌株鉴定;在好氧和厌氧条件下,以NH4+-N为唯一氮源,通过检测NH4+-N、NO2?-N、NO3?-N和产生的气体浓度,明确菌株在降氨过程中氮素的迁移过程及特点。【结果】筛选出一株高效降氨除臭芽孢杆菌,经生化与分子鉴定为凝结芽孢杆菌;其在好氧条件下将NH4+-N降解为NO3?-N,降解率为98%;同时少量NO3?-N经好氧反硝化作用还原为N2;在厌氧条件下进行了硝化作用,但NH4+-N降解率仅为23.7%,且反硝化过程不明显。【结论】筛选得到的高效降氨除臭凝结芽孢杆菌在好氧和厌氧条件下皆具有异养硝化作用,但厌氧条件下反硝化作用不显著,好氧反硝化作用产生的含氮气体为氮气,其在农业和环保领域具有巨大的产业化潜力。     

基因组编辑技术在植物中的研究进展与应用前景

外源DNA导入细胞并与基因组靶基因发生同源重组可以精确修饰或替换靶基因,但在植物中产生自发同源重组的概率很低.近几年出现的人工改造核酸酶可以大幅提高同源重组的效率,实现基因组的精确、定向改造.其中,归巢核酸酶、锌指核酸酶和TALE核酸酶已在植物基因工程中得到成功应用,最近开发出来的基于CRISPR/Cas系统的基因组编辑技术则更具有高效方便等特点.这些人工核酸酶的应用为植物基因工程的发展呈现了更加美好的前景.首先介绍了基因组编辑技术及其发展历程,随后详细阐述了提高植物基因组定点编辑效率的策略,最后对基因组编辑技术在农业和植物基因工程上的应用进行了展望.     

细菌耐受噬菌体感染的分子机制研究进展

噬菌体是能感染细菌的病毒。为了抵抗噬菌体的感染,细菌进化出多种抵抗噬菌体感染的机制,这些机制的阐析极大地促进了基因编辑领域的发展,同时也为噬菌体治疗的开展奠定了基础。本文就细菌针对噬菌体感染的各个环节所进行的抵抗及其分子机制进行了简要综述,同时讨论了这些防御系统的存在对细菌自身的影响,分析了当前细菌耐受噬菌体机制研究存在的局限性,并对未来研究进行了展望。     

鸡8个功能基因5'-侧翼区与内含子的 SNP多样性比较

本研究旨在探讨鸡功能基因5'-侧翼区的单核苷酸多态性(SNP)水平.作者以自来航鸡、隐性白洛克鸡、杏花鸡、丝羽乌骨鸡、固始鸡、红色原鸡为材料,扩增了GH、DDBC1、RIKEN、RASGRP3、IGF1、THRSP、VIP及PRL共8个基因的5'-侧翼区DNA序列.扩增序列全长为8,399 bp,SNP的总数为161个,平均每52 bp出现一个SNP.8个功能基因5'-侧翼区核苷酸多样性的θ均值和π均值分别为0.00620±0.00110和0.00559±0.00100.比较检验表明,5'-侧翼区的SNP多样性显著低于内含子区域.5'-侧翼区是基因表达的一个重要调控区域,在分子进化和系统发生过程中承受着比内含子区域更大的选择压,其较低的SNP多样性是适应性较好的表现.Tajima检验与Fu和Li检验表明,与鸡繁殖性状显著关联的VIP基因和PRL基因很可能是人工选择或自然选择的目的基因.     

中国石龙子精子形成的超微结构研究

采用透射电镜观察中国石龙子精子的形成过程。结果表明:早期精细胞中有高尔基复合体和线粒体集合,由高尔基复合体所分泌的前顶体囊泡,逐渐向核移动,以后的过程可分为四个时期。时期Ⅰ:前顶体囊泡移至核膜时,核膜凹陷形成封闭的顶体囊泡,囊泡底部靠近核膜处有一电子致密的顶体颗粒,近端中心粒及鞭毛开始出现。时期Ⅱ:顶体囊泡变扁平,细胞核延长,染色质浓缩成短丝状的染色质纤维。时期Ⅲ:核进一步延长,染色质纤维变粗变长,按核纵向排列有序。时期Ⅳ:染色质纤维浓缩至最大限度,电子透明的核质消失,核呈高电子致密,顶体复合体发育完全。     

甘露聚糖酶Man23的化学修饰及活性必需基团测定

用化学修饰剂NEM、二甲基溴化锍、EDC、DEPC、TNM、对硝基苯乙二醛、PMSF、TNBS对芽孢杆菌B23产生的甘露聚糖酶M an23进行化学修饰,并测定修饰反应的动力学参数关系。结果显示半胱氨酸、色氨酸(1个)和谷氨酸(或天冬氨酸)残基(2个)是酶活性的必需基团;组氨酸、酪氨酸、精氨酸、丝氨酸和赖氨酸残基均为非必需基团。双向电泳结果显示酶蛋白分子具有一个链内二硫键(Cys90-Cys110)。荧光光谱测定结果显示该酶最大吸收峰为336 nm。底物作用导致酶的发射光谱发生蓝移,说明色氨酸残基位于酶蛋白分子内部的疏水区。     

均匀设计优化建兰ISSR-PCR体系

采用均匀设计,对影响建兰ISSR-PCR体系的引物、Mg^2＋、dNTP和Taq DNA聚合酶浓度等进行4因素5水平和4因素3水平两轮优化,建立了适合于建兰ISSR-PCR的反应体系：在20μL反应体系中,舍引物0．25μmol／L、Mg^2＋ 2．5mmol／L,dNTP0．2mmol／L、Taq DNA聚合酶1.5U和模板DNA40ng．在此基础上对扩增程序中的循环次数和退火温度,以及ISSR引物进行筛选．筛选获得的扩增程序为：94℃预变性5min;接着进行32个循环：94℃变性35S,52～56℃退火45S,72℃延伸90s;循环结束后,72℃延伸10min．同时筛选得到14个扩增稳定、多态性丰富的ISSR引物．     

影响毛状根生长及其次生代谢产物合成因素的研究进展

利用发根农杆菌转化药用植物,并对毛状根进行离体培养,大量提取重要成分,是药用资源植物可持续发展的有效途径之一。讨论了毛状根的诱导、影响毛状根生长及次生代谢产物形成的因素、利用毛状根培养技术生产植物次生代谢物的最新研究进展。