草菇基因组中的tRNA分析

草菇(V olvariella volvacea),又名中国蘑菇,是一种生长于中国和东南亚的重要经济食用菌。本文基于本实验室的草菇基因组测序结果,分析了草菇基因组中的tRNA情况。草菇基因组的302个框架中,共发现了177个tRNA基因,其中有7个可能的假基因,有2个携带硒代半胱氨酸,一个抑制性tRNA基因和一个未知的异型结构tRNA。除了上述11个特殊的tRNA基因外,166个tRNA可按反密码子类型分成47类。与其它5种担子菌的基因组tRNA比较,草菇的tRNA数量处于第4位,少于鬼伞、裂褶菌、灵芝,多于双孢蘑菇和平菇。通过比较分析草菇及这5种大型真菌的基因组tRNA编码情况,首次报道了几种食用菌tRNA遵守修正的摆动假说的情况。另外,草菇的同功受体tRNA非编码子序列也具有差异性,对tRNA的分析将有助于进一步研究草菇的进化。     

籼稻基因组中的tRNA研究

在籼稻基因组的127551个重叠群中, 共发现了596个tRNA基因, 其中有3 个携带硒代半胱氨酸的tRNA基因和一个抑制型tRNA基因. 除了上述4 个特殊的tRNA基因外, 592 个tRNA可按密码子分成45 种, Guthrie等人提出的修正摆动假设完全成立. 在这些重叠群中, 还发现了27个假基因, 但未发现trnT-CGU基因, 这可能是由于现有序列数据的不完备. 在上述592个tRNA基因中, 可能存在冗余, 而且还可能再有新发现. 研究了水稻基因中密码子的使用与tRNA基因的数目之间的关系. 从水稻的两个栽培亚种——籼稻和粳稻的叶绿体基因组中, 各发现了33 个tRNA基因, 经多重联配发现, 两组tRNA基因完全相同     

水稻(籼稻)全基因组框架序列研究简介

水稻为世界一半以上的人口提供了主要食物。水稻基因组的常染色质部分长约 43 0个ｍｂ ,是拟南芥基因组长度的 3 .7倍 ,约为人类基因组长度的七分之一。我们最近完成了水稻的籼亚种——— (ＯｒｙｚａｓａｔｉｖａＬ .ｓｓｐ .ｉｎｄｉｃａ)中的全基因组序列草图的绘制 (Ｓｃｉｅｎｃｅ ,2 96 :79～ 92 ,2 0 0 2 )。籼稻在中国与东南亚广泛种植。我们分析的籼稻品种 93＿1 1就是袁隆平院士培育的超级杂交水稻两优培 9(ＬＹＰ9)的父本。水稻基因组全长 46 6ｍｂ ,包含有 46 0 2 2～ 5 5 0 1 5个基因。在已测序的序列中功能区占 92 .0 %。通过…     

水稻线粒体26S rRNA基因在大肠杆菌JM101中的克隆及分子鉴定

用BT型水稻喜峰A黄化苗为材料,按本实验过去报道经修改后的方法提取线粒体DNA,经EcoR1完全酶切后,随机克隆到pUC19载体上,转化大肠杆菌,在含氨苄青霉素(50μg/m1)和X-gal的LB固体平板上筛选白色转化子。随机提取重组子DNA,以玉米26S rRNA基因为探针,经Southern分子杂交鉴定,一个插入1.3kb水稻线粒体DNA片段的重组质粒杂交结果为阳性,并将这个含有26S rRNA基因片段的重组质粒命名为pXMT1。     

水稻和其他禾本科植物基因组多倍体起源的证据

基因加倍(Gene duplication)被认为是进化的加速器。古老的基因组加倍事件已经在多个物种中被确定,包括酵母、脊椎动物以及拟南芥等。本研究发现水稻基因组同样存在全基因组加倍事件,大概发生在禾谷类作物分化之前,距今约7000万年。在水稻基因组中,共找到117个加倍区段(Duplicated block),分布在水稻的全部12条染色体,覆盖约60％的水稻基因组。在加倍区段,大约有20％的基因保留了加倍后的姊妹基因对(Duplicated pairs)。与此形成鲜明对照的是加倍区段的转录因子保留了60％的姊妹基因。禾本科植物全基因组加倍事件的确定对研究禾本科植物基因组的进化具有重要影响,暗示了多倍体化及随后的基因丢失、染色体重排等在禾谷类物种分化中扮演了重要角色。     

水稻苗期抗稻瘟病基因全基因组关联分析

含抗性基因的水稻品种易被病原菌克服,因此为进一步发掘新的稻瘟病抗性基因,利用水稻多样性群体II(RDP-II)中的470份种质资源,在湖南省桃江县稻瘟病高发区的自然病圃中进行水稻苗期的抗病性鉴定,并通过全基因组关联分析(GWAS)鉴定稻瘟病的抗性相关位点,最终鉴定出25份苗期抗性较好的品种,可作为抗性育种材料.采用混合...     

拟南芥和水稻金属蛋白酶ftsH基因家族的基因组比较分析

FtsH(Filamentation temperature-sensitive H)是一种广泛存在于原核生物和真核生物中的ATP依赖型金属蛋白酶。同源性分析表明,在拟南芥和水稻基因组中分别有12个和9个ftsH基因。ftsH基因在染色体上的分布有明显的偏爱性,如拟南芥的1、2、5号染色体和水稻的1、5号染色体。亚细胞定位分析表明,所有FtsH蛋白均定位于叶绿体或线粒体中。系统进化分析表明,21个FtsH蛋白成员可分为8个类群,其中AtFtsH12在水稻中没有发现种间同源物。每个类群成员的蛋白序列高度保守,种内同源物显示出大于80%的相似性,而种间同源物的相似性也大于70%。类群内的同源基因并非平行进化产生的,拟南芥基因组中进化出AtftsH1/5、AtftsH2/8、AtftsH3/10和AtftsH7/9共4个同源基因对,而水稻基因组中只有OsftsH3/8和OsftsH4/5两个同源基因对。每一类群中的成员在基因外显子-内含子边界分布上表现出高度保守性,在蛋白功能结构域的可变残基上具有偏爱性,而内含子在碱基组成和序列长度上表现出广泛的变异。拟南芥和水稻ftsH基因家族的比较分析为其他物种ftsH基因的特...     

利用基因组数据分析水稻基因顺式作用元件

为了研究籼粳亚种基因调控序列的总体特性,我们利用籼粳稻以及拟南芥基因组和全长mRNA序列获取了大量高可信度的调控序列,通过这些序列,分析了水稻基因调控序列顺式作用元件(信号)的数量、分布以及与GC含量的关系等．研究结果表明:一些信号在水稻基因调控序列中发生显著的数量变化,同时一些信号数量在水稻与拟南芥基因间存在明显差异, 这说明这两种单双子叶植物间信号的使用上存在偏好,同时水稻不同类型基因以及特有与非特有基因间在信号的使用上也存在差异．这些差异信号的分布直接导致了调控序列GC含量的波动．本研究没有发现水稻籼粳两个亚种间在调控序列方面(顺式调节因子和GC含量等)存在明显差异．     

The wobble hypothesis revisited: uridine-5-oxyacetic acid is critical for reading of G-ending codons

According to Crick's wobble hypothesis, tRNAs with uridine at the wobble position (position 34) recognize A- and G-, but not U- or C-ending codons. However, U in the wobble position is almost always modified, and Salmonella enterica tRNAs containing the modified nucleoside uridine-5-oxyacetic acid (cmo⁵U34) at this position are predicted to recognize U- (but not C-) ending codons, in addition to A- and G-ending codons. We have constructed a set of S. enterica mutants with only the cmo⁵U-containing tRNA left to read all four codons in the proline, alanine, valine, and threonine family codon boxes. From the phenotypes of these mutants, we deduce that the proline, alanine, and valine tRNAs containing cmo⁵U read all four codons including the C-ending codons, while the corresponding threonine tRNA does not. A cmoB mutation, leading to cmo⁵U deficiency in tRNA, was introduced. Monitoring A-site selection rates in vivo revealed that the presence of cmo⁵U34 stimulated the reading of CCU and CCC (Pro), GCU (Ala), and GUC (Val) codons. Unexpectedly, cmo⁵U is critical for efficient decoding of G-ending Pro, Ala, and Val codons. Apparently, whereas G34 pairs with U in mRNA, the reverse pairing (U34-G) requires a modification of U34.     

栽培稻种子含氮量的基因型差异

采用田间试验研究了421个常规籼稻、63个常规粳稻和82个籼型杂交稻品种种子含氮量的基因型差异。结果表明,栽培稻种子含氮量变幅在0.85%~2.55%,平均为1.39%。种子平均含氮量最高的是籼型杂交稻,高达1.46%,显著高于常规粳稻(1.39%)和常规籼稻(1.37%)。不同类型的栽培稻种子含氮量呈正态分布,但频数分布最高的区间存在一定的差异。以50%品种的种子含氮量(累积百分数从25%~75%)为依据,常规籼稻、常规粳稻、籼型杂交稻分别集中在1.21%~1.52%、1.21%~1.51%、1.36%~1.53%。LSR测验表明,籼型杂交稻极差显著小于常规籼稻和常规粳稻,但常规粳稻与常规籼稻的差异未达显著水平,即籼型杂交稻种子含氮量比常规籼稻和常规粳稻的分布更加集中。不同类型栽培稻内的种子含氮量极差较大,可分为若干组,且各组间达极显著差异。     

The transfer RNA genes in Oryza sativa L. ssp. indica

The availability of the draft genome sequence of Oryza sativa L. ssp. indica has made it possible to study the rice tRNA genes. A total of 596 tRNA genes, including 3 selenocysteine tRNA genes and one suppressor tRNA gene are identified in 127551 rice contigs. There are 45 species of tRNA genes and the revised wobble hypothesis proposed by Guthrie and Abelson is perfectly obeyed. The relationship between codon usage and the number of corresponding tRNA genes is discussed. Redundancy may exist in the present list of tRNA genes and novel ones may be found in the future. A set of 33 tRNA genes is discovered in the complete chloroplast genome of Oryza sativa L. ssp. indica. These tRNA genes are identical to those in ssp. japonica identified by us independently from the origional annotation.     

中国普通野生稻遗传分化的RAPD研究

多数学者已认定亚洲栽培稻（ＯｒｙｚａｓａｔｉｖａＬ．）的祖先是普通野生稻（Ｏ．ｒｕｆｉｐｏｇｏｎ）。然而栽培稻的籼、粳分化是发生在驯化之前还是在驯化之后,也即普通野生稻是否存在籼、粳分化的问题,是十几年来稻作起源研究中争论的热点之一。Ｓｅｃｏｎｄ［１］用多个同工酶位点的分析结果得出结论,普通野生稻在驯化为栽培稻之前就已经发生了籼、粳分化,即有籼型普通野生稻和粳型普通野生稻之分。Ｍｏｒｉｓｈｉｍａ和Ｇａｄｒｉｎａｂ［２］用２４个形态和生理性状及１２个同工酶位点和杂交亲合力等方法证明普通野生稻没有发…     

白纹佛蝗线粒体全基因组序列

通过长PCR扩增线粒体全基因组进行保守引物步移法结合克隆测序技术,对白纹佛蝗mtDNA 全序列进行了测定和分析.结果表明:白纹佛蝗线粒体基因组全长15 657 bp,包含13 个蛋白编码基因、22个tRNA 基因和2 个rRNA 基因以及1个非编码的控制区域,它们的长度分别是11 202 bp,1 486 bp,2 156 bp 和 728 bp.37个基因的位置与飞蝗的一致,有9对基因间存在41 bp重叠,重叠碱基数在 1～8 bp之间;基因间隔序列共计21处 126 bp,间隔长度从 1～20 bp不等,最大的基因间隔是20 bp,是在tRNALys 和 ATP8 基因之间.还对lrRNA和srRNA二级结构进行了预测,同时也对tRNA反密码子臂的碱基对类型以及不同链上蛋白编码基因的A/T,C/G组成偏向性进行了详细的讨论.