棉花高品质纤维性状的主基因与多基因遗传分析

利用主基因与多基因混合遗传模型联合分析方法 ,通过纤维强度不同的 5个亲本配制的 8个组合 ,研究了棉花主要纤维品质性状的遗传。联合分析发现 ,在不同性状不同组配方式的 14个组合中 ,有 12个存在主基因 ,表明了纤维性状主基因存在的普遍性 ,以F2∶3 家系的预测效果最好 ;双亲纤维品质性状均存在较大差异的组合——— 72 35×TM1F2 代强度主基因的遗传率为 0 .196 ,麦克隆值为 0 .32 0 ,长度为 0 .139,回交世代的主基因遗传率小。除纤维长度总的显性效应为较高的正值外 ,其余各纤维性状的主基因显性与多基因显性的总和为负值或接近 0 ,杂合状态下大多数纤维品质性状表型值会偏向中亲值或低亲值 ,单纯依靠表型选择效率低。因此 ,很有必要对棉花品质性状进行分子标记辅助育种选择     

lncRNA调控畜禽抗病力性状研究进展

长链非编码RNA(longnon-coding RNA,lncRNA)是一类长度大于200个核苷酸的非编码RNA分子。lncRNA虽然不具备蛋白编码能力,但可通过转录调控、转录后调控及表观遗传修饰调控等方式影响基因的表达,进而影响性状的表型。在现代畜牧业生产中,除提高生长发育和产量性状外,研究免疫因子、细胞因子等抗病力相关指标及性状的调控机制,对提高和改善畜禽的健康、福利及公共卫生尤为重要。近年来,利用lncRNA研究鸡(Gallus gallus)、猪(Sus scrofa)、牛(Bos taurus)等重要畜禽的抗病力性状的调控机制取得了一定进展,为将表观遗传标记应用于动物抗病遗传育种打下了一定的基础。本文介绍了lncRNA的生物学功能和产生机制,着重阐述了lncRNA对畜禽抗病力性状的调控作用及研究进展,以期为lncRNA在畜禽抗病遗传育种方面的研究及应用提供科学依据。     

探讨伴性遗传中的雌、雄表型频率

X、Y染色体上基因分布的不同情况可分为3种类型,利用哈代-温伯格定律进行演算,探讨伴性遗传中的雌、雄表型频率。讨论了在一个遗传平衡群体中这3种伴性遗传是否都表现出性状与性别相关联,以及雌、雄个体各自的表型频率。     

利用偏相关系数算法挖掘遗传相互作用数据中的通路基因

在生物系统中,遗传相互作用指的是两个基因同时突变的表型异于它们分别突变表型叠加效果的现象.近年来,随着高通量技术的发展,遗传相互作用的高通量筛选得以实现,产生了大量遗传相互作用数据.通路基因指的是一组在同一条生物通路上相互协作的基因,它们共同完成某一项生命过程.发掘遗传相互作用数据中的通路基因可以研究基因之间如何进行相互作用共同影响某种表型,是理解生物学通路的结构和功能,生物系统进化规律,和研究复杂疾病的重要途径.然而,由于基因多效性以及高维数据处理困难等问题,如何发现遗传相互作用数据中的通路基因面临着很大挑战.本文中,我们通过计算基因间的条件独立性,即删除掉通路中的已知基因的影响后,研究基因间的相关性.而这些通路中的已知基因将在模型中作为种子基因发掘通路中的其他基因.我们将讨论该算法在模拟数据和实际数据中的计算效果,证明该算法在遗传相互作用数据应用中的有效性.     

磷脂转移蛋白基因在畜禽生产中的应用

磷脂转移蛋白（PLTP）是脂代谢中重要的转运蛋白,并且推测PLTP可能也在机体免疫和胚胎发育中起重要作用,与疾病抵抗力和胚胎发育程度相关。PLTP基因可能是影响畜禽经济性状的主效基因或与主基因相连锁,PLTP基因的HaeⅢ遗传标记可能是影响畜禽初生重和生长性状的重要标记基因。     

黄瓜苗期低温弱光下耐低温性主基因-多基因联合遗传分析

选取耐低温弱光性不同的2份黄瓜材料9507、9517及其配制的BC1、BC2、F1、F2等6个世代,进行低温弱光处理,每天光照处理7.5h,强度为30μmol/m2.s,约合2000lx,白天12℃,晚上8℃,共处理14d。运用主基因-多基因联合遗传模型方法研究耐低温性的遗传规律,并估算遗传参数。结果表明,耐低温性的遗传受2对加性主基因+加性-显性多基因控制,F1平均值略低于中亲值,主基因的遗传率为62.871%～79.310%,多基因的遗传率为3.448%～7.792%,主基因+多基因的遗传率为74.026%～82.759%,环境方差占表型方差的比率为17.241%～25.974%。即低温弱光条件下环境对耐低温性的遗传起很小作用,对于这个性状适于早代选择。     

串珠镰孢霉硝酸盐还原途径酶的遗传研究

通过对菌株突变体有性杂交后代的检测方法,对串珠镰孢霉Fusarium moniliforme氮代谢过程中硝酸盐还原途径相关酶基因间关系进行研究。串珠镰孢霉含钼协同因子突变体缺陷型(nitB)与亚硝酸盐还原酶缺陷型突变体(nitC)间的杂交结果显示,在不同的交配群以及在相同交配群不同寄主上的分离菌株中,控制这两种酶的基因有两种类型,并据此提出细胞核基因和细胞质基因共同调控硝酸盐还原途径酶的假说。当杂交后代出现四种表型(nitD：nitB：nitC：wt=1：1：1：1)时,表明这两种酶的遗传受核基因调控,分离时两种基因自由组合：当杂交后代仅有两种表型时,表现为父本表型隐藏,双基因缺陷型(表型同主氮调节基因缺陷型nitD)表型不出现,即母本表现型：野生型为1：1,表明这种遗传类型除受核基因的控制外,还存在细胞质基因的影响。     

串珠镰孢霉硝酸盐还原途径酶的遗传研究*

通过对菌株突变体有性杂交后代的检测方法,对串珠镰孢霉Fusariummoniliforme氮代谢过程中硝酸盐还原途径相关酶基因间关系进行研究。串珠镰孢霉含钼协同因子突变体缺陷型(nitB)与亚硝酸盐还原酶缺陷型突变体(nitC)间的杂交结果显示,在不同的交配群以及在相同交配群不同寄主上的分离菌株中,控制这两种酶的基因有两种类型,并据此提出细胞核基因和细胞质基因共同调控硝酸盐还原途径酶的假说。当杂交后代出现四种表型(nitD:nitB:nitC:wt=1:1:1:1)时,表明这两种酶的遗传受核基因调控,分离时两种基因自由组合;当杂交后代仅有两种表型时,表现为父本表型隐藏,双基因缺陷型(表型同主氮调节基因缺陷型nitD)表型不出现,即母本表现型:野生型为1:1,表明这种遗传类型除受核基因的控制外,还存在细胞质基因的影响。     

慢性代谢性疾病的环境与遗传交互作用以及早期预防

随着我国经济的发展和营养与生活方式的迅速变迁,近年来我国居民肥胖、2型糖尿病等慢性代谢性疾病患病率激增,已成为影响国民健康最主要的威胁。有研究显示:与白种人相比,亚洲人具有较高的2型糖尿病遗传易感性,这可能与"代谢性肥胖"表型和遭遇营养转型中的"致肥胖环境"有关。大量的研究结果表明,此类慢性代谢性疾病是遗传和环境因素交互作用的结果。随着全基因组关联研究开展,目前已发现了20多个肥胖和2型糖尿病易感基因,不仅揭示了不同种族人群在基因结构和效应值方面存在着差异,但同时也发现遗传方面的差异仍无法完全解释东西方人在发病风险方面的不同。膳食、生活方式等环境因素仍被认为是2型糖尿病发病中的重要决定因素。在全基因组关联研究后时代,国际上的研究将更加强调基因—基因、基因—环境、基因—表型之间的交互作用对代谢性疾病的影响和相关的机制。事实上,有研究表明,各种基因多态性、炎性因子和脂肪细胞因子等都可能成为早期诊断的生物标记物,而通过改变膳食和生活方式则是目前国际公认的预防和控制慢性代谢性疾病最有效的方法。然而,我国尤为缺乏在大规模前瞻性流行病学研究中对导致慢性代谢性疾病流行的主要遗传和环境因素,以及基因—环境相互作用对健康的影响方面的系统的研究。而这类研究将为建立适用于中国人群遗传和表型特征的早期诊断生物标记物和有效预防干预策略奠定基础。     

宁乡猪数量性状遗传规律的研究 Ⅰ.繁殖性状

数量性状遗传规律是畜禽品种的重要种性之一,掌握数量性状的遗传规律,对于开展品种选育和利用,有着十分重要的作用。本文根据宁乡猪育种资料,对繁殖性状的表型和遗传参数进行估测。     

宁乡猪数量性状遗传规律的研究I.繁殖性状

数量性状遗传规律是畜禽品种的重要种性 之一,掌握数量性状的遗传规律,对于开展品种 选育和利用,有着十分重要的作用。本文根据 宁乡猪育种资料,对繁殖性状的表型和遗传参 数进行估测。     

无义突变与“遗传补偿效应”

"遗传补偿效应"(genetic compensation response, GCR)是近年来在斑马鱼(Danio rerio)中最先描述的一个遗传现象,是指当敲低某一个基因时有明显的表型,但此基因的敲除遗传突变体由于其他基因的上调反而没有表型。这种基因敲低和敲除表型上的差异并非斑马鱼所独有,在拟南芥(Arabidopsis thaliana)、小鼠(Mus musculus)等模式生物中都观察到此种现象。这种奇怪的现象一直困扰着基因功能研究。2019年4月3日,Nature同时在线发表两篇论文揭示了其中的奥秘,其中一篇来自于本实验室,另一篇来自于德国Stainier实验室。利用斑马鱼或小鼠培养细胞的不同基因的遗传突变体为模型,两个实验室分别证明无义突变与核酸序列同源性是激活遗传补偿效应的两个先决条件;无义mRNA介导的降解途径参与激活遗传补偿效应;同时还观察到补偿基因的高表达与其转录起始位点处的组蛋白H3K4me3修饰相关。本文具体介绍了这两篇研究论文中提出的"遗传补偿效应"分子机制的异同,以期为克服遗传补偿效应给基因功能研究带来的障碍提供新的思路和方法。     

人系统性红斑狼疮的候选基因

人系统性红斑狼疮(systemic lupus erythematosus,SLE)是一种复合性多基因的自身免疫性疾病,遗传因素在SLE的发病机制中发挥重要作用。该文介绍近几年对SLE候选基因(经典的和新发现的候选基因)的研究成果;分析遗传因素与疾病的易感性、临床表型和病程进展的密切关系,为SLE的预防、诊断和治疗提供参考。     

不同猪种肠毒素大肠杆菌（ETEC）F4受体的微卫星标记遗传效应分析

从猪13号染色体选取与E.coli F4受体基因连锁的4个微卫星座位研究中外猪种间的遗传差异性,并分析不同基因型与F4受体黏附表型的关系。结果表明,4个猪种在4个基因座均具有高度多态性,杂合度（H）在0.6117～0.7500之间,多态信息含量（PIC）达0.5749以上;同时中外猪种基因频率存在差异,微卫星座位连锁越紧密,差异性越大。微卫星S0222不同基因型间在沙子岭猪F4ab血清型黏附表型中差异显著;SW458座位AC基因型在沙子岭、大白两个品种中无黏附表型,可望作为对E.coliF4抗性基因的遗传标记。     

植物基因分离的图位克隆技术

DNA是遗传的物质基础。遗传的基本单元是以基因的形式包含在 DNA序列内。要想从分子基础上来理解遗传的本质 ,基因的分离是最基本的前提。现在分离和克隆植物基因的方法很多 ,如传统的功能克隆及近年来发展十分迅速的表型克隆。但大多数情况下 ,我们并不知道基因的表达产物 ,在未知基因的功能信息又无适宜的相对表型用于表型克隆时 ,最常用的基因克隆技术有转座子示踪法、随机实变体筛选法和图位克隆法。其中 ,转座子示踪法中的转座子受其种类、活性和数量的制约 ,随机突变体筛选法随机性较大且不能控制其失活基因的种类和数量 ,也限制了…     

基因敲除与学习、记忆：现状、问题和展望

基因敲除技术的应用使学习、记忆分子机制的研究出现了新的突破.目前已报道了多种学习、记忆以及LTP、LTD有缺陷的基因敲除动物,发现多种基因在学习、记忆的形成过程中必不可少.然而,现有研究的一个较大问题是忽视了遗传背景基因在表型改变中的作用,被认为由突变靶基因造成的表型缺陷实际上可能是由背景基因而不是由突变基因造成的.要排除背景基因的作用,必须建立新的ES细胞,选择纯遗传背景的小鼠品系,并且在时间、范围和程度上对基因敲除进行精细的控制.     

牛、绵羊角的遗传定位及遗传机制研究进展

角属于动物颅骨附属物,为反刍动物所特有。牛(Bos taurus)、绵羊(Ovis aries)角的表型包括野生型两角表型、人工驯化的无角表型、畸形角等多种。牛和绵羊是阐明角的质量性状和数量性状之间的关系以及质量性状的多基因调控机制等方面的理想动物模型。近年来,对角性状研究不断深入,在阐明新器官起源进化、自然选择、性别选择和人工选择对角表型的影响等方面取得了一系列进展。本文详细介绍了角的研究概况、多角表型遗传定位、无角位点基因遗传定位和畸形角等,并对目前牛和绵羊角的遗传机制及存在的问题进行了分析,以期为反刍动物角性状和其他特异性性状遗传机制研究提供参考。     

后基因组时代微生物遗传学教学的探讨

对后基因组时代"微生物遗传学"课程教学进行探讨。提出以故事化课堂和形象化讲解增加学生的学习乐趣。为了更好地帮助学生理解后基因组学方法,将后基因组学与微生物遗传学融合教学(包括正向遗传学方法与快速正向遗传学方法、单基因敲除和表型分析与全基因组规模基因敲除和表型分析、传统的遗传相互作用与全基因组的遗传相互作用融合讲授)。此外,生物信息学网络资源的介绍延伸了课堂教学并提高了课堂教学质量。     

羽衣甘蓝裂叶相关性状遗传分析

以羽衣甘蓝圆叶自交系‘0835’和裂叶自交系‘0819’为亲本,调查P1、P2、F1、F2群体莲座期4个裂叶相关性状表型数据,运用‘四世代主基因+多基因’遗传模型,对叶长、叶宽、叶形指数、叶缘缺刻数4个叶形相关性状进行遗传分析,探讨羽衣甘蓝裂叶相关性状的遗传规律,为羽衣甘蓝裂叶性状遗传、QTL定位及新品种选育奠定基础。结果表明:(1)4个性状均存在一定的杂种优势,其中叶缘缺刻数中亲优势达显著水平,4个性状均存在负向超亲优势。(2)叶长和叶宽均符合E-4模型,即由2对等加性主基因+加性-显性多基因共同控制;叶长主基因遗传率为83.80%,多基因遗传率为1.05%;叶宽主基因遗传率为22.28%,多基因遗传率为61.92%。(3)叶形指数和叶缘缺刻数均符合E-1模型,即由2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因控制;叶形指数主基因遗传率为93.73%,多基因遗传率为2.59%;叶缘缺刻数主基因决定了表型变异的91.18%。     

影响β-地中海贫血表型的遗传修饰作用

β-地中海贫血(β-地贫)是一种可致死、致残的遗传性血液病,临床上具有较宽泛的表型变异谱,在致病基因型相同或类似的情况下,患者的临床表型严重程度有很大的差异。探索影响β-地贫表型的遗传修饰因素是当前血液病及遗传病领域的研究热点和重点。本文从α-珠蛋白基因型和胎儿血红蛋白(Hb F)数量性状位点两个方面阐述了可加重或缓解β-地贫表型的遗传修饰因素,并着重介绍了调控?-珠蛋白基因重激活的转录因子变异,以及β-珠蛋白基因簇顺式元件变异。最后,本文举例介绍了β-地贫遗传修饰的临床应用以及未来发展前景。