秦巴山区漆树nrDNAITS和cpDNA序列分子进化特点的分析

应用PCR产物直接测序法分析漆树种群nrDNA （核糖体DNA） ITS序列和cpDNA序列（matK、rbcL、psbA-trnH）的碱基差异,初步研究两套植物基因组的变异速率。结果表明：nrDNA ITS序列共有518 bp,有变异位点15处,变异位点百分率为2.9%,（G+C）含量为61.8%。cpDNA序列合并后长度1 907 bp,有变异位点20处,变异位点百分率为1.05%,（G+C）含量为36.1%。通过对ITS序列核糖型（Ribotype）和叶绿体序列单倍型（Haploype）进行分析发现,秦巴山区漆树区域性分布明显,不同区域拥有自己独特的单倍型,漆树居群历史近期没有扩张。nrDNA ITS序列较叶绿体序列进化较快,变异速率较快。nrDNA ITS序列及叶绿体matK、psbA-trnH适合漆树的亲缘地理学研究。     

羌活(Notopterygium incisum)nrDNAITS和cpDNA rpl20-rps1序列分子进化特点的分析

应用PCR产物直接测序法分析了羌活居群间nrDNA(核糖体DNA)ITS序列和cpDNA(叶绿体DNA)rpl20-rps12的碱基差异,从而初步研究两套植物基因组的变异速率。采用改良的CTAB法从硅胶干燥的羌活叶片中提取总DNA,并对nrDNA ITS和cpDNA rpl20-rps12区域进行扩增、纯化、测序。nrDNAITS序列共有635 bp,有变异位点17处,变异位点百分率为2.68%,(G+C)含量为57.83%。cpDNA rpl20-rps12序列共有767 bp,有变异位点35处,变异位点百分率4.56%,(G+C)含量为33.06%。比较发现,羌活nrDNAITS区域较cpDNA rpl20-rps12序列保守,变异速率较慢。通过对ITS和rpl20-rps12序列单倍型(haplotype)进行分析发现,两者得出的结论一致,即现有分布范围经历了居群近期范围扩张。因此,羌活nrDNA ITS序列适合该种的谱系地理学研究。     

窄叶鲜卑花(Sibiraea angustata)nrDNA ITS和cpDNA trnL-F序列分子进化特点的分析

应用PCR产物直接测序法分析了窄叶鲜卑花居群间nrDNA(核糖体DNA)ITS序列和cpDNA(叶绿体DNA)trnL-F的碱基差异,并与cpDNAtrnS-G序列和rpl20-rps12序列进行比较,从而初步研究两套植物基因组的变异速率。采用改良的CTAB法从硅胶干燥的窄叶鲜卑花叶片中提取总DNA,并对nrDNA ITS和cpDNAtrnL-F区域进行扩增、纯化、测序。nrDNA ITS序列共有601 bp,有变异位点3处,变异位点百分率为0.05%,(G+C)含量为41.4%。cpDNAtrnL-F序列共有927 bp,有变异位点1处,变异位点百分率0.01%,(G+C)含量为32.6%,两种序列的核苷酸多样性非常低。比较发现,窄叶鲜卑花nrDNA ITS区域较cpDNAtrnS-G序列和rpl20-rps12序列保守,变异速率较慢,比cpDNAtrnL-F序列变异速率稍快。通过对ITS序列单倍型(haplotype)进行分析发现,窄叶鲜卑花现有分布范围经历了居群近期范围扩张,与叶绿体基因组(trnS-G和rpl20-rps12序列)得出的结论一致。因此,窄叶鲜卑花nrDNA ITS序列适合该种的谱系地理学研究。     

青藏高原东南部山丹nrDNA ITS和cpDNA petB/petD 序列的分子进化特点

采用改良CTAB法提取青藏高原东南部山丹25个居群所有个体的基因组DNA,选取核基因ITS和叶绿体petB/petD区域进行PCR扩增、纯化和测序。对所有序列对位排列,其中ITS序列总长696bp,变异位点有4处,共产生7种单倍型,变异位点百分率为0.72%,（G+C）含量60.4%;petB/petD序列总长616bp,仅1处变异位点和2种单倍型,变异位点百分率为0.16%,（G+C）含量34.6%。表明山丹中,petB/petD区域较ITS序列保守,变异速率较慢。对ITS序列单倍型进行失配分布和中性检验分析发现,山丹现有分布范围可能经历了近期居群小范围扩张,AMOVA分析发现山丹居群的遗传变异主要存在于居群内,N_ST >G_ST（P>0.01）,表明山丹的遗传变异有着不显著的谱系地理结构。因此,山丹ITS序列适合该种的谱系地理学研究。     

基于cpDNA非编码序列的北沙柳遗传多样性分析

为揭示北沙柳(Salix psammophila)的遗传多样性、遗传结构及分化特征,利用叶绿体非编码区序列(trnL-trnF和trnD-trnT)对分布于毛乌素沙地和库布齐沙漠的16个北沙柳居群(339个个体)进行了遗传研究,为北沙柳种子资源库遗传管理、遗传改良、遗传育种及品种选育提供理论依据。结果表明:(1)经trnL-trnF和trnD-trnT片段联合比对获得了1811 bp序列,共有12个核苷酸变异位点(8个简约信息位点,4个变异位点),得到16个单倍型。(2)单倍型多样性指数(Hd)为0.737,核苷酸多样性指数(π)为0.00107;且单倍型H3的分布在所有居群中位于单倍型网络图中心,其余单倍型随机分布于各个居群。(3)AMOVA分析表明,北沙柳cpDNA的变异主要来源于居群内(91.16%),居群间遗传分化程度中等(FST=0.08837),各居群间的基因交流非常频繁(Nm=2.58);遗传分化系数NST(0.085)显著大于GST(0.056,0.01相似文献   

基于psbA-trnH分析的何首乌野生居群遗传多样性

对产自不同省区的何首乌[ Fallopia multiflora (Thunb.) Harald.] 17个野生居群85个单株的sbA-trnH序列进行了扩增和分析,在此基础上分析了居群间的遗传多样性,并采用NJ法对85个单株进行了聚类分析.结果表明:供试85个单株的psb A-trnH序列长度为384 bp;其中,变异位点为167 bp,简约信息位点为53 bp,分别占序列总长度的43.5％和13.8％.变异类型主要为碱基缺失和替换;变异位点主要集中在235～281 bp区域,根据位点变异情况可将17个居群大体分为3类.各居群间的遗传距离为0.000～0.172,其中,贵州居群与其他16个居群间的遗传距离为0.167 ～0.172,而其他16个居群间的遗传距离为0.000～0.017.17个居群间的核苷酸多样性指数(Pi)、遗传分化系数(Nst)和基因流(Nm)分别为0.028 56、0.918 68和0.04;除贵州居群外其他16个居群的Pi、Nst和Nm分别为0.015 68、0.837 19和0.10;贵州局群与其周边省区(四川、云南、广西、湖南和湖北)居群的Pi、Nst和Nm分别为0.047 99、0.937 62和0.03.在NJ系统树上,17个居群可聚为4支,且大部分居群的供试单株聚在同一分支中;仅贵州居群单独聚为一支,与序列分析的划分结果基本一致.由研究结果可见:野生何首乌居群总遗传变异的91.868％来自居群间,8.132％来自居群内,居群间的基因交流较少;除贵州居群外其余16个居群的整体遗传多样性水平偏低,说明何首乌居群整体多样性水平在很大程度上受贵州居群的影响.     

广西地不容种质资源的ISSR分析

采用简单序列重复区间扩增(ISSR)分子标记技术对广西地不容3个野生居群和1个引种居群共92个个体进行了遗传多样性研究。10个引物共扩增出61条带,其中60条具多态性,多态性位点百分率为98.36%。4个居群多态性百分率在73.77%～86.89%。Nei’s基因多样性指数(H)为0.3379,Shannon信息多样性指数(Ⅰ)为0.5055。3个野生居群Nei’s遗传分化系数(Gst)表明:83.87%遗传变异分布在居群内,16.13%的遗传变异分布在居群间。引种居群与3个野生居群间的遗传一致度达0.8846。引种居群有效地保护了广西地不容的遗传多样性。     

利用rp132-trnL分析阿尔金山自然保护区真藓居群遗传多样性

本研究对分布在中国新疆维吾尔自治区阿尔金山自然保护区的6个真藓(Bryum argenteum)居群的遗传结构及遗传多样性进行比较。通过对32条叶绿体DNA的rpl32-trnL序列的核苷酸序列变异的分析,发现了14种单倍型,存在201个可变位点;分子变异分析显示有51.02%的遗传变异发生在居群间水平,居群内部的遗传变异为48.98%,真藓居群间的遗传分化程度较高略大于居群内的遗传分化。居群遗传变异的分化系数为0.510 2,基因流值为0.48,显示各居群间的基因流低。单倍型多态性水平为(0.780 2±0.076 0),核苷酸多态性水平为(0.058 59±0.020 09),表明真藓居群遗传多样性丰富。对所有变异位点进行的Taijma's检验的结果是Taijma's D值为-1.567 05 (p0.10),显示所有变异符合中性进化假说。     

古尔班通古特沙漠荒漠肉苁蓉遗传多样性分析

为了全面了解古尔班通古特沙漠荒漠肉苁蓉居群分布的遗传多样性特点,本研究通过ISSR分子标记技术,利用Nei和Shannon等多样性指数对古尔班通古特沙漠中5个居群166个个体的荒漠肉苁蓉遗传多样性、荒漠肉苁蓉种群和种内的遗传多样性进行分析。在供试材料中,8个引物共扩增出144个多态位点,多态位点百分率达100%,5个居群的多态位点百分率差异在46.53%～77.78%之间。在物种水平上,Nei基因多样度(h)为0.260 4,Shannon多样性指数(I)是0.411 0。遗传变异分析表明,物种水平的居群间遗传分化系数Gst为0.222 2,居群间的基因流Nm为1.750 7。研究显示古尔班通古特沙漠中荒漠肉苁蓉多态位点比例高,各居群基因交流较多,不同居群间遗传变异并不明显,这些对肉从蓉资源有效地保护和利用具有重要意义。     

基于ITS序列分析钩苞大丁草九个居群的亲缘关系

该研究对我国西南地区钩苞大丁草(Gerbera delavayi)9个居群rDNA ITS序列进行PCR的扩增和检测序列,并以非洲菊(G.jamesonii)的ITS序列作为外类群,比较了序列之间的差异,同时分析了钩苞大丁草不同居群在地理距离与遗传距离之间的关系,构建了NJ系统发育树。结果表明:(1)钩苞大丁草9个居群的ITS序列全长介于600~700 bp之间,平均长度约为657 bp,其中,ITS1长度为243~246 bp,(G+C)含量为45.67%~46.80%之间,5.8S长度191~193 bp,(G+C)含量为58.60%~58.61%之间,ITS2长度为220~221 bp,(G+C)含量为57.00%~57.45%之间;ITS序列共有22个变异位点,ITS1序列(17个)、5.8S序列(2个)以及ITS2序列(3个)上均有变异。(2)地理距离与遗传距离有正相关(r2=0.652),序列间遗传分化距离为0.001 1~0.024 3,其中普洱居群与其他居群间遗传距离最大。(3)钩苞大丁草9个居群分成三个分支,普洱居群单独成支,丽江和洱源居群聚为一支,富源、武定、德昌、石林、新平和开远6个居群聚为一支。rDNA ITS序列可以用于钩苞大丁草群体遗传研究的分析,该研究结果为其保护性开发提供了参考依据。     

Genetic traits

Recognizing that all traits are the result of an interaction between genes and environment, I offer a set of criteria for nevertheless making sense of our practice of singling out certain traits as genetic ones, in effect making a distinction between causes and mere conditions. The central criterion is that a trait is genetic if it is genetic differences that make the differences in that trait variable in a given population. A second criterion requires that genetic traits be individuated in a way that matches what some genetic factors cause specifically. Clarifying our causal and classificatory language here can help us to avoid confusions of both theoretical and practical significance.     

Genetic PEGylation

Polyethylene glycol (PEG) was genetically incorporated into a polypeptide. Stop-anticodon-containing tRNAs were acylated with PEG-containing amino acids and were then translated into polypeptides corresponding to DNA sequences containing the stop codons. The molecular weights of the PEG used were 170, 500, 700, 1000, and 2000 Da, and the translation was confirmed by mass spectrometry. The PEG incorporation ratio decreased as the molecular weight of PEG increased, and PEG with a molecular weight of 1000 Da was only slightly incorporated. Although improvement is required to increase the efficiency of the process, this study demonstrates the possibility of genetic PEGylation.     

基因诊断

分子生物学技术的飞速发展为临床疾病提供了新的诊断手段。基因诊断 (ｇｅｎｅｔｉｃｄｉ ａｇｎｏｓｉｓ)是属于全新内容、全新技术和全新概念的实验室诊断方法 ,该方法直接探查基因的存在状态及功能 ,即基因型的改变 ,可对疾病作出可靠诊断 ,又称ＤＮＡ诊断[1] 。1 .传统疾病诊断方法的缺陷传统的疾病诊断方法大多为“表型诊断” ,以疾病或病原体的表型为依据。这种诊断方法有许多缺陷 ,表现为 :(1 )某些表型的改变不具特异性 ;(2 )疾病的表型改变往往出现较晚 ,易错过治疗的最佳时期 ;(3 )某些疾病本身不呈现显著的表型改变 ,用传统的检…     

Genetic hitchhiking

Selection on one or more genes inevitably perturbs other genes, even when those genes have no direct effect on fitness. This article reviews the theory of such genetic hitchhiking, concentrating on effects on neutral loci. Maynard Smith and Haigh introduced the classical case where the perturbation is due to a single favourable mutation. This is contrasted with the apparently distinct effects of inherited variation in fitness due to loosely linked loci. A model of fluctuating selection is analysed which bridges these alternative treatments. When alleles sweep between extreme frequencies at a rate lambda, the rate of drift is increased by a factor (1 + E[1/pq]lambda/(2(2lambda + r))), where the recombination rate r is much smaller than the strength of selection. In spatially structured populations, the effects of any one substitution are weaker, and only cause a local increase in the frequency of a neutral allele. This increase depends primarily on the rate of recombination relative to selection (r/s), and more weakly, on the neighbourhood size, Nb = 4(pi rho sigma)2. Spatial subdivision may allow local selective sweeps to occur more frequently than is indicated by the overall rate of molecular evolution. However, it seems unlikely that such sweeps can be sufficiently frequent to increase significantly the drift of neutral alleles.