杨盘二孢菌诱导的杨树差异表达基因的功能分析和染色体定位

利用cDNA芯片技术从含有2,952个克隆的杨树芯片中筛选出1,160个受杨盘二孢菌诱导的基因。功能分析表明,该1,160个基因分别属于11个功能类别,除了功能未知基因外,参与新陈代谢、防御反应、信号传导及转录调控的基因最多,这4大类基因约占基因总数的42%。1,160个差异表达基因中有926个基因被定位于19条染色体上,其中被定位于第Ⅱ条染色体上的差异基因最多,共102个(11.0%),其次是第Ⅰ条染色体,共93个(10%),被定位到第ⅩⅦ条染色体上的差异基因最少,仅有11个,基因在染色体上的分布则表现为在部分染色体的末端区域存在大量的聚集,在中间区段则相对较少和排列稀疏,基因的这种分布情况与植物抗病的关系有待进一步研究。     

植物蔗糖转运蛋白的基因与功能

蔗糖是植物体内碳水化合物长距离转运的主要( 甚至唯一) 形式, 为植物生长发育提供碳架与能量。蔗糖转运蛋白(sucrose transporter, SUT)负责蔗糖的跨膜运输, 在韧皮部介导的源-库蔗糖运输, 以及库组织的蔗糖供给中起关键作用。自从菠菜中克隆到第一个SUT基因以来, 已先后有多个SUT基因的cDNA得到克隆与功能分析, 涉及34种双子叶与单子叶植物。每种植物都有一个中等规模 的SUT基因家族, 其不同成员之间具有较高的氨基酸序列同源性, 但在蔗糖吸收的动力学特性、转运底物的特异性和表达谱等方面存在差异。本文系统介绍国内外(主要是国外)在植物SUT基因的克隆、分类与进化、细胞定位与功能, 以及研究方法等方面的研究进展, 并简要介绍我们在橡胶树SUT基因研究上的初步结果。     

玉米根细胞中类整合素蛋白与α-微管蛋白的共定位及其可能的相互作用

采用间接免疫荧光标记法对玉米根细胞中的类整合素蛋白和细胞骨架主要组分之一的α-微管蛋白进行了荧光定位。结果表明：类整合素蛋白主要分布在质膜上。与对照相比,用与类整合素蛋白特异结合的5肽GRGDS处理后,质膜上类整合素的分布更为均匀,微管的排列密度降低,而用不与类整合素蛋白特异结合的GRGDS类似物SDGRG处理则对类整合素蛋白分布和微管蛋白的排列均无明显影响。微管蛋白解聚剂或稳定剂处理改变类整合素在质膜上的分布。这些结果表明类整合素蛋白与微管蛋白间有复杂的相互作用。     

测序水稻品种SSR遗传连锁图谱的构建及其农艺性状基因座分析

利用测序水稻品种"Nipponbare（粳）/广陆矮4号（籼）"杂交F2群体90个单株为作图群体,构建含148个SSR标记的水稻遗传连锁图谱,覆盖基因组全长1737.81cM,标记间平均距11.90cM。利用该图谱及Excel2000和Mapmaker/QTL1.1b软件对分蘖数、穗数、穗长、主穗长、株高、剑叶长等六个农艺性状间的相互关系和基因位点进行分析,结果在LOD>2.2和P<0.005的条件下共检测到28个QTLs,它们分布在水稻所有染色体上,单个QTL对性状的分子贡献率11.1%-42.9%,其中大于20%有10个,并对选用已测序材料为亲本构建图谱来探讨水稻农艺性状的分子基础及其育种意义进行了讨论。     

油葵苗期抗旱相关性状的QTL定位及候选基因筛选

干旱是限制向日葵生长发育的重要因素之一。为探究向日葵苗期抗旱性分子机制,该研究以向日葵K55与K58杂交构建的150个F₇重组自交系群体为材料,对其在正常浇水和干旱胁迫两种水分处理条件下的叶片相对电导率、叶绿素含量、叶面积、叶片相对含水量、根长进行表型测定,利用前期建立的SNP、SSR分子标记遗传连锁图谱,通过复合区间作图法对5个抗旱相关的性状进行QTL定位。结果表明：(1)共定位到向日葵QTL位点11个,其中正常浇水条件下5个,干旱胁迫条件下6个,表型贡献率为0.768%~7.547%,且5号连锁群上定位到的QTL位点最多(3个)。(2)QTL置信区间内共筛选到62个与干旱相关的候选基因,包括位于qLA 8 1上的rna23019、rna23004、rna22661、rna22193、rna23294、rna22783和位于qCC 13 1上的rna40140,这些基因可作为后续基因克隆及功能研究的重点候选基因。该研究结果为向日葵抗旱性研究及其遗传改良奠定了基础。     

家蚕BmChd64基因的克隆与表达定位分析

Chd64是含有钙结合蛋白同源（Calponin homology,CH）结构域的蛋白,在果蝇蜕皮激素与保幼激素信号通路中发挥重要作用。本研究以家蚕Bombyx mori为研究对象,利用PCR克隆了与果蝇Drosophila melanogaster DmChd64同源的BmChd64基因,与表达载体pET-28a连接后,成功获得体外原核表达的BmChd64蛋白,并对其进行了亚细胞定位分析。家蚕BmChd64基因开放阅读框（ORF）的序列为567 bp,编码188个氨基酸,预测分子量大小为20.9 kDa,理论等电点为8.41,编码的蛋白在第27~130个氨基酸处存在CH结构域。同源性比对与进化分析显示,BmChd64与赤拟谷盗Tribolium castaneum和果蝇的Chd亲缘关系较近。qRT-PCR结果显示,BmChd64在家蚕5龄游走期的不同组织中均有表达,且在翅原基中的表达趋势与家蚕体内蜕皮激素（20-hydroxyecdysone,20E）滴度变化规律一致。亚细胞定位结果显示,BmChd64在细胞核与细胞质中均有分布,细胞核内荧光信号较强,且在细胞核外围较弱,推测细胞质中BmChd64也可入核,最终定位在细胞核中。研究结果表明BmChd64可能主要通过20E信号通路调控翅原基等的变态发育,这为进一步完善20E调控昆虫变态发育的分子机制提供了实验基础。     

脑内芳香化酶表达的定位、调控及意义

芳香化酶催化雄激素转化为雌激素,在脑内其表达主要见于下丘脑与边缘系统的神经元内,星形胶质细胞可能也表达芳香化酶。芳香化酶基因表达是由多个组织特异性的启动子驱动的。脑内雌激素的有效浓度取决于脑局部芳香化酶的表达水平,由此产生的雌激素能调节突触发生和树突棘密度、神经营养因子和／或其受体的表达,保护脑细胞免受包括β－淀粉样蛋白在内的多种神经毒素的影响,并可显著改善老年性痴呆（AD）导致的学习和记忆下降及认知缺陷。     

易组"太谷核不育基因"(Ms2)基因定位的研究

将在远缘杂交中由普通小麦（AABBDD）4D染色体易组导入六倍体小黑麦（AABBRR）以及硬粒小麦（AABB）的太谷核不育基因Ms2（原位于普通小麦4D染色体短臂距着丝点31．2cM的显性雄性不育核基因）。重新异回普通小麦染色体组中,所获得携带易组Ms2基因的新型太谷核不育小麦其显性雄性不育特性表达正常,且雄性不育株的雌性可育机制正常,对不育株幼穗花粉母细胞减数分型期染色体构型的观察可见其为整倍体（2n=42),尚未发现回归普通小麦的易组太谷核不育与原位 的太谷核不育基因有不同的表型。采用系统的标志基因测交法对回归普通小麦的易组太谷不育基因进行测交定位,发现易组Ms2基因与普通小麦显性秆标志基因Rht3连锁,从而将其定位于普通小麦4B 色体虎Rht3基因9.7cM处,新位点被命名为Ms2（4BS）,对Ms2基因在六倍体小黑麦与原太谷核不育小麦远缘杂交中位时的走向,普通小麦4A与4B染色体的互换更名以及Ms2（4BS）新位点的开发利用进行了讨论,认为异源多倍体生物核基因的组间易位倾向于从供体染色体向进化亲缘关系较密切,且染色体序数与染色体臂相同的部分同源染色体易位;1988年第7届国际小麦遗传学会对普通小麦4A与4B染色体的互换更名是正确的;Ms2（4BS）作为一个新型的遗传标记,作为小麦族内所有携带B染色体组的物种的育种工具和在拓建各为小麦种质资源的基因库等方面均有广泛的用途。     

转基因猪外源基因染色体定位的研究

转基因猪外源基因染色体定位的研究ＥＸＯＧＥＮＯＵＳＧＥＮＥＬＯＣＡＬＩＺＡＴＩＯＮＯＮＣＨＲＯＭＯＳＯＭＥＳＯＦＴＲＡＮＳＧＥＮＩＣＰＩＧ关键词基因定位染色体原位杂交转基因猪ＫｅｙｗｏｒｄｓＧｅｎｅＬｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ,Ｉｎｓｉｔｕｈｙｂｒｉｄ...     

利用Tn5定位诱变筛选紫云英根瘤菌Exo^—变种

利用Ｔｎ５定位诱变方法,对质粒ｐＪＢＢ５进行Ｔｎ５插入诱变,得到１０个Ｔｎ５在５９ｋｂＢ５外源片段上有不同插入位点的质粒ＴＮ１１,ＴＮ１１２,ＴＮ２２,ＴＮ２３,ＴＮ３１,ＴＮ４１,ＴＮ９１,ＴＮ１０１,ＴＮ１３１,ＴＮ１４１。将Ｔｎ１１等分别转移到已经含有不相容质粒ｐＰＨ１ＪＩ的紫云英根瘤菌１０７菌株中,使之发生同源变换。通过抗性选择及表型鉴别,筛选到３株菌落表型干燥（Ｍｕｃ－）的酸性胞外多糖（ＥＰＳ）合成缺陷菌株（Ｅｘｏ－）１０７（ＴＮ２２）,１０７（ＴＮ１０１）,１０７（ＴＮ１３１）。Ｓｏｕｔｈｅｒｎ杂交分析证明这３株变种的Ｔｎ５插入确实是同源交换而不是转座产生,表明经过适当改良的Ｔｎ５定位诱变法可以应用于紫云英根瘤菌Ｅｘｏ－变种的筛选。