植物细胞质雄性不育及其育性恢复的分子基础

植物细胞质雄性不育是广泛存在于高等植物中的现象,其表现为母性遗传、花粉败育,但雌蕊正常。细胞质雄性不育在杂交种子生产中起着重要作用,研究其分子作用机制有利于更有效地利用细胞质雄性不育。随着一些不育基因和恢复基因相继被克隆,人们对一些细胞质雄性不育和恢复系统的分子作用机理已经有一定了解。本文综述了近年来对植物细胞质雄性不育基因和恢复基因作用机理研究的进展。     

植物细胞质雄性不育及其育性恢复的分子基础

植物细胞质雄性不育是广泛存在于高等植物中的现象, 其表现为母性遗传、花粉败育, 但雌蕊正常。细胞质雄性不育在杂交种子生产中起着重要作用, 研究其分子作用机制有利于更有效地利用细胞质雄性不育。随着一些不育基因和恢复基因相继被克隆, 人们对一些细胞质雄性不育和恢复系统的分子作用机理已经有一定了解。本文综述了近年来对植物细胞质雄性不育基因和恢复基因作用机理研究的进展。     

Hox基因及其在海胆中的研究进展

Hox(homeobox genes)基因是存在于染色体上的一段高度保守序列,其蛋白产物作为转录因子也是高度保守的。这些基因调节胚胎发育,尤其在脊椎动物前-后轴(antero-posterior axis)的发育过程中起着重要作用,并指导脊椎动物的体型形成。海胆是海洋中一类比较常见的无脊椎动物和主要的海水养殖动物,它的Hox基因对它动-植物轴(animal-vegetalaxis)的形成有调控作用,并对进化研究和养殖生产具有重要意义。综述了近年来Hox基因在海胆中的研究进展。     

抗生素抗性基因在环境中的传播扩散及抗性研究方法

抗生素在医药、畜牧和水产养殖业的大量使用造成了环境中抗性耐药菌和抗性基因日益增加,抗生素抗性基因作为一种新型环境污染物引起人们的广泛关注.本文综述了近年来国内外有关抗生素抗性基因的研究进展,其在水、土壤、空气等环境介质中和动,植物体内的传播扩散,以及开展环境中抗生素抗性基因研究的必要性,重点介绍了有关抗生素抗性（包括抗性细菌和抗性基因）的研究方法,指出抗性基因研究中存在的问题,并对未来的相关研究进行了展望.     

无菌猪的研究进展

无菌猪是采用现有微生物检测技术,检测不出活的微生物(包括细菌、真菌、寄生虫和病毒等)的一种悉生物,在现代畜牧生产和医学生物学研究中具有重要的科学价值。无菌猪最早用于畜牧生产的疫病净化,研究肠道菌群、动物疫病之间的关系。无菌猪和人在解剖、生理及遗传上具相似性、无微生物背景干扰,目前在医学生物学研究肠道菌群与生长发育与疾病发生发展等方面发挥着重要作用,也作为以肠道菌群为靶点的预防、诊断及治疗新技术研究的特殊动物模型。本文主要综述无菌猪的特性、研究进展及未来的发展方向。     

外源基因在转基因动物中遗传和表达的稳定性

转基因技术经过近半个世纪的发展,已成为当今生物技术研究的热点。近10多年来,与核移植技术的结合,转基因效率大大提高,携带有不同外源基因的不同种类的转基因动物迅速增加。但是,成功获得转基因动物并不是转基因动物研究的最终目的,如何利用转基因技术为人类的需求服务才是科研人员始终面对的课题。在畜牧生产领域,通过转基因技术培育家畜新品种是转基因技术应用的重要体现,在我国这方面已经引起了广泛关注。但迄今为止,外源基因在转基因动物中遗传和表达的稳定性仍然是亟待解决的问题,究其原因,这主要与位置效应、外源基因的表观遗传学修饰和遗传效率相关,文章结合目前的研究进展和本实验室的研究结果,从这3方面阐述其作用机制,期望为转基因动物遗传育种向产业化的迈进提供一定的理论探讨。     

干扰素基因

干扰素(IFN)是一类蛋白质,它作用于靶细胞产生抗病毒作用,它还具有抑制细胞生长和调节免疫功能等作用。干扰素的研究无论在理论上还是在临床应用上都有重要意义。随着基因工程技术的发展,用基因工程来研究和生产干扰素便成为科学家努力的目标了。目前,从一公斤大肠杆菌菌体可生产2克α-干扰素(IFN-α)。IFN-α基因在酵母中的表达也获得了成功。β-干扰素(IFN-β)及r-干扰素(IFN-r)的基因工程生产也已成功。干扰素基因工程的研究又促进两个方面的研究得到重要发展,一是干扰素基因结构的研究取得十分重要的进展;另一是干扰素的基因人工合     

反义RNA技术在丝状真菌代谢工程中的应用

丝状真菌作为一种重要的工业微生物,采用各种表达调控技术对其代谢途径进行改造以便适应生产需求成为当前的研究热点之一。反义RNA技术是代谢工程中调控基因表达的一种重要手段,且由于其操作简单避免了基因敲除技术的复杂性,在丝状真菌体系中有着良好的应用前景。本综述中,从反义RNA的作用机理、真菌体系的基因工程技术以及目前反义RNA技术的应用等方面,对反义RNA技术在丝状真菌代谢工程中的应用进行了概述。     

微生物降解石油烃的功能基因研究进展

微生物对石油烃的降解在自然衰减去除土壤和地下水石油烃污染的过程中发挥了重要作用。微生物通过其产生的一系列酶来利用和降解这类有机污染物,其中,编码关键降解酶的基因称为功能基因。功能基因可作为生物标志物用于分析环境中石油烃降解基因的多样性。因此,研究石油降解功能基因是分析土著微生物群落多样性、评价自然衰减潜力与构建基因工程菌的重要基础。本文主要介绍了烷烃和芳香烃在有氧和无氧条件下的微生物降解途径,重点总结了烷烃和芳香烃降解的主要功能基因及其作用,包括参与羟化作用的单加氧酶和双加氧酶基因、延胡索酸加成反应的琥珀酸合酶基因以及中心中间产物的降解酶基因等。     

酵母异源功能互补在植物基因克隆中的应用

酵母作为研究高等真核生物的一种重要的模式生物,不仅在生物信息学方面发挥着重要的作用,其丰富的突变体在其他生物基因克隆和功能验证等方面也发挥着重要的作用。酵母异源互补方法是利用酵母突变体验证相应性状异源基因功能,或通过文库筛选克隆相应性状异源基因,为高等真核生物的基因克隆和功能验证提供了一种捷径。主要对酵母异源功能互补法在研究植物基因方面的进展做一概述。     

粪产碱杆菌的分离鉴定及其生物转化作用

【背景】硫化氢(H2S)作为畜牧生产过程中释放的一种有毒有害气体,严重危害畜禽和人类的健康,因此降解硫化氢特别是生物氧化法转化硫化氢已成为当前研究热点。【目的】筛选高效硫氧化菌株并研究其生物转化作用。【方法】以长春市某养鸡场采集的新鲜粪便为材料,分离鉴定硫氧化菌株。采用单因素分析法优化其生长条件,研究生物转化效率,检测soxY、soxZ基因m RNA表达水平。【结果】获得一株高效硫氧化菌株JF9,经鉴定为粪产碱杆菌。最佳生长条件:底物浓度0.5 g/L,温度35°C,初始pH 7.0,在此条件下Na2S去除率达94%以上。菌株JF9存在soxY和soxZ基因,其转录水平在硫源诱导前后差异显著(P0.05)。【结论】分离得到的粪产碱杆菌具有良好的硫化物转化能力,脱硫过程中硫氧化基因高效表达。     

6b基因:植物肿瘤形成的重要影响因子

近年来,来自农杆菌的致瘤基因在植物中的功能和作用机理研究越来越得到重视。6b基因是植物肿瘤形成的重要影响因子,它位于T-DNA片段上,属于rolB基因家族。在植物体内,6b基因能影响激素水平、糖的含量和其他次生代谢产物的积累,以及改变与其相关基因的表达水平等,但其具体作用机制还有待深入研究。文章对6b基因的生物功能、分子结构、活性部位、作用模式等方面的重要研究进行了综述,为这类功能基因的进一步研究及应用提供了理论依据。     

阳离子脂质体在转基因畜禽中的应用

脂质体是由可生物降解的磷脂组成的双分子层结构,与生物膜有较大的相似性和组织相容性.阳离子脂质体作为一种新型的基因转移载体,以其生产简便、毒性低、无感染危险等优点在转基因领域越来越受到研究人员的青睐.随着转基因动物研究的不断深入,阳离子脂质体更是成为当今各种转基因方法中首选的非病毒类外源基因载体,在保护外源基因和提高其转染效率方面都发挥着重要作用.就阳离子脂质体的结构形式、介导基因转移的机制及其目前在转基因畜禽领域中的研究进展做一综述.     

叶绿体——疫苗生产新工厂

以叶绿体为受体的叶绿体基因工程技术已经在工农业及医药生物技术领域发挥了重要作用。利用叶绿体为基因转移受体的叶绿体基因工程技术来生产疫苗是目前人们关注的焦点。现着重在叶绿体作为遗传工程受体的特点、叶绿体基因工程的研究进展,它在疫苗生产中的应用及发展前景等方面进行综述。     

遗传学教学中性别决定关键基因的阐述

有性生殖的出现是生物进化中的重大事件。性别作为生物的一种重要而又复杂的表型, 由基因和环境因素共同控制, 其中遗传因素即基因起到非常关键的作用。 然而, 并不是每个相关基因对于生物的性别都具有相同的作用, 性别决定关键基因对生物性别的决定和性别的分化具有重要作用, 因而研究和理解性别决定的关键基因具有重要意义。随着现代遗传学的发展, 目前关于生物性别决定方式以及性别决定关键基因的研究已取得了很大的进展。文章就生物的基因性别决定机制以及基因性别决定机制的研究策略进行了综述, 以期在遗传学教学中能更好地理解和阐述。     

家畜高繁殖力性状遗传机制的研究进展

家畜繁殖力是一个对畜牧生产有重要影响的数量性状,文章从基因组和mRNA表达两个水平综述了家畜高繁殖力性状遗传机理的研究进展。这些研究成果表明,家畜高繁殖力受许多基因影响,而该性状的形成是多个基因共同表达与相互作用的一个综合结果。两种水平的研究都取得了很大的进展,但同基因组水平的研究相比,mRNA表达水平的研究仅关注在某一时期某一组织表达的基因,从mRNA表达水平进行研究能够找到对性状形成有直接贡献的基因。现在的研究多采用基因组水平和mRNA表达水平,随着科学技术研究的发展,还会为这一性状提供新的研究方法,但将来更有效的研究方法可能是多个水平综合进行的。     

拟南芥液泡膜Na+/H+逆向转运蛋白的研究进展

拟南芥液泡膜Na /H 逆向转运蛋白是由AtNHX1基因编码的一个在盐胁迫中起重要作用的蛋白。本文综述了AtNHX1的基本结构、功能及作用机制,展望其作为有效植物耐盐基因的前景,并对拟南芥液泡膜Na /H 逆向转运蛋白基因家族其他成员的研究,也做了相应的概括。     

奶牛乳房炎抗性候选基因的研究进展

乳房炎是奶业生产中的一种常见病,发病率很高,每年给世界各国奶牛饲养者造成严重的经济损失。乳房炎的影响因素很多,但遗传因素对其起着重要作用。综述了乳铁蛋白基因、MHC/BoLA基因、ToLL样受体家族基因、趋化性细胞因子受体基因、牛锌指蛋白313基因、β-防御素基因和热休克蛋白70基因等奶牛乳房炎抗性候选基因的研究现状。     

基因选择性剪接的生物信息学研究概况

基因选择性剪接现象是真核生物基本而又重要的调控机制。由于基因的选择性剪接在形成生物复杂性和多样性上具有极其重要的作用,同时选择性剪接与许多人类疾病也密切相关。因此,研究基因选择性剪接是一项十分重要的工作。生物信息学作为一门新兴的学科在研究基因选择性剪接上起关键的作用,尤其在研究基因表达调控机制、选择性剪接基因预测以及选择性剪接基因进化上。本文综述了这方面的最新研究进展,为更深入了解真核生物基因的表达调控机理提供依据。     

畜禽生产性状主效基因定位技术与方法研究进展

鉴定畜禽重要生产性状形成的关键遗传因子,揭示其产生的分子遗传机制,对动物新品种的培育及特色遗传资源的开发利用具有重要意义。高通量分析技术诞生前,标记数量性状位点(quantitative trait loci,QTL)连锁分析和候选基因分析法作为鉴定畜禽生产性状QTL和主效基因主要方法,但由于其技术局限性,性状因果基因鉴定的效率并不高。人类基因组计划(human genome project, HGP)开启了以大数据为特征的生命科学研究的序幕,在HGP完成后的20余年间,快速发展的高通量分析技术使人们研究生物学问题的思路和方法发生了巨大改变。本综述就近年来被广泛用于畜禽重要性状的候选基因定位的方法与技术进行了较全面的综述,以期为同行提供参考。