基因芯片技术在植物基因克隆中的应用研究进展

基因芯片是以预先设计的方式将大量的生物讯息密码(寡核苷酸、cDNA、基因组DNA等)固定在玻片、硅片等固相载体上组成的密集分子阵列.基因芯片技术本质是生物信号的平行分析,它利用核酸分子杂交原理,通过荧光标记技术检测杂交亲和与否,再经过计算机分析处理可迅速获得所需信息.由于其具有高通量、微型化、连续化、自动化、快速和准确等特点,已引起国际国内广泛的关注和重视,在许多领域得到了广泛的应用.本文简述了基因芯片的概念,技术特点及主要分类,着重对其在基因表达水平检测,基因突变和多态性的分析,基因组DNA分析,后基因组学研究以及转基因农作物检测等方面进行阐述,并说明其存在的问题及展望.     

花生发育果实小泡运输类型与黄曲霉抗性和发育有关(英文)

小泡运输介导的先天免疫在植物防卫中起重要作用。采用定量PCR和生物信息学的方法,该研究揭示两种不同的小泡运输类型分别在花生黄曲霉抗性品种C20R和敏感品种TFR发育的种子中起主要作用。VAMP726和RMR是黄曲霉抗性品种C20R中主要的小泡运输组分,VSRs VTI1a,b是黄曲霉敏感品种TFR中主要的小泡运输组分。在果实发育过程中,这些小泡运输组分的转录动态在整体转录组水平分别与相应的花生黄曲霉抗性品种C20R和敏感品种TFR差异表达的一系列基因表达趋势一致。因此,我们认为两类不同组合的小泡运输分别在黄曲霉抗性品种C20R和敏感品种TFR果实发育中起着主要运输作用,与发育中转录组水平基因表达的差异一致。这种差异早在蛋白质合成结束和运输起始阶段就已经显示,导致果实代谢和发育方向的差异,造就黄曲霉抗性的不同。     

SSR分子标记检测出的花生类型内遗传变异

花生是我国重要的食用油和蛋白质来源作物,鉴定其DNA分子多态性对品种改良和资源评价具有重要的意义。从已公布的花生Genomic-SSR和EST-SSR引物中筛选出34对引物,用来分别鉴定花生4大类型各24份共96份品种资源的分子变异,其中龙生型资源全部来自广西,普通型资源中有11份从国外引进,有13份来自广西和国内其他省市,多粒型资源只有两份来自中国,其他22份分别来自印度、美国和非洲等地,珍珠豆型资源中有22份是来自中国各地的育成品种或农家品种,有2份来自国外。研究结果为:分别有10～16对SSR引物能在4大类型花生资源中扩增出多态性DNA片段;这些多态性SSR引物都具有多位点特性;首次为SSR分子标记设立了一个新的评价指标——区别指数,多态性SSR引物的区别指数最高达0.992;资源间的平均遗传距离,多粒型为0.59,普通型为0.48,珍珠豆型为0.38,龙生型为0.17。根据遗传距离采用最长距离法对4大类型花生资源分别进行了聚类分析,构建了资源间的遗传关系图,花生4大类型可进一步分成不同类群,资源间的亲缘关系与其来源相关。观察到PM15和PMc297的扩增产物具有类型特异性,PM15能在龙生型、普通型和多粒型花生资源中扩增出多态性条带,而在珍珠豆型花生中扩增条带完全相同,PMc297也有相似的扩增结果。由于在多粒型花生资源中检测出的遗传多样性最丰富,研究结果支持西班牙专家Krapovickas 1994年公布的花生栽培种分类系统。总之在花生4大类型内资源中能检测出丰富的SSR分子标记,开发出更多的SSR分子标记将能充分揭示花生分子水平的变异,从而使花生遗传图谱构建、分子标记辅助育种成为可能。     

花生黄曲霉抗性与SR和α-微管蛋白相关性

信号识别颗粒受体在分泌性蛋白合成和分泌过程中起重要作用。微管蛋白对细胞内各种生命活动都是必需的。将数据库中花生抗黄曲霉和敏感品种的两类α-微管蛋白α和α7和SR蛋白进行序列比较分析发现,在种子发育早期5,α-微管蛋白在敏感品种各有三条EST,抗性品种各有一条EST,晚期7只有抗性品种各有一条EST。SR只在抗性品种的6、7时期各有一条EST,敏感品种中没有。用荧光定量PCR方法对抗性品种KB153与敏感品种JH1012发育中不同时期的果实和部位进行差异表达分析,结果表明在果实发育早期的小果期,SR、α-微管蛋白α和α7在抗性品种中都显著上调表达,说明SR介导的内质网蛋白质运输途径与黄曲霉抗性有关。SR基因在抗性品种的子叶中的表达也上调,这与抗性品种中一些贮藏蛋白含量尤其是蛋白酶抑制剂高于敏感品种的现象一致。     

几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶基因研究进展

几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶是重要的水解酶,实践证明,转几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶基因植物能比较有效地抵抗真菌侵染。本综述了几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶结构分类、抗真菌机理．及其近年来在抗黄曲霉病研究中的应嗣研究,并对今后的研究及应用进行了预测。     

花生抗病基因分离克隆研究进展

花生是重要的油料作物和经济作物。近年来多种病害严重威胁着花生产业的发展,筛选花生抗病基因并对其进行研究成为花生抗性育种的新热点。结合抗病基因分离克隆在花生育种工作和遗传研究等领域逐渐显现的广阔前景,我们简要综述了国内外花生抗病基因分离克隆的研究现状,介绍了抗病基因分离克隆的类型及特点,并探讨了今后的研究方向。     

花生遗传转化的主要方法和研究进展

花生遗传转化研究对于花生品种改良、新品种繁育具有重要意义。农杆菌介导的遗传转化法和基因枪法是花生遗传转化的主要方法。随着对花生研究的深入开展,花生的遗传转化技术也越来越成熟。介绍了农杆菌介导的遗传转化法和基因枪法在花生遗传转化研究中的应用现状及存在的问题。     

花生种皮抗黄曲霉差异基因表达分析

选择高抗黄曲霉花生种质J11与高感种质金花1012为研究材料,利用基因芯片技术开展了抗病差异基因表达分析研究。试验共使用61078组大豆杂交探针。初步结果表明,与金花1012相比,J11种皮共有417个差异基因表达量上升,650个差异基因表达量下降,其中两份种质的种皮过氧化物酶（POD）差异基因表达量存在明显差异。为初步验证基因芯片分析结果,进行了POD活性测定。结果表明,种子接近成熟前,J11种皮的POD活性迅速上升,明显高于金花1012水平;金花1012则变化不明显,与相关基因差异表达量基本一致。     

生物信息学预测植物miRNAs的方法

MicroRNA又称miRNA,是一类广泛存在于动植物体内、大小为21~25nt左右的内源性非编码单链小分子RNA。在植物体中,miRNA主要负责调控转录后基因的表达,在机体发育、生长和应答胁迫方面发挥着重要的调节作用。近年来,miRNA已成为分子生物学领域的研究热点。本文介绍了几种发现和研究miRNA的方法,重点阐述了生物信息学预测miRNA方法的流程和策略,并对各过程中采用的方法及信息学软件的优劣性进行比较和分析,为预测miRNA提供新的思路。     

农杆菌质粒DNA提取方法的改良与鉴定

常规的农杆菌质粒DNA提取常采用碱裂解和酚、氯仿提纯方法,得率较低,一般在50ng/μl以下。针对常规碱裂解法的不足,利用含有pCGⅡ双价载体的LBA4404菌株通过增加菌液收集量、改变提取流程中的反应条件等对常规方法进行了改良,去除了酚、氯仿提纯过程,减少了提取过程对人体的伤害,得率一般在0.5-2μg/μl。所提取质粒DNA可直接用于PCR、限制性酶切等分子生物学试验。