生物信息学技术进展

生物信息学是一门对生物信息进行采集、储存、传递、检索、分析和解读的学科,它已经渗透于现代生物学、数学、信息学、计算科学、统计学、物理、化学各个方面。本概述和分析了生物信息学研究中的一些方法。     

生物胺受体配基结合区域及其位点的预测

生物胺受体被认为是一类重要的药物靶标,用生物信息学手段寻找它的配基结合位点并分析其功能,对于药物设计具有重要的指导意义。从整体上结合可变性、疏水性和保守性构建了受体的2D螺旋横切面模型,预测出其可能的配基结合区Ⅰ、Ⅱ,其中TM3、TM4以及TM7在配基结合中起关键作用,E-Ⅱ环也参与了配基结合这一过程,这是对以往普遍认为只有TM参与配基结合的延伸。从局部上寻找了生物胺受体及其子受体的motif,提出了父家族可变子家族保守motif概念,即父家族可变区中出现的子家族保守的motif最后结合整体与局部分析结果分析了各motif的功能,预测了行使配基结合功能的motif及其相应位点,结果证明与突变实验结果有很好的吻合度。     

miR-132的生物学功能

microRNA是生物内源性的非编码小RNA,选择性地作用于mRNA的3’非翻译区（UTR）,对基因的表达起重要的调控作用。miR-132是发现较早的microRNA之一,我们对其在癌症、感染、心血管疾病、神经系统调节等众多生命过程中的作用进行简要综述。     

G蛋白偶联受体的结构与功能

G蛋白偶联受体(Gprotein-coupled receptor,GPCR)是具有7个跨膜螺旋的蛋白质受体,根据其序列的相似性以及与配基的结合情况,共分为5个亚家族,是人体内最大的蛋白质家族,也是重要的药物靶标。二聚体或寡聚体的形成,以及G蛋白偶联受体多元素参与的信号网络传递模式的研究,打破了传统的配基→G蛋白偶联受体→G蛋白→效应器的这种单一的线性信号传递模式,它的结构与功能的研究对于新药的开发、研制以及推动医药领域的发展起着举足轻重的作用。     

兼抗抗白粉病和黄矮病小麦育种材料的创造与鉴定

白粉病和黄矮病是小麦生产上的重要病害,近几年来这两种病害经常在我国一些小麦产区同时发生。为解决该问题,本研究通过杂交、回交方法将抗黄矮病的Bdv2基因（源自于YW642）和抗白粉病的Pm21基因（源自于CB037）聚合在一起,育成了兼抗黄矮病和白粉病的小麦新材料。通过田间抗病性鉴定与分子标记辅助选择相结合,得到聚合了Bdv2基因和Pm21基因的BC1代小麦22株,F2代小麦51株。农艺性状调查显示,这些含Pm21和Bdv2基因的双抗白粉病和黄矮病小麦新材料的农艺性状优于感病植株和原先的亲本,可以在小麦白粉病和黄矮病兼性抗病育种中作为优异种质资源加以利用。     

威岭栽培黑麦抗白粉病特性导入小麦的研究

威岭黑麦(Weiling rye)是一个高抗白粉病(Erysiphe gramininis f．sp．tritici)的中国矮杆栽培黑麦。以Weiling rye作为白粉病抗源,高感白粉病小麦栽培品种My8443为母本,从Weiling rye与小麦My8443远缘杂交的BC_2F_6后代中鉴定出一个新的小麦-黑麦易位系No．147,以实现威岭黑麦白粉病抗性向普通栽培小麦的转移。No．147及其亲本的抗白粉病特性通过苗期和成株期优势生理小种混合接种和室内单生理小种接种鉴定,改良的染色体C-分带和基因组原位杂交技术(GISH。Ge- nomic in situ hybridization)被用于鉴定小麦和黑麦的染色质,酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳(APAGE)被用于鉴定黑麦醇溶蛋白1RS特异条带,11个黑麦种属特异性标记SCM(Secale cereale marker)引物被用于扩增分析黑麦特异性简单重复序列(SSR)。研究结果证实No．147是一个新的高抗白粉病的1BL/1RS小麦-黑麦染色体易位系,并对其产生的细胞学机制进行了分析。论文对中国栽培黑麦抗性基因资源的利用和该易位系在小麦遗传育种改良中的利用价值进行了讨论。     

小麦抗条锈病基因YrCN19的诊断检测和遗传分析

用小麦条锈病抗性基因YrCN19的诊断标记Xgwm410对19个小麦品种或品系进行PCR筛选,其中川农19、新抗5号、爱民5号和爱民6号扩增出与条锈病抗性基因YrCN19共分离的特征片断,其大小为391个碱基,而在其他的小麦品种或品系中未能检测到该片断。系谱分析和抗性鉴定结果表明川农19、新抗5号、爱民5号和爱民6号含有小麦条锈病基因YrCN19。抗性遗传分析发现小麦条锈病抗性在川农19,新抗5号和爱民5号中的遗传符合单个显性基因的遗传规律(3抗:1感);杂交组合烟辐188/爱民6号的抗性遗传也符合单个显性基因的遗传规律,而另外一些杂交组合(如R25/爱民6号,鲁955159/爱民6号和苏3110/爱民6号)中的抗性分离则符合两对基因互补的遗传规律(9抗:7感)。本研究揭示了小麦条锈病抗性基因YrCN19在不同遗传背景和杂交组合的抗性表达和分离有差异,从而加速YrCN19在小麦抗条锈育种中的开发与利用。