文摘

010001小麦品质性状的遗传及其遗传改良中，综刘广田…农业生物技术学报．－200084．－307～314综合评述了小麦品质性状的研究现状、方法及其遗传改良。文中详细介绍了小麦品质性状的遗传规律、分子标记及其与品质的关系。（孙雷心）010002斜纹夜蛾核多角体病毒基因组DNAXbaI2．0kb片段全序列分析中胡国栋…农业生物技术学报．－200084．－315～319文中报道了斜纹夜蛾核多角体病毒（SpltNPV）基因组DNAXbaI2．0kb片段的核苷酸全序列。该序列包括3个完整的读码框和1个不完整的读码框，即ORF1、ORF2、ORF3和OR…     

拟南芥基因组研究进展*

拟南芥基因组全序列在2000年底已完全测定并公开发表,这是第一个经完全测序的开花植物。序列的获得为进行大规模高等植物基因的鉴定、基因结构与功能的分析、基因表达与调控的研究奠定了坚实物质基础,并将改进和发展一系列进行功能基因组研究的方法与技术。     

拟南芥基因组研究进展

拟南芥基因组全序列在2000年底已完全测定并公开发表,这是第一个经完全测序的开花植物.序列的获得为进行大规模高等植物基因的鉴定、基因结构与功能的分析、基因表达与调控的研究奠定了坚实物质基础,并将改进和发展一系列进行功能基因组研究的方法与技术.     

拟南芥——一把打开植物生命奥秘大门的钥匙

在过去的20年中,拟南芥作为模式植物广泛用于植物生命科学研究。历时10年的模式植物拟南芥的全基因组测序工作于2000年完成,通过测序获得的拟南芥基因组核苷酸序列全部公布在互联网上,有力地推动了植物生命科学研究向前发展。科学家提出的“2010计划”旨在通过全世界植物科学家的努力,到2010年能够尽可能多地了解拟南芥基因的功能。通过拟南芥研究所获得的信息将有助于人类对控制不同植物复杂生命活动机制的认识。     

葡萄SBP基因家族生物信息学分析

SBP(squamosa promoter binding protein,SBP)基因家族是植物所特有的一类重要转录因子,广泛参与植物生长、发育以及多种生理生化反应的信号传导。葡萄是继拟南芥、水稻和杨树之后完成全基因组测序的第四种开花植物,因此葡萄逐渐成为分子生物学研究的重点对象,进行葡萄基因组信息挖掘与分析对于葡萄功能基因组学的发展具有重要意义。本文利用生物信息学方法对葡萄家族45条SBP蛋白序列的系统发生和SBP基因组定位进行分析,然后对其氨基酸组成成分、理化性质以及二级和三级结构进行预测和分析,同时还分析了葡萄与拟南芥的SBP基因家族之间的联系。结果显示这45条蛋白序列与拟南芥16个SBP基因蛋白序列一起分成了3个亚族,说明拟南芥与葡萄SBP基因间具有较高的保守性;进一步的基因组定位结果发现其分布在14条染色体上,较拟南芥在染色体上的分布更为分散。研究还发现不同亚家族间氨基酸数目、氨基酸序列间的疏水性存在一定的差异;而二级结构预测结果发现,41条氨基酸序列以随机卷曲为主要组成部分,这与拟南芥相似,且45条氨基酸序列三维结构十分相似。本文实验结果均为葡萄SBP基因家族的进一步功能分析提供了重要研究基础。     

幽门螺旋菌的蛋白互作图谱

蛋白－蛋白相互作用是决定蛋白质功能的关键因素,因此科学家们对利用基因组序列建立蛋白质作用图谱很感兴趣。Nature 杂志409卷 6817期第211页（ 2001年1月11日出版）报道了人类胃脏病原体幽门螺旋菌的一个蛋白－蛋白相互作用图谱。这一新的互作图谱是以域、而不是以整体蛋白质的相互作用为基础的。它反映了1200多种潜在的蛋白质相互作用,涉及半数蛋白组由其基因组表达的全部蛋白成员。这类图件的用途是,建立用于在设计药物时分析修复失常过程可能性的方法。幽门螺旋菌的蛋白互作图谱@孙雷心     

美国宣布第一个植物基因组测序计划

美国宣布第一个植物基因组测序计划美国４个联邦政府机构宣布将通过国际性合作来破译生长迅速的植物“Ａｒａｂｉｄｏｐｓｉｓｔｈａｌｉａｎａ”（拟南芥）遗传物质。它是植物中最小的基因组序列,只有１×１０８ｂｐ。美国国家科学基金会（ＮＳＦ）将带头资助为期３年的...     

拟南芥DNA全序列测定与分析完成

在 2 0 0 0年 1 2月 1 4日英国出版的ＮＡＴＵＲＥ杂志上 (Ｖｏｌ.4 0 8:796～ 81 5) ,发表了植物分子遗传研究的模式开花植物拟南芥 1 1 5.4Ｍｂ的全序列图谱 ,原文的中文译名为“开花植物拟南芥的基因组序列分析”。拟南芥ＤＮＡ全长 1 2 5Ｍｂ ,只剩下 1 0Ｍｂ的中心着丝区ＤＮＡ ,因为多重复序列所含基因很少 ,还未全测出。拟南芥全基因组ＤＮＡ包含 2 5498个功能基因组及其所对应的 1 1 0 0 0个蛋白质家族。这是人类首次全部破译出一种高等植物的全基因序列 ,是在分子水平上向植物生命奥秘探索的又一里程碑式的工作。拟南芥植物基因组…     

国外大刊重要论文简介拟南芥DNA全序列测定与分析完成

在2000年12月14日英国出版的NATURE杂志上(Vol.408:796～815),发表了植物分子遗传研究的模式开花植物拟南芥115.4 Mb的全序列图谱,原文的中文译名为“开花植物拟南芥的基因组序列分析”。拟南芥DNA全长125 Mb,只剩下10 Mb的中心着丝区DNA,因为多重复序列所含基因很少,还未全测出。拟南芥全基因组DNA包含25 498个功能基因组及其所对应的11 000个蛋白质家族。这是人类首次全部破译出一种高等植物的全基因序列,是在分子水平上向植物生命奥秘探索的又一里程碑式的工作。     

揭开拟南芥基因组序列的奥秘

拟南芥植物的个体较小,生活周期短,很适于根农杆菌的转化,因此被认为是特别适合在实验室中进行遗传操作的模式植物。１９８７年,在美国密歇根州立大学召开的第三届国际拟南芥大会上,人们再次确认了这种植物的模式植物地位。由于拟南芥基因组较小,约１２０兆碱基对,而玉米和小麦的碱基对则大得多,前者约为２５００兆,后者１６０００兆。因此,拟南芥应是测定基因组序列最为理想的材料。另外,更为重要的是,尽管拟南芥的基因组没有在高等植物上普遍存在的大量DNA重复区,但它们却包含了植物发育、代谢、环境信号反应和抗病性等所…     

拟南芥植物中的双组分信号系统

双组分信号系统是普遍存在于原核和真核细胞中,在进化上较保守的信号转导系统,主要由组氨酸蛋白激酶和应答调控器组成。双组分信号系统在植物的生长和发育中起非常重要的作用。随着拟南芥基因组测序的完成和功能基因组的深入研究发现,在拟南芥基因组中有55种参与双组分信号系统磷酸传递的蛋白。本文应用生物信息学的基本手段,如序列比较、多个序列比对、系统进化树分析、跨膜区分析、二级结构预测等,对这些蛋白进行系统分类,结构分析,并对在信号转导中已知功能的蛋白进行归类总结,便于人们了解双组分信号系统的作用机制及其在植物中的功能。     

植物基因组测序的研究进展

近年来,随着测序技术的不断发展,基因组测序技术渐趋成熟并在动物和植物基因组上获得了越来越多的成功,大量植物的基因组的草图和精细图不断地被公布出来。比较和分析了三代测序技术各自的特点,对测序前的准备、基因组组装、注释和比较基因组学等方面的研究进展进行了详细的评述,阐明了植物基因组研究的特点和难点。通过植物的全基因组测序,研究者不仅可以获得该植物基因组和重要功能基因的序列信息,为从分子水平研究植物的分子进化、基因组成和基因调控等提供了一定的依据,而且还对即将测序的植物基因组研究具有重要的借鉴意义。     

与甘蓝型油菜重要经济性状有关的DNA克隆在拟南芥遗传图谱中的整合

拟南芥与油菜同属十字花科植物芸寡族,亲缘关系很近,基因组间的同源性很高,在用拟南芥EST克隆和油菜DNA克隆作探针定位了甘蓝型油菜一系列重要性状的基础上,对25个与油菜雄性不育恢复基因,硼高效利用基因,抗菌核病QTL及油菜种间杂种营养优势相关联的克隆进行了测序,在拟南芥基因组数据库中寻找到与这25个克隆高度同源的序列,根据这些高度同源序列在拟南芥染色体上的相位位置,将油菜DNA克隆整合到了拟南芥遗传图谱上,其中油菜硼高效基因BE1两侧的标记克隆整合在拟南芥第一染色体长臂一个较小的区段内,以该目标区段内的拟南芥EST克隆PA24为探针对甘蓝型油菜基因组比较作图,将该克隆定位在油菜连锁图BE1两侧标记之间,表明了利用基因组间的相互比较作图来精细定位芸薹属作物重要基因的可能性。     

拟南芥DNA探针的比较基因组原位杂交揭示的拟南芥与远缘植物基因组间的同源性

采用生物素标记的拟南芥基因组DNA探针在75%杂交严谨度下对双子叶植物番茄、蚕豆和单子叶植物水稻、玉米、大麦的染色体进行了比较基因组荧光原位杂交（comparative genomic in situ hybridization,cGISH）分析,以揭示拟南芥与远缘植物基因组间的同源性.cGISH信号代表了拟南芥基因组DNA中的重复DNA与靶物种染色体上同源序列的杂交.探针DNA在所有靶物种的全部染色体上都产生了杂交信号.杂交信号为散在分布,并呈现随基因组增大,杂交信号增多,且分布更加分散的趋势.所有靶物种的核仁组织区（NOR）都显示了明显强于其他区域的杂交信号,表明拟南芥基因组DNA探针可用于植物NOR的物理定位.在所有的靶物种中,信号主要分布在染色体的臂中间区和末端,着丝粒或近着丝粒区有少数信号分布.大麦染色体显示了与C-和N-带不同的独特的cGISH信号带型,表明此探针可用于不同植物染色体的识别.这些结果表明,拟南芥基因组与远缘植物基因组之间,除rDNA和端粒重复序列外,还存在其它同源的重复DNA;一些重复DNA序列在被子植物分歧进化为单子叶和双子叶植物之前就已存在,虽经历了长期的进化过程,至今在远缘物种之间仍保持了较高的同源性.结果还提示,大基因组中古老而保守的重复DNA在进化过程中发生了明显的扩增.     

分析植物应答环境因子的一种有效平台--DNA微阵列

随着植物基因组测序工程的迅速发展,大量的DNA序列不断地快速对外公布。如何把这庞大的核苷酸序列信息与植物的生命活动有机地联系起来?高通量的DNA微阵列技术是连接植物基因组序列信息和植物功能基因组的桥梁;而且,这一技术在分析基因表达谱和基因的功能上已经得到了应用。通过简要叙述DNA微阵列技术的几个特点,着重分析近几年来该技术在研究植物对环境胁迫的响应机制以及环境信号间相互作用方面的应用。     

应用生物信息学技术对植物表达序列标签(EST)的大规模分析

目前 ,一些基因组较小的植物 (如拟南芥 ,水稻等 )的全基因组已经基本完成测序 ,较大基因组的测序工作则主要集中在基因组中表达基因的测序上 ,表达序列标签 (EST)计划由此产生。研究表明 ,对EST进行大规模研究已成为功能基因组学研究的最佳途经之一。本文着重介绍和讨论应用生物信息学技术对植物EST数据的大规模分析。     

基于CRISPR/Cas9系统的拟南芥双链结合蛋白AtHyl1基因编辑

RNA沉默是植物重要的抗病毒防御机制,双链RNA结合蛋白(dsRNA-binding proteins, DRB)是RNA沉默信号途径中的关键蛋白。DRB1/HYL1是拟南芥基因组编码的7个DRBs之一,本研究将人工合成含2个AtHyl1靶位点序列的串联t RNA-gRNA片段导入CRISPR/Cas9表达载体中,构建双靶点的CRISPR/Cas9表达载体,通过转化拟南芥dcl2drb4双突变体获得36株转基因阳性植株。对经测序分析可能已发生基因编辑的3株进行单克隆测序分析,测序结果表明均已发生编辑,获得了AtHyl1基因被编辑的拟南芥dcl2drb4突变体T_1代转基因植物。该结果为研究AtHyl1是否参与DCL4介导的抗病毒RNA沉默通路提供了帮助。     

植物病原生物基因组测序进展

随着基因组学的迅猛发展,越来越多的生物全基因组序列已经测定完成或正在进行之中。植物病原生物基因组序列的测定为理解植物与病原物互作分子机制有重要意义,并为植物病理学的发展作出了重要贡献。目前已有9种病原细菌和1种病原真菌的基因组序列彻底完成,另外还有更多的基因组草图正在组装或测序工作正在进行之中。对NCBI上主要的植物病原真菌和细菌全基因组测序进展作了整理和概述。     

拟南芥生长素受体基因TIRl启动子的克隆及序列分析

以野生型拟南芥（Arabidopsis Columbia）基因组DNA为模板,通过PCR扩增得到拟南芥生长素受体基因TIRI启动子2008片段,将该片断克隆到PGM-T载体上。序列分析表明,该启动子大小为2008bp,RNA聚合酶识别序列TATA-box,TIR1特异表达和增强序列CAAT-box皆完整,与已报道的序列比较仅有3个核苷酸发生改变,同源性为99．85％。将该启动子与GUS基因融合,构建成表达载体后,在拟南芥和烟草叶片中做瞬时表达,结果分析显示：拟南芥和烟草叶片中均有GUS酶活性存在。     

拟南芥与水稻之间简单重复序列的比较分析

利用Perl,C 语言编写了鉴定和分析简单重复序列的一系列程序,在全基因组水平上分析了拟南芥(ArabidopsisthalianaL.)简单重复序列的分布及简单重复序列和基因的关系。共发现5652个简单重复序列(≥20bp),大约每20.6kb有1个简单重复序列。拟南芥各染色体之间简单重复序列的密度基本一致。拟南芥的27480条编码序列中,只有677条编码序列含有725个简单重复序列,其中的3碱基简单重复序列多数对应的是小的亲水性的氨基酸。在拟南芥和水稻(OryzasativaL.)第4号染色体的高度保守的基因中,简单重复序列却并不保守。通过比较拟南芥和水稻之间简单重复序列的差异,推论出:水稻的全基因组和基因中简单重复序列的密度都比拟南芥大,这可能是水稻基因组序列比拟南芥大的原因之一,水稻基因组中0.21%来自简单重复序列,而拟南芥中只有0.13%;不但不同物种的基因组对简单重复序列的偏好性不同,而且不同物种的基因对简单重复序列的偏好性也不同。在水稻和拟南芥中都发现了一些嵌套性的卫星序列。