植物生氰糖苷研究进展

生氰糖苷在植物中具有化学防御功能,在抗病虫害方面有重要作用.同时由于在木薯、杏仁和亚麻籽等食用植物中广泛存在,长期食用会危害人体健康.因此,对植物生氰糖苷的研究有重要意义.对植物生氰糖苷的结构、生物合成、毒性机理及在抗病虫害方面的应用、转基因研究等进行了综述,并且对其在竹亚科植物中的应用做了展望.     

酵母Ty1和Ty3转座调控机制研究进展

LTR(Long Terminal Repetition, LTR)反转录转座子广泛存在于真核生物界,是逆转录病毒的进化祖先。LTR反转录转座子有两个古老的家族,Ty1/Copia和Ty3/Gypsy。目前关于LTR反转录转座子转座机制及调控机制研究最透彻的是来源于酵母的两个活性转座子Ty1和Ty3。全面综述了Ty1和Ty3的分子生物学机制相关的最新研究进展。系统总结了Ty1和Ty3的结构特征及转座特性,归纳了Ty1和Ty3与宿主共生的调控机制,为进一步了解酵母LTR反转录转座子相关转座调控机制提供参考。     

转座子衍生基因的演变途径及对生物生长发育的影响

转座子(transposable elements,TEs)是指在基因组上能从同一条染色体的一个位置转移到另一个位置或者从一条染色体转移到另一条染色体上的一段DNA序列。广泛存在于基因组中的转座子通过复制、动员、重组基因片段以及修改原基因结构形成的新基因,被称为转座子衍生基因。该文综述了转座子衍生基因与转座子和常规基因的异同以及转座子衍生基因的演变途径,归纳了转座子衍生基因对宿主基因进化,以及对生物生长发育的影响。     

毛竹LTR反转录转座子PHRE6的克隆与转录活性分析

长末端重复序列(long terminal repeat,LTR)反转录转座子是真核生物基因组中普遍存在的一类可移动的DNA序列,因两端具有长末端重复序列而得名。大多数LTR反转录转座子能够感受外界环境的变化,具有转录激活特性和转座激活特性。该研究从毛竹(Phyllostachys edulis,Ph.edulis)基因组中克隆出一条完整的LTR反转录转座子,命名为PHRE6(Phyllostachys edulisretrotransposons 6),该转座子全长为5 620 bp,具有GAG和POL保守结构域。通过荧光定量PCR检测了PHRE6在DNA甲基化抑制剂和不同胁迫处理(包括辐照、高温、低温、高盐)的毛竹实生苗中转录水平的变化,结果表明,在DNA甲基化抑制剂处理后和高温(42°C)、低温(16°C、4°C)、高盐(100 mmol/L、200 mmol/L、300 mmol/L NaCl溶液)胁迫处理下PHRE6表达水平均有显著提高。以上结果说明,PHRE6是一个具有转录活性的反转录转座子,可能参与毛竹逆境响应过程。     

分子生物学实验教学改革与实践

分子生物学是生命科学专业的主干课程,是从分子水平研究生命本质的一门新兴学科,很多理论知识需要实验来验证与检验,但目前各高校开设的实验以验证性实验多,系统性综合性不强,各实验间不连贯。作者在多年的分子生物学实验教学中,针对这一问题进行了教学改革与尝试,逐步探索出一条以综合性实验为例的新教学方法,该方法可以将实验教学与科研良好结合,在实施过程中取得了良好效果。该教学方法为各高校分子生物学实验课程教学改革提供了借鉴。     

毛竹微型颠倒重复序列的鉴定及分子标记开发

MITEs(miniature inverted-repeat transposable elements)又称颠倒重复序列,是缺少转座酶序列的非自主型转座子,在真核生物基因组含量丰富,是基因组多态性形成的重要驱动力之一。该研究利用MITE Tracker软件,在毛竹(Phyllostachys edulis)新版基因组中鉴定到1579个MITEs家族,共包括18373个全长MITEs,占毛竹基因组的0.34%,被归入到7个超家族。超家族的插入时间跨度为0.5~16.5 mya,其中有3个超家族在2~4 mya经历过一次扩增事件;2个超家族分别在1~2 mya和3~5 mya经历两次扩增事件;2个超家族在0.5~16.5 mya经历一次长期扩增。MITEs偏好插入基因或基因附近,且Micron-like超家族偏好插入ATT与ATA之间。该研究开发了3个分子标记,可从12份雷竹变种变型材料中鉴定出4份。综上所述,该文主要分析了毛竹基因组中MITEs的分布、进化及插入情况,并获得了3对可以区分雷竹变种变型的分子标记,为下一步验证MITEs功能奠定基础。     

毛竹茎秆伸长过程中赤霉素生物合成、降解和信号转导关键基因的鉴定及表达分析

赤霉素(Gibberellin)是一类非常重要的植物激素,在高等植物生命活动的整个周期都起着重要的调控作用。从毛竹Phyllostachys edulis基因组中共鉴定出23个赤霉素途径基因,包括赤霉素生物合成相关的8个GA20ox和1个GA3ox基因、降解相关的8个GA2ox基因、参与赤霉素感知的2个GID1基因以及信号转导的2个GID2基因和2个DELLA基因。拟南芥、水稻和毛竹的系统进化树和保守基序分析显示赤霉素的合成代谢与信号转导在这些物种中是高度保守的。利用外源赤霉素处理毛竹种子和幼苗,发现赤霉素能显著提高种子的萌发率和幼苗的茎秆伸长,并且有着最佳的作用浓度。在GA3处理后,毛竹体内赤霉素生物合成基因GA20ox和GA3ox表达量均下调而降解活性赤霉素的GA2ox基因表达量上调;赤霉素受体GID1和正调控基因GID2的转录水平显著提高而负调控基因DELLA的表达受到抑制。这些基因在竹笋茎秆的不同形态学位置表达差异明显,大部分赤霉素生物合成与降解的相关基因GA20ox、GA3ox和GA2ox以及赤霉素受体GID1和正调控基因GID2都在竹笋的形态学上端大量表达,而赤霉素信号转导的阻遏基因DELLA在笋体形态学底端大量积累而顶端基本不表达。