小麦中雄性不育同源序列的分离、鉴定及表达分析

利用拟南芥中已克隆的雄性核不育基因MS2和水稻中假定雄性不育蛋白的保守区域,设计一对简并引物,并在太谷核不育小麦可育株及不育株花药中进行扩增,得到了一条134bp的片段。以该片段为基础,通过电子延伸得到一个长为1604bp的序列,该序列编码的氨基酸包含一段由200个氨基酸组成的雄性不育保守区。RT-PCR结果表明,该雄性不育同源序列只在小麦可育花药中表达,而在小麦败育花药、叶片和根中不表达,说明该雄性不育同源序列为花药发育特异基因。     

两种蛙Sox基因的PCR-SSCP分析

采用PCR技术,以参考人SRI,基因HMG-box的保守区序列而设计一对特异引物,扩增了黑斑蛙和金线蛙的Sox基因。结果两种蛙的雌雄个体均扩增出217bp的基因片段,与人对照相同。对扩增产物进行SSCP分析显示,两种蛙雌雄个体间的单链迁移率相同,两种蛙之间差异较小,而与人有较大差异。测序表明,两种蛙的Sox序列之间以及与各类物种的Sox基因都有非常高的相似性,充分显示出Sox基因在系统进化上的高度保守性。     

催乳素受体基因与羊驼繁殖性能关系的初探

通过氯仿/异戊醇法制备羊驼血液基因组DNA,采用PCR方法首次扩增出羊驼催乳素受体基因(prolactin receptor gene,PRLR)exon8-exon9序列(GenBank登录号为DQ198164),该片段长度为622bp。通过NCBI blast(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/BLAST/)比较,结果表明:该序列包括exon8的82bp、intron8全序列472bp和exon9的68bp。同源性比较发现,羊驼PRLR基因exon8和exon9核苷酸序列与其它哺乳动物的相应区域的同源性特高,均≥92%;同时还发现羊驼exon8引物后第19个碱基为G,而其它哺乳动物(猪除外)均为A,猪则是在羊驼exon8引物后的第34个碱基处由G变为A,通过推导氨基酸序列分析发现,这种单碱基的突变使得羊驼与其它哺乳动物相比,该处的氨基酸由亮氨酸取代了异亮氨酸;在羊驼exon9引物前第22个碱基处也发生了A-G碱基替换现象,但这个碱基的突变发生在密码子的第3个碱基上,编码的氨基酸均为脯氨酸。在这些动物中只有羊驼为单胎动物,羊驼exon8核苷酸序列中A-G的碱基替换并引起编码氨基酸序列发生改变是否与羊驼繁殖性能有关还有待进一步研究。     

绒山羊Scp3基因的克隆及睾丸中第一轮减数分裂的发生

联会复合体蛋白3（synaptonemal complex protein 3, Scp3）是雄性生殖细胞减数分裂中联会复合体形成必需的组成部分,在哺乳动物生殖细胞减数分裂中具有重要功能。通过RT-PCR扩增和分子克隆的方法首次克隆到了绒山羊Scp3基因的编码区片段。测序结果表明,绒山羊与牛的Scp3基因编码序列同源率达到98％。根据测得的DNA序列,设计引物,用RT-PCR方法分析测定了青春前期绒山羊不同个体中睾丸组织的Scp3的转录表达。结果显示,雄性绒山羊青春前期睾丸发育存在个体差异,已分析的样品第一轮减数分裂发生的时间普遍为73天之后。这一结果为绒山羊的睾丸发育和精子发生过程的相关研究打下了基础。     

小麦NBS类抗病基因同源cDNA序列的克隆与特征分析

根据已克隆植物抗病(R)基因NBS保守结构域设计简并引物,采用RT-PCR和cDNA末端快速扩增技术(RACE),在小麦抗叶锈病近等基因系材料TcLr19中进行抗病同源基因cDNA全长的扩增。获得了1个通读的NBS类抗病同源基因S11A11cDNA序列,该序列全长2923bp,编码878个氨基酸序列。生物信息学分析结果表明,该片段含有NB-ARC保守结构域和多个LRR结构域。聚类分析表明,S11A11编码的蛋白与小麦抗叶锈病基因Lr1编码的蛋白亲缘关系较近,而与Lr10亲缘关系较远。半定量RT-PCR分析表明,该基因在小麦叶片中为低丰度组成型表达。本研究在TcLr19小麦中成功获得了抗病基因同源序列,为最终克隆小麦抗叶锈病目的基因奠定了基础。     

大熊猫嗅觉受体基因家族的生物信息学分析

嗅觉受体(OR)在嗅觉系统识别气味的过程中起关键作用,哺乳动物OR蛋白由其最大的多基因家族编码。本研究深入分析了大熊猫Ailuropoda melanoleuca的OR基因家族,结果显示大熊猫有1 048个OR基因,包括645个完整基因、219个假基因和184个片段基因。大熊猫的OR基因根据序列相似性可划分为22个家族、240个亚家族,平均每个亚家族的成员不足5个,表明大熊猫的OR基因家族具有丰富的序列多样性。基于大熊猫、北极熊Ursus maritimus、家犬Canis lupus familiaris和小鼠Mus musculus的OR蛋白序列的多物种聚类分析显示它们具有267个直系同源基因簇,而大熊猫没有特有的OR基因,表明其嗅觉特异性不明显。大熊猫OR基因的数量明显比其近亲北极熊的少,显示其在进化过程中丢失了大量OR基因,这可能与其食性的显著改变有关。     

羊驼线粒体12srRNA/tRNA-Val/16rRNA 基因序列测定及分子进化研究

对GaneBank中登录的部分骆驼科动物线粒体12 srRNA/tRNA-Val/16 rRNA基因序列进行同源性比较,并借助DNAstar软件设计引物,扩增并进行序列分析,旨在揭示其遗传变异的规律。PCR条件优化后成功扩增出长度为1 014 bp的DNA片段,b lastn分析显示,该片断与骆驼科动物的同源性高于95%,所获得片断包括30bp的12 srRNA基因部分序列,71 bp的tRNA-Val基因全序列和913 bp的16 srRNA基因部分序列。利用RNA-structure 4.2 RNA分析软件绘制了部分骆驼科动物的线粒体tRNA-Val推导性二级结构图,比较结果显示,羊驼线粒体tRNA-Val氨基酸臂和反密码子环呈属间特异性遗传。     

虎斑颈槽蛇Sox基因的克隆及测序

参照人SRY基因HMG-box保守区序列设计一对兼并引物,PCR扩增虎斑颈槽蛇的Sox基因,采用SSCP技术筛选阳性克隆,并对其进行了测序。结果表明：在雌雄个体中共筛选出3个Sox基因,其中一个为雄性独有,显示出性别差异性,3个Sox基因DNA序列及编码的氨基酸序列与人相应SOX3,SOX11,SOX22基因的相似性分别为91%,92%,91%和98%,96%,96%。显示出高度的保守性,实验结果为虎斑颈槽蛇的性别决定机制研究提供了分子资料。     

鸡IL-18成熟蛋白基因的克隆及分子进化分析

根据已发表的鸡白介素18(IL-18)基因序列设计合成引物,以植物凝集素(PHA)和脂多糖(LPS)激活的AA肉鸡脾细胞mRNA为模板,通过RT-PCR扩增出编码鸡IL-18成熟蛋白的eDNA。将该eDNA克隆于pUCm-T载体,并对其进行测序,结果表明所克隆的核苷酸片段包含了全部成熟蛋白编码基因,成熟蛋白编码区507个核苷酸,编码169个氧基酸。把该基因编码的鸡成熟IL-18蛋白氨基酸序列与已公布的禽及哺乳动物IL-8成熟蛋白基因氧基酸序列进行比较,其同源性分别在96．5％～100％和20．1％～26．6％之间,分子系统进化树分析表明鸡IL-18与哺乳动物IL-18有共同的祖先,亲源关系较近,但在免疫系统选择性压力下,形成独特的种族特异性。鸡IL-18基因的克隆为体外表达鸡IL-18蛋白及作为免疫佐剂应用于预防接种的研究奠定了基础。     

乌龟Sox基因的克隆及测序

参照人SRY基因HMG-box保守区的序列,设计1对兼并引物,扩增了乌龟（Chinemys reevesii)的Sox基因,并对扩增产物进行了克隆和测序,结果在雌雄个体中均筛选出4个不同的Sox基因,无性别差异性;其DNA序列和编码的氨基酸序列与人相应的SOX基因的相似性分别为92%、91%、84%、92%和100%、93%、98%、98%,显示出高度的保守性。     

羊驼催乳素基因cDNA克隆及序列分析

实验通过克隆分析羊驼催乳素基因的部分序列,对羊驼催乳素基因的结构和功能进行初步探索和揭示。从GeneBank中已报到的脊椎动物催乳素基因保守区设计一对引物,采用Trizol法提取羊驼胎盘总RNA,利用RT-PCR技术扩增出长度约为510 bp的片断。测序后在NCB I工作平台中进行BLASTn同源性比较,得出结论:羊驼催乳素基因与已登录的哺乳动物催乳素基因同源性均超过85%,最高达97%。借助DNAstar分子生物学分析软件绘制了相关动物的遗传进化图,并对羊驼的种属地位进行了进一步验证。。     

Isolation and Sequence Analysis of the Sox-1, -2, -3 Homologs in Trionyx sinensis and Alligator sinensis Having Temperature-Dependent Sex Determination

Members of the Sox gene family are characterized by an HMG-box that shows sequence similarity with that of the mouse testis-determining gene Sry. Using degenerate primers PCR, seven and eight HMG-box motifs of Sry-related genes were cloned and sequenced from genomic DNA of Trionyx sinensis (termed TS41-47) and Alligator sinensis (AS41-48) with TSD (temperature-dependent sex determination). Among 15 Sry-related genes, TS41, TS42, AS41, and AS42 shared 80, 72, 81, and 79% amino acid identity, respectively, with each HMG-box domain of the mouse Sox-1, -2, and -3 genes by Blast analysis. Molecular phylogenetic analysis showed that the clustering of TS41-42 and AS41-42 was distant to the clustering of the nonreptilian vertebrate Sox-1, -2, -3 homologs, including fish, amphibian, bird, and mammals. The amino acid identity among TS41-42, AS41-42, and the nonreptilian vertebrate Sox-1, -2, -3 homologs is lower than identities among the Sox-1, -2, -3 homologs, suggesting that the sequence changes in TS41-42 of Trionyx sinensis and AS41-42 of Alligator sinensis might have occurred after the diversification of amniotes.     

Characterization of the effect of Melanocortin 1 Receptor,a member of the hair color genetic locus,in alpaca (Lama pacos) fleece color differentiation

Little is known about the inheritance and influence of the fleece color gene Melanocortin 1 Receptor (MC1R). Melanocortin 1 Receptor (MC1R) is a well-known gene responsible for red versus black fleece pigmentation and is hypothesized to be a candidate gene for variation in alpaca coloration patterns. Inheritance of red versus black pigmentation in the context of genetic mutation is well understood in many domesticated mammals. We characterized the MC1R gene in a population of multi-colored alpacas in order to better understand its effect on coat color in the alpaca. Our characterization of the alpaca MC1R gene revealed 11 mutations. Of these one is a 4 bp deletion, four are silent mutations and six are single nucleotide polymorphisms (SNPs) that alter the amino acid sequence (T28V, M87V, S126G, T128I, S196F, R301C). No mutation correlated completely with fleece color in alpacas at the MC1R locus. This may be due to the epistatic relationship of MC1R with other coat color genes especially agouti signaling protein (ASIP).     

牛凝乳酶原基因克隆及序列的进化分析

利用RT-PCR克隆获得牛凝乳酶原基因的cDNA序列, 测序后与GenBank中凝乳酶原基因进行序列比对和生物信息学分析。序列比对统计分析显示, 该基因为牛凝乳酶原B基因, 与已知牛和其他哺乳动物的凝乳酶原基因具有很高的同源性,18种哺乳动物凝乳酶原基因密码子一、二、三位点的碱基偏倚度分别为：6.227、1.042和1.456。这表明该基因具有整体保守性和突变位点偏倚性两个特征, 可以作为哺乳动物系统进化的研究对象。采用多种方法构建的该基因系统进化树一致表明, 偶蹄动物与灵长动物的亲缘关系比偶蹄动物与啮齿动物的亲缘关系更近, 比偶蹄动物与食肉动物的亲缘关系更远, 并且18种哺乳动物的亲缘关系与动物种系进化关系一致, 为哺乳动物系统进化关系研究提供了分子水平的佐证和依据。     

扬子鳄的CaSox4基因的分子克隆和进化分析

The completely identical HMG-box motif of CaSox4 gene from both male and female genomic DNA of the Chinese alligator (alligator sinensis) was cloned and sequenced by degenerate primer PCR.Compared with the human and mouse SRY,CaSox4 revealed 51% and 57% nucleotide homology respectively and 49% and 55% amino acid identity respectively,CaSox4 belongs to subgroup C of the Sox gene family.The GC content is 86% in the HMG-box region of the CaSox4 gene,Blast analysis showed that the CaSox4 gene shares 100^ amino acid identity with human Sox4.bird SoxLF4,turtle Sra4 and lizard CvSox4 genes.Casox4 may be orthologous with the human SOx4 gene.This indicates that CaSox4 gene shows the remarkable evolutionary conservation during the evolution of Alligator Sinensis,The extensive sequence conservation of the Sox4 gene between reptiles,mammals and birds suggests major functional constraints[Acta Zoologica Sinica 49(3):404-407,2003].     

Isolation and sequence analysis of the Sox-1, -2, -3 homologs in Trionyx sinensis and Alligator sinensis having temperature-dependent sex determination

Members of the Sox gene family are characterized by an HMG-box that shows sequence similarity with that of the mouse testis-determining gene Sry. Using degenerate primers PCR, seven and eight HMG-box motifs of Sry-related genes were cloned and sequenced from genomic DNA of Trionyx sinensis (termed TS41-47) and Alligator sinensis (AS41-48) with TSD (temperature-dependent sex determination). Among 15 Sry-related genes, TS41, TS42, AS41, and AS42 shared 80, 72, 81, and 79% amino acid identity, respectively, with each HMG-box domain of the mouse Sox-1, -2, and -3 genes by Blast analysis. Molecular phylogenetic analysis showed that the clustering of TS41-42 and AS41-42 was distant to the clustering of the nonreptilian vertebrate Sox-1, -2, -3 homologs, including fish, amphibian, bird, and mammals. The amino acid identity among TS41-42, AS41-42, and the nonreptilian vertebrate Sox-1, -2, -3 homologs is lower than identities among the Sox-1, -2, -3 homologs, suggesting that the sequence changes in TS41-42 of Trionyx sinensis and AS41-42 of Alligator sinensis might have occurred after the diversification of amniotes.     

基于涉案兽类12S rRNA基因的NCBI数据库序列可靠性分析

本研究以常用于动物种属鉴定的12S rRNA基因位点为研究对象,利用所测得的17种常见涉案兽类12S rRNA基因部分片段序列及NCBI数据库中下载的该物种DNA序列及其近缘物种DNA序列,构建系统进化树。根据进化树的聚类情况,判断NCBI数据库中的相关基因序列或物种名称的正确性,并对其中错误序列的登陆号进行标记,以防对后续涉案动物的准确鉴定造成影响。分别从17种常见涉案兽类(共26份样本)中提取线粒体DNA,并利用通用引物扩增线粒体DNA上的12S rRNA基因部分片段并进行测序分析。通过NCBI数据库的Blast比对功能,筛选出与本研究物种同源性由高到低的物种,并从NCBI基因数据库中下载此类近缘物种的12S rRNA基因序列共351条,利用MEGA7.0软件构建该物种及其近缘物种系统进化树。通过比对发现NCBI中登录号为KP202279等3个序列所对应物种拉丁名错误。登录号为AY184436等11个序列所对应物种拉丁名可能存在疑问。GenBank中某些物种拉丁名有同种异名现象。因此,NCBI数据库数据可靠性有待进一步验证,只能作为涉案物种鉴定的参考数据之一,可借助构建系统进化树等方法来确认其结果的准确性。     

虎纹蛙四个Sox基因的克隆及序列分析

参照人SRY基因HMG－box保守区的序列,设计一对兼并引物,扩增了虎纹蛙的Sox基因,并对扩增产物进行了克隆和测序。结果在雌雄个体中共筛选出四个不同的Sox基因,其序列与人相应SOX基因的相似性分别为92％、94％、985和98％。本研究为探索虎纹蛙的性别决定机制提供了分子资料。