线粒体ND4-ND4L基因在黑腹果蝇种组中的进化特征

本实验对黑腹果蝇种组(melanogaster species group)中8个种亚组33个样品两个线粒体基因ND4和ND4L进行了测序,并分析了ND4基因的序列差异和碱基替换特点,发现近缘物种中存在很明显的转换倾向,而在远缘物种中由于重复替换导致转换数处于饱和状态,我们的实验数据证实了线粒体基因较核基因有较快的进化速度.最后根据D.melanogaster与D.yakuba的遗传距离推算了8个种亚组的分化时间,ananassae种亚组最先分化,然后依次是montium,melanogaster,ficsphia,eugracilis,elegans,suzukii和takahashii最后分化.     

以ND4L和ND4基因为标记探讨黑腹果蝇种组的系统发育关系

多年来的形态学、染色体组学以及DNA序列几个方面的研究均没有很好地阐明黑腹果蝇种组内的系统发育关系。本实验测定了33个样品的ND4和31个样品的ND4L基因序列,以D．obscuroides为外群,用最大简约法和Bayesian法分别构建进化树。结果表明两种方法构建的拓扑结构一致,而且大部分支系的支持率较高。整个黑腹果蝇种组分成三大谱系：1）montium种亚组;2）ananssae种亚组;3）Oriental种亚组（melanogaster、ficsphila、eugracilis、elegans、suzukii、takahashii）。montium是最早分化的种亚组。在第三谱系中,melanogaster分化得最早;然后依次是ficsphila,eugracilis,elegans;suzukii与takahashii为姐妹种亚组,最后分化。     

水稻OsERF96应答病原菌的表达及启动子的功能分析

前人研究发现水稻Os ERF96(ethylene responsive factor 96)可应答白叶枯病病原菌的侵染,但其功能及表达调控机制仍不清楚,本研究进一步分析了该基因在水稻应答稻瘟病病原菌侵染及外源激素(SA和Me JA)处理下的转录情况,并分析了其启动子的诱导表达活性。结果表明:相对于对照组,Os ERF96在接种稻瘟病后1~4 d表达量显著上调,以第1天最高,此后逐渐下降,外源SA处理后Os ERF96表达量持续上调;利用Os ERF96启动子驱动GUS的转基因株系分析了Os ERF96启动子的诱导活性,结果表明GUS在根、茎和叶均有不同程度组成型表达,稻瘟病菌接种后4~7 d GUS活性持续升高。GUS活性定量表明,稻瘟病菌和SA处理条件下均出现了升高。综上所述,Os ERF96可应答白叶枯病或稻瘟病病原菌的浸染,其启动子是一个对病原菌侵染产生应答的诱导性启动子。     

线粒体ND4-ND4L基因在黑腹果蝇种组中的进化特征

本实验对黑腹果蝇种组(melanogaster species group)中8个种亚组33个样品两个线粒体基因ND4和ND4L进行了测序,并分析了ND4基因的序列差异和碱基替换特点,发现近缘物种中存在很明显的转换倾向,而在远缘物种中由于重复替换导致转换数处于饱和状态,我们的实验数据证实了线粒体基因较核基因有较快的进化速度。最后根据D．melanogaster与D．yakuba的遗传距离推算了8个种亚组的分化时间,ananassae种亚组最先分化,然后依次是montium,melanogaster,ficsphila,eugracilis,elegans,suzukii和takahashii最后分化。     

水稻Xa1基因启动子的克隆及功能分析

Xa1是一个能对日本白叶枯病优势小种(小种1号)产生专化性抗性的R基因,虽已有该基因克隆、表达和功能方面的研究,但对其表达调控分子机制还不很清楚。本研究利用Xa1启动子与GUS报告基因的转基因T1株系,研究了Xa1启动子的时空表达及对不同外源激素的应答特征。结果表明,Xa1启动子驱动的GUS基因在水稻根中的表达量明显高于茎和叶,且在根部的中柱区GUS的表达量明显高于周围组织;在外源MeJA作用下GUS的表达显著增强,在SA和ABA处理下也有一定程度的增强,这些结果暗示Xa1的抗病作用与其在根系中柱的组织特异性表达存在一定的相关性,MeJA对Xa1启动子的活性起重要的调控作用。     

水稻Xa21基因启动子序列分析及其在不同条件下的表达特征

以水稻品种‘日本晴’(Oryza sativa‘Nipponbare’)为实验材料,根据GenBank上公布的同品种水稻的基因组DNA序列设计1对引物,对水稻Xa21基因启动子进行克隆并测序,通过PCR扩增获得的Xa21基因启动子序列长1 982 bp,其中除包含启动子基本元件外,还包含一些与逆境信号相关的元件(GCC-box、A-box、TC-rich repeats、MBS、LTR和W-box等)。利用GUS组织化学染色和定量分析方法,研究了转基因水稻T1代株系不同器官和发育阶段Xa21基因启动子的表达特异性及其在不同逆境和激素处理条件下的表达特征,结果显示:在转基因水稻的叶、茎和根部均能检测到GUS活性,但根部GUS活性最高,特别是在根尖的中柱区活性最强;随苗龄增长(3叶期、5叶期和8至9叶期)叶片中GUS活性逐渐增加,8至9叶期GUS活性最高;机械损伤和100μmol.L-1茉莉酸甲酯(MeJA)处理可使叶片中GUS活性显著或极显著提高,而干旱、500μmol.L-1水杨酸(SA)和100μmol.L-1脱落酸(ABA)处理则对叶片中GUS活性无明显影响。研究结果表明:外界逆境胁迫对水稻Xa21基因启动子的表达有诱导作用;该启动子的表达受水稻发育阶段的调控并具有一定的器官组织特异性,在根中的表达量最高;其介导的抗病反应依赖于茉莉酸(JA)信号通路。