用分子生物学技术对草菇进行菌株鉴别

利用AP-PCR和RAPD技术对三个草菇菌株进行鉴别,其结果与用草菇菌株V34基因文库中的中等重复序列为探针进行限制性内切酶长度多态性分析(RFLP),及对编码核糖体5.8SrRNA的DNA(rDNA)进行PCR扩增后的产物进行限制性内切酶长度多态性分析(PCR-RFLP)的结果相一致。这一结果显示出用这四种方法对草菇菌株进行鉴别具有相似的效果。同时用这四种方法构建的分子生物学标记显示出这三个菌株中的两个菌株在遗传上有着较大程度的相似性。     

用多引物PCR分析γ射线引起人外周血淋巴细胞hprt基因突变

正常人外周血用~（６０）Ｃｏ射线分别进行１～８Ｇｙ照射后,在含６－ＴＧ的培养基上克隆和筛选人淋巴细胞ｈｐｒｔ突变细胞。细胞的突变频率与γ射线的照射剂量呈正相关．获得４２个ｈｐｒｔ突变细胞株,用８对ｈｐｒｔ寡核苷酸引物进行多聚酶链反应（ＰＣＲ）从细胞粗提物中分别扩增ｈｐｒｔ各个外显子,分析突变细胞的ｈｐｒｔ基因突变,约６０％（２５／４２）的ｈｐｒｔ基因突变为基因缺失,其中１３个突变是ｈｐｒｔ基因全部缺失,而１２个是部分ｈｐｒｔ基因外显子缺失,约有４０％（１７／４２）的突变无明显的ＰＣＲ扩增变化．同时显示ｈｐｒｔ基因外显子的缺失突变与辐射剂量有关,实验结果提示,此方法有可能用于估计辐射剂量和进行辐射远后效果观察,进而揭示辐射致突的分子机理．     

水稻线粒体DNA雄性不育有关特异片段的克隆及序列分析

应用任意单引物聚合酶链反应技术,从水稻ＷＡ 型雄性不育系的线粒体ＤＮＡ 中得到一个特异的扩增片段Ｒ２－６３０ ＷＡ。以该片段为探针进行Ｓｏｕｔｈｅｒｎ 杂交分析检测到在雄性不育胞质与正常可育胞质间存在的线粒体ＤＮＡ 多态性。不育系珍汕９７Ａ 和其Ｆ１ 杂种的杂交图谱相同。而保持系珍汕９７Ｂ和恢复系明恢６３ 的杂交图谱一样。序列测定该片段全长６２９ ｂｐ,其碱基组成Ａ＋ Ｔ＝ ５４．１％ ,同源性比较结果显示, 该片段与１２３６ 个已报道的植物基因（包括１６ 个水稻线粒体基因）序列的同源性均小于５０％ 。序列内含有一个长度为１０ ｂｐ 的反向重复序列５－ＡＣＣＡＴＡＴＧＧＴ－３,位于２６２—２７２ 区段。另外,其３７９—４３９ 区段可编码一个含２０个氨基酸残基的短肽。上述结果表明,Ｒ２－６３０ ＷＡ 片段确与水稻野败型雄性不育密切相关。推测反向重复序列５－ＡＣＣＡＴＡＴＧＧＴ－３在细胞质雄性不育性状形成中,可能起着重要作用     

用于聚合酶链式反应(PCR)引物设计的计算机程序

 本文报道了两个用于PCR引物设计的计算机程序PCRDESN和PCRDESNA。PCRDESN程序主要从以下4个方面评价用户自己设计的一对引物的质量:(1)引物内的碱基反向重复或发夹结构,(2)两个引物之间的碱基互补配对,(3)两个引物之间的同源性,(4)引物的碱基组成及特点和T_m值计算。通过用多例文献发表的及本院有关实验室提供的引物对序列的验证,确定了程序的运算参数,证明该程序能较好地检验引物对的质量和解释某些PCR实验失败的原因。PCRDESNA程序采用逐级优化的方法和比PCRDESN所选用的更严紧的引物选择参数对用户提供的核酸序列进行快速检索,以确定所有可能的和合适的引物对。     

重伞灵芝线粒体基因组在灵芝种间鉴定中的应用

线粒体是“动力工厂”,能够进行氧化代谢实现能量的转化,参与三羧酸循环形成ATP。随着分子生物学和生物信息学技术的发展,担子菌灵芝属中已有几种灵芝的线粒体基因组被相继报道,但尚未有对重伞灵芝线粒体基因组的报道。本研究通过对重伞灵芝YX线粒体基因组进行组装注释,比较分析了与其他灵芝属物种的差异,根据差异序列构建分子标记对重伞灵芝菌株快速鉴定。结果显示重伞灵芝线粒体基因组大小为67 340bp的闭合环形结构,含有15个普通蛋白编码基因,28个tRNA基因,以及rRNA的大小亚基基因。共5个基因含有12个内含子,主要为IB型,部分为ID型,包含LAGLIDADG_1 superfamily、GIY-YIG_Cterm superfamily保守结构域。根据重伞灵芝线粒体cox2基因设计的特异性引物扩增结果显示：4株重伞灵芝的cox2基因片段均可准确扩增,且扩增不出其他灵芝物种的cox2基因片段。基于各灵芝菌株线粒体cox2基因序列构建系统进化树,可以将4株重伞灵芝归在同一分支上,并且同源性为98%,与ITS鉴定结果一致。可见,基于线粒体基因cox2特异性引物可以快速地对重伞灵芝进行鉴定,且只需通过观察扩增条带的有无,无需测序,省时省力。     

SSR引物及多态性位点数对陆地棉野生种系聚类结果的影响

利用SSR标记分析陆地棉野生种系的遗传多样性,对材料间相似系数的变异系数进行显著性测验和矩阵相关性测验,探讨引物和多态性位点数对研究结果准确性的影响。90对多态性引物在42份供试材料间共检测出530个等位位点,其中多态性位点440个,占83.01%。多态信息含量范围为0.046～0.888,平均为0.649;Shannon多样性指数在0.113～2.289之间变动,平均为1.248。显著性测验显示,当引物按PIC值降序排列时,利用25对引物或者150个多态性位点即可获得较准确的结果;升序排列时,至少需要50对引物或200个多态性位点才能获得较准确的结果。矩阵相关性测验显示,降序时20对、升序时50对引物或者达到150个多态性位点聚类即可达到90对引物时的精度。此外,在引物量较少时,扩增位点数较多的引物所提供的信息量更大,随着引物量的增加,这种差距趋于不明显;等位位点总数较少时,引物数量更重要,随着位点数的增加,引物信息含量的重要性已高于引物数起主导作用。综上,若要客观反映出42份陆地棉野生种系的遗传关系,有必要选用多态性引物30对,扩增多态性位点150个以上,增加引物到50对以上为佳。     

不同牛分枝杆菌特异性基因PCR方法的比较

【背景】牛结核病是我国二类动物疫病,世界动物卫生组织将其列为法定报告的动物疫病。牛主要通过患病牛呼吸道分泌物和咳嗽所产生的气溶胶感染;人则主要通过食用未经高温处理的病牛的肉或奶感染。因此,经过病原学PCR检测对疑似患病牛牛奶或屠宰组织样品进行快速检验确诊,能够最大限度地减少奶牛养殖中乳品生产业的经济损失。【目的】研究并确定适宜的牛分枝杆菌PCR扩增引物及参数,为临床快速准确诊断牛结核病提供参考。【方法】对已报道的5对PCR引物,运用降落(touch down) PCR法确定适宜退火温度(Tm);运用梯度稀释的牛分枝杆菌C68001株(国内牛结核菌素生产用菌株)基因组DNA以及不同菌液含量的人工模拟临床样本(淋巴结、肺脏和牛奶),确定不同引物PCR方法的敏感性;同时以6种常见牛感染菌(牛种布鲁氏菌2308、羊种布鲁氏菌Rev.1、牛分枝杆菌C68001和AN5、禽分枝杆菌C68202、副结核分枝杆菌C68681和胞内分枝杆菌C68226)核酸样本,确定不同引物PCR方法的特异性。【结果】所有引物在53-63℃均含有目的条带,确定引物的最佳退火温度是60℃。在细菌核酸敏感性检验中,1号和3号引物的检测敏感性最高,达10-10 ng/μL;其次是2号和5号,达10-5 ng/μL。对于人工模拟感染样本,1号、3号和4号引物在淋巴结和肺脏中检测敏感性最高,其次是2号;而2号、3号、4号和5号引物对奶样检测敏感性最高。对于特异性检验,2号和5号引物特异性较好,可检测到明显的牛分枝杆菌特异性条带,对通常不引起牛结核病而只干扰免疫学诊断的禽分枝杆菌检测条带较微弱,而布鲁氏菌、副结核分枝杆菌和胞内分枝杆菌均无检测条带。【结论】2号引物及其反应参数的PCR方法敏感性、特异性良好,适合用于牛结核病的快速准确诊断。     

16S/18S/ITS扩增子高通量测序引物的生物信息学评估和改进

【背景】在过去的十几年里,基于核糖体RNA基因的扩增子测序技术被广泛用于各种生态系统中微生物群落的多样性检测。扩增子测序的使用极大地促进了土壤、水体、空气等环境中微生物生态的相关研究。【目的】随着高通量测序技术的不断发展和参考数据库的不断更新,针对不同的环境样本的引物选择和改进仍然需要更深入的校验。【方法】本文收集了目前在微生物群落研究中被广泛采用的标记基因扩增通用引物,包括16S rRNA基因扩增常用的8对通用引物和2对古菌引物、9对真菌转录间隔区(internal transcribed spacer,ITS)基因扩增引物,以及18S rRNA基因扩增的4对真核微生物通用引物和1对真菌特异性引物。这些引物中包括了地球微生物组计划(Earth Microbiome Project,EMP)推荐的2对16S rRNA基因扩增引物、1对ITS1基因扩增引物和1对18S rRNA基因扩增引物。采用最近更新的标准数据库对这些引物进行了覆盖度和特异性评价。【结果】EMP推荐的引物依然具有较高的覆盖度,而其他引物在覆盖度及对特定环境或类群的特异性上也各有特点。此外,最近有研究对这些通用引物进行了一些改进,而我们也发现,一个碱基的变化都可能会导致评价结果或扩增产物发生明显变化,简并碱基的引入既可以覆盖更多的物种,但同时也会在一定程度上降低关注物种的特异性。【结论】研究结果为微生态研究中标记基因的引物选择提供了一个广泛的指导,但在关注具体科学问题时,引物的选择仍需数据指导与实验尝试。     

DPSN：扩增子测序引物标准化命名数据库

扩增子测序是目前用来衡量微生物多样性时使用最广泛的测序手段。因为其扩增的需要,所以选择合适的特定引物是必需的,且其对结果影响甚大。probeBase是目前最常用的记录了人工校正后的rRNA探针和引物的数据库。然而,我们发现probeBase中63.58%的引物存在不同程度的注释错误,包括命名重复、命名无规律以及匹配位置错误等。更严重的是,目前主流的短命名方式不具有唯一性,导致对应关系模糊不清。因此,我们定义了更简单可行的短命名标准并开发了新的引物科学命名数据库（DPSN）,并对probeBase里的所有173个引物进行了校正,并新加入了4个新的改良引物以及38个针对大亚基的新引物。新的短命名规则包含3个基本要素：在正链5''端的位置、版本号和方向。此外在前面加入了识别大/小亚基以及主要针对的菌界的标志。使用DPSN,可以快速查找感兴趣区域对应的引物并比较不同版本的差异选择合适的引物。同时还能建立命名与序列的明确一一对应关系,避免歧义。     

单纯疱疹病毒1型引起的发热出疹性疾病需要与手足口病进行鉴别

对2008年在甘肃省发生的一起疑似手足口病(HFMD)的发热出疹性疾病的流行进行病原体的实验室检测,明确引起这起传染病流行的病原体。从4名发热出疹患者采集的8份临床标本中(每个患者采集咽拭子和疱疹液标本),首先将临床标本接种到RD和HEp-2细胞上进行病毒分离,对病毒分离阳性的标本提取病毒核酸,然后使用荧光定量-逆转录-聚合酶链式反应(RT-PCR)进行人肠道病毒(HEV)核酸的检测。对HEV检测结果阴性的标本采用序列非依赖的单引物扩增技术(SISPA)进行"未知病原体"的鉴定。分离到的6株病毒均鉴定为单纯疱疹病毒I型(HSV-1),结合分析这起流行中患者的临床表现、流行病学调查结果以及实验室检测结果,表明HSV-1是引起这起发热出疹性疾病流行的病原体。6株HSV-1的gG区核苷酸和氨基酸水平上差异都较小,同源性分别高达98.8%和97.9%,说明这起疫情是由同一个病毒传播链引起的。HSV-1等病毒引起的发热出疹性疾病需要与HFMD进行鉴别诊断,由于仅从临床症状和流行病学资料上判断引起发热出疹性疾病的病原体是非常困难的,因此,必须依赖于实验室的诊断。