DNA标记技术在螨类系统学研究中的应用

长期以来,螨类主要依靠其形态特征进行系统学研究。DNA标记是指能反映生物个体或物种间基因组中某种差异特征的DNA片段。近年来,DNA标记技术在螨类系统学研究中得到越来越广泛的应用。本文综述了随机扩增多态性RAPD、限制性内切酶片段长度多态性RFLP、微卫星SSR、核酸序列扩增、扩增片段长度多态性AFLP和直接扩增片段长度多态性DALP等6种DNA标记技术在螨类系统学研究中的应用现状及前景。     

迷迭香酸对羟自由基所致小鼠肝线粒体损伤的保护作用

探索迷迭香酸对羟自由基致小鼠肝脏线粒体氧化损伤的保护作用。采用羟自由基(.OH),诱导小鼠肝线粒体损伤后,通过测定线粒体肿胀度、膜流动性、丙二醛(MDA)含量及琥珀酸脱氢酶(SDH)活性等指标以确定迷迭香酸对小鼠肝线粒体羟自由基损伤的保护作用。结果迷迭香酸剂量依赖地抑制线粒体肿胀,提高膜流动性,降低MDA的生成,增强SDH活性,差异显著。本实验证明迷迭香酸可以抑制.OH所致的线粒体损伤。     

多枝赖草基因组可转化人工染色体（TAC）文库的构建和鉴定

为了克隆和转化多枝赖草（Leymus multicaulis）耐黄矮病、耐蚜虫、耐干旱、耐盐碱等抗逆性基因，利用脉冲电泳分离纯化2Mb以上核DNA，酶切后回收10～200kbDNA片段按大小分5组与TAC载体连接后电转化导入细菌DH10B，在卡那霉素和蔗糖选择压下均有阳性克隆．用两种TAC载体pYLTAC17和pYLTAC747H／sacB分别构建了文库I和II，约16．5和23．6万个克隆，估计覆盖3～5倍多枝赖草基因组大小．文库以混合克隆形式保存在12×2块深孔96孔板中，每孔1．2mL菌液中含300～600个克隆，40多万个克隆转存到3块384孔板，留24个孔存叶绿体和线粒体DNA探针菌液，可用于后续文库鉴定．此外，从文库I和II分别挑取2501和2890个单克隆存于14块384孔板中．17块384孔板都用GeneTAC^TMG3复制了2份，点高密度杂交膜6张，以多枝赖草谷胱甘肽还原酶基因5＇RACE，GR和3＇RACE＋GR为探针初步筛选到19个阳性克隆，两文库为多枝赖草抗性基因的克隆、物理图谱的构建、功能验证等基因组有关研究奠定了基础。     

抑制mTOR信号通路可增强5-aza-dC对胃癌细胞生长的抑制作用

本实验主要研究哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（mTOR）信号通路与DNA甲基化在人胃癌细胞生存活力、细胞周期、相关基因及蛋白表达方面的相互作用．分别单独或联合DNA甲基化酶抑制剂5-氮杂-2’-脱氧胞苷（5-aza-dC）、mTOR抑制剂雷帕霉素（rapamycin，RAPA）和P13K抑制剂LY294002干预人胃癌MKN45和SGC7901细胞，以MTT检测细胞生存活力，流式细胞术检测细胞周期，real-timePCR检测PTEN，p27^Kip1基因表达情况，亚硫酸氢盐修饰后测序检测DNA甲基化改变，蛋白免疫印迹检测相关蛋白表达情况．结果发现单独应用5-aza-dC对胃癌细胞的抑制作用不明显，当其联合mTOR信号通路抑制剂时则显著抑制胃癌细胞生长（P〈0．01）；抑制mTOR信号通路可增强5-aza-dC使细胞阻滞在G2期的作用；联合用药还能提高抑癌基因PTEN,p27^Kip1的表达，但不影响DNA甲基化状态；LY294002及RAPA使Akt，p70S6K及4E-BPl磷酸化表达显著下降（P〈0．01），但5-aza-dE并不增强这一效应．以上研究提示mTOR信号通路抑制剂可间接促进DNA甲基化酶抑制剂对胃癌细胞的抑制作用，为肿瘤的治疗提供新思路．     

微卫星DNA检测方法的研究

在检测牙鲆的微卫星变异时,对聚丙烯酰胺凝胶的种类、浓度及其银染方法进行了优化.实验总结了一套适用于微卫星检测的方法.该方法具有灵敏度高、凝胶透明度高、对环境污染小、条带清晰和染色时间短等特点,能显著提高检测分辨率,具有广泛的推广价值.     

COI序列:影响动物分类学与生态学的DNA barcode

DNA barcode是一段特殊的、可用于物种鉴定的DNA序列.目前在动物中最常用的DNA barcode是细胞色素C氧化酶1号基因(COI)的部分序列.随着标准数据库的建立,基于COI基因的DNA barcode在动物分类学和生态学中得到了广泛应用.但是,采用COI基因作为DNA barcode所隐含的涉及线粒体的进化历史、遗传特性和物种成种时间的默认前提,并非完全成立,由此引发了许多问题.本文阐述了基于COI基因的DNA barcode对分类学和生态学的影响,目前存在的问题,以及可能的研究方向.     

一种基于Z-Curve映射下DNA序列信噪比的快速算法研究

DNA序列信号频谱3-周期特性被认为是用来区分编码区和非编码区的一个重要特征.针对信噪比计算量大的问题,给出基于Z-Curve映射下快速计算信噪比的方法,该方法有效避开计算离散傅立叶变换(DFT),从序列本身直接得到信噪比.实验结果表明,快速算法计算效率是DFT方法的百倍之上,极大减小基因的信噪比计算时间.     

基于系统发育分析的DNA条形码技术在澄清芍药属牡丹组物种问题中的应用

清晰的物种概念是材料正确鉴定的基础,是DNA条形码技术应用的前提.本文通过芍药属牡丹组植物DNA条形码数据的系统发育分析,揭示牡丹组植物的进化谱系及其与分类上“物种”的关系.在此基础上分析DNA条形码技术在牡丹组植物中应用的可能性.同时,以芍药科芍药属牡丹组植物为例,讨论DNA条形码技术在应用中存在的问题与解决方案.研究材料包括牡丹组植物目前已知的几乎所有的变异类型（种或种下分类群）共40份.DNA序列来自叶绿体基因组ndhF,rps16-trnQ,trnL-F和trnS-G4个基因,共有（含插入/缺失）5040个位点,包含96个变异位点,其中信息位点69个;核基因组GPAT基因2093~2197bp,变异位点（含插入/缺失）总数279个,其中信息位点148个.叶绿体基因组与核基因组所揭示的包括四川牡丹、矮牡丹、卵叶牡丹和紫斑牡丹在内的进化线与根据形态所建立的物种限定不吻合：（ⅰ）叶绿体基因分化明显但核基因没有明显分化——四川牡丹和紫斑牡丹的各居群系统;（ⅱ）核基因分化显著而叶绿体基因分化很小——矮牡丹和卵叶牡丹.因为这些居群系统之间存在一定程度的地理隔离,但不存在生殖隔离,出现这种两个基因组数据背离的现象可能是由于不同居群系统在进化历史中捕获了其他居群系统的叶绿体基因组.这些基因作为牡丹组植物DNA条形码的适合性分析显示,叶绿体基因在种间或居群系统之间的变异是种或居群系统内变异的4.82倍,GPAT基因在种间或居群系统之间的变异是种或居群系统内变异的2.21倍,说明这些基因可作为牡丹组植物的DNA条形码.种间或居群系统之间完全分化位点的统计结果表明,这些种或居群系统之间存在相互区别所必需的位点.通过牡丹组植物DNA条形码分析,认为：（ⅰ）物种概念对DNA条形码技术能否成功应用有十分重要的影响,拟应用DNA条形码的类?