组学技术在高氨基酸茶树中的应用研究进展北大核心CSCD

高氨基酸茶树因其所制绿茶滋味鲜爽、香气馥郁且集观赏、健康于一体,在市场上取得了良好的社会和经济效益,对其研究已然成为当前茶学领域的热点之一。随着对生命科学的研究进入多组学时代,以转录组学、蛋白质组学和代谢组学为基础的组学技术得到了迅猛发展,被广泛应用在茶学领域的各项研究中,并成为研究高氨基酸茶树不可或缺的重要手段。综述了近年来转录组、蛋白质组、代谢组等组学技术在高氨基酸茶树中的相关应用研究进展,分析了组学技术在高氨基酸茶树研究中的应用仍存在着很多的不足和亟待突破的难题,并对组学技术在高氨基酸茶树上的深入研究与应用进行了展望,以期为今后高氨基酸茶树的进一步研究提供参考和方向,同时也为高氨基酸茶树品种选育与高效栽培技术提供理论依据。     

高光谱技术——生态学领域研究的新方法

高光谱技术是一种新的地物探测技术,该技术以其敏锐的地物光谱特征探测能力为精准识别地物属性提供了强有力的手段,在生态系统过程与属性研究中具有广阔的应用前景。该文以可见光-近红外光谱分析技术为例概述了高光谱技术的原理、特点与优势,以及高光谱技术分析的流程;总结并归纳了其在土壤、植物生理、农产品品质检测、凋落物分解方面的研究应用,指出高光谱技术与遥感成像技术结合在生态监测研究中的优势;归纳了高光谱技术应用中面临的问题,并希望高光谱技术在生态学领域研究中得到更广泛的应用。     

组学技术在高氨基酸茶树中的应用研究进展

高氨基酸茶树因其所制绿茶滋味鲜爽、香气馥郁且集观赏、健康于一体,在市场上取得了良好的社会和经济效益,对其研究已然成为当前茶学领域的热点之一。随着对生命科学的研究进入多组学时代,以转录组学、蛋白质组学和代谢组学为基础的组学技术得到了迅猛发展,被广泛应用在茶学领域的各项研究中,并成为研究高氨基酸茶树不可或缺的重要手段。综述了近年来转录组、蛋白质组、代谢组等组学技术在高氨基酸茶树中的相关应用研究进展,分析了组学技术在高氨基酸茶树研究中的应用仍存在着很多的不足和亟待突破的难题,并对组学技术在高氨基酸茶树上的深入研究与应用进行了展望,以期为今后高氨基酸茶树的进一步研究提供参考和方向,同时也为高氨基酸茶树品种选育与高效栽培技术提供理论依据。     

蛋白质组学在木薯育种中的应用

蛋白质组学通过研究整体蛋白质活动来揭示生命运动规律,是解析功能基因组表达的必要手段。目前蛋白质组学为木薯选育种研究提供了重要手段和新思路。介绍了蛋白质组学研究平台并对其在选育高光效高淀粉积累、高蛋白质、高类胡萝卜素及抗逆木薯种质方面的应用进行了综述。     

细菌纤维素在生物医学材料中应用的研究进展

细菌纤维素是一种天然的生物高聚物,具有生物活性、生物可降解性、生物适应性,具有独特的物理、化学和机械性能,例如高的结晶度、高的持水性、超细纳米纤维网络、高抗张强度和弹性模量等,因而成为近来国际上新型生物医学材料的研究热点。本文概括了细菌纤维素的性质、研究历史以及在生物医学材料上的应用,重点阐述了细菌纤维素在组织工程支架、人工血管、人工皮肤和治疗皮肤损伤方面的应用以及当前研究现状。     

鲫鱼Hind Ⅲ高重复DNA序列的分子克隆

基因组DNA高重复序列的研究有助于解释许多重要的生命现象 ,如基因调节、基因转座、基因进化等 ,还可以用于进行种群的遗传分析。鱼类的DNA高重复序列研究资料较少 ,曾在鲤科鱼类发现HindⅢ高重复序列家族。本研究用HindⅢ内切酶消化 ,从鲫鱼 (Carassiusauratusauratus)基因组DNA也克隆出一种独特的高重复序列。序列测定揭示该重复序列长度为 175bp ,在单倍体基因组的拷贝数为 1× 10 5。鲫鱼HindⅢ高重复序列与鲫鱼属 (Carassius)其它同类已知的高重复序列存在某种程度的变异 ,而与鲤科其它属的已知的HindⅢ高重复序列完全不同     

全球红火蚁研究状况的文献计量分析

红火蚁Solenopsis invicta Buren是一种严重危害农林业生产、生命健康、公共安全和生态环境的重大外来入侵害虫,也是全世界入侵生物学的一个研究热点。为了全面客观地了解近国内外红火蚁研究的发展脉络、变化趋势和研究规律,为从事该害虫研究和利用的学者与决策者提供数据参考,本文从文献计量学角度分析了红火蚁在CNKI数据库和Web of Science数据库中的文献情况。在CNKI数据库中,分析了文献的类型分布、主题、研究层次、年度趋势、来源机构、高贡献作者以及高被引文献和资助基金的情况。在Web of Science数据库中,分析了文献年度趋势、作者的国别和机构、高贡献作者、资助资金以及高被引文献的情况。整体来看,国内的研究侧重红火蚁的入侵防治,技术和方法方面的报道受到同行的重视;而国外方面,则是基础研究成果受到更多传播和引用。     

小分子药物BNTA通过上调Insig1缓解高胆固醇引起的骨关节炎

骨关节炎(osteoarthritis,OA)是运动系统常见的退行性疾病,具有高发病率和高致残率。骨关节炎的发病机制目前尚不明确,既往研究认为骨关节炎发病主要与创伤因素相关,而近期研究表明,以胆固醇代谢异常为主的代谢性因素同样与骨关节炎密切相关,骨关节炎的治疗以早期对症治疗和晚期手术治疗为主,尚无针对病因的特效药物。既往研究中发现,有一种具有软骨保护作用的小分子药物BNTA,其在创伤引起的骨关节炎中具有较好的疗效,但其对高胆固醇引起的骨关节炎的作用尚不明确。本研究为探究BNTA对高胆固醇引起的骨关节炎的治疗作用及其机制,采用高胆固醇饮食构建了大鼠骨关节炎模型,取膝关节石蜡切片进行组织学评估,使用油红O染色评估大鼠软骨细胞内的脂质积聚情况,使用RT-qPCR、免疫荧光和免疫组化评估软骨细胞合成代谢、分解代谢及胆固醇代谢相关基因和蛋白质的表达。结果显示,BNTA可缓解高胆固醇大鼠骨关节炎模型中的病理表现,改善OARSI评分。在大鼠软骨细胞中,BNTA可促进合成代谢相关基因col2、sox9、acan的表达,抑制分解代谢相关基因mmp13、adamts5的表达,可改善高胆固醇引起的大鼠软骨细胞脂质积聚。在大鼠软骨细胞和高胆固醇大鼠骨关节炎模型中BNTA均可上调Insig1表达。本研究证实,高胆固醇可在体内和体外实验中加重骨关节炎,可引起大鼠软骨细胞脂质积聚增加。在体内和体外实验中BNTA均能缓解高胆固醇引起的骨关节炎表型,改善软骨细胞内的异常脂质积聚,其作用可能为通过上调Insig1抑制细胞内的胆固醇生物合成,从而缓解脂质异常积聚。     

水稻株高基因及其分子生物学研究进展

株高是水稻品种的重要农艺性状之一,植株过高容易引起倒伏而减产。近年来,随着研究手段的改进和水平的提高,在水稻株高基因的发现、定位、克隆及作用机理等方面的研究取得较大进展。本文介绍了国内外在该领域的研究进展概况。     

生物科学中一个崭露头角的领域：高静压力研究

通过介绍高静压力作用于生物大分子的机制,提出一些有关高压力生物学的基本概念。此外,还介绍了高静压力在研究蛋白质构象,蛋白质－蛋白质、蛋白质－核酸、蛋白质－配基等相互作用,酶活性的调制以及在生物技术中的应用,表明高压力是一很好的研究手段。     

赤霉素生物合成与信号传递对植物株高的调控

植物株高是影响作物产量和品质的重要农艺性状。赤霉素(Gibberellins,GAs)是调控植物株高的重要激素,GA相关株高基因的克隆与分子机制研究对于合理调控作物生长发育和农业生产具有极其重要的利用价值,在水稻、小麦等粮食作物育种中得到了广泛应用。为了促进GA在果树、花卉等园艺作物育种中的有效利用,文中在分子生物学水平上介绍GA生物合成和GA信号传递途径对植物株高的调控。     

The Plant Architecture of Rice (<Emphasis Type="Italic">Oryza sativa</Emphasis>)

Plant architecture, a collection of the important agronomic traits that determine grain production in rice, is mainly affected by factors including tillering, plant height and panicle morphology. Recently, significant progress has been made in isolating and collecting of mutants that are defective in rice plant architecture. Although our understanding of the molecular mechanisms that control rice tillering, panicle development and plant height are still limited, new findings have begun to emerge. This review, therefore, summarizes the recent progress in exploring the mechanisms that control rice plant architecture.     

应用SSR分子标记比较佳禾早占水稻组培苗与种植苗的性状差异

株高是水稻重要的农艺形状之一,植株过高将导致倒伏和减产,目前,很多新的技术究被用来鉴定,图位克隆与水稻株高相关的基因及机理的研究,本实验选择优质早籼稻佳禾早占种植苗和经过组培获得的矮化突变水稻为材料,为研究比较它们间的遗传物质上差异,根据康耐尔大学的资料设计了311对SSR引物对佳禾早占种植材料和组培材料进行分析,对两种材料进行PCR多态性扩增,结果发现两者间存在多态性的引物有88对,多态性比例达到30.3%。在矮杆材料中不但验证了已报道的11个与调控株高性状基因相连锁的标记连锁群,同时在第3号染色体和第9号染色体上还获得了两个以前基本未有报道的标记集中分布区域。结果说明,该培养基培育出的佳禾早占水稻后代所表现出的矮杆性状与亲本在遗传物质上确有明显差别。该结果有助于挖掘和定位新的矮杆基因,并有利于今后在水稻育种中进行水稻株高性状的控制,同时也为开展矮化性状机理的研究提供有利的实验材料。     

水稻株高构成因素的QTL剖析

利用水稻籼粳杂交 (圭 6 30× 0 2 42 8) F1 的花药离体培养建立的一个含 81个 DH家系的作图群体 ,对水稻株高构成因素 (穗长、第 1节间长、……、第 5节间长 )进行基因定位。DH群体中株高构成因素均呈正态分布。相邻的构成因素间呈极显著的正相关 ,而相距较远的构成因素间的相关较弱或不显著。采用 QTL(Quantitative trait lo-cus)分析 ,定位了影响株高构成因素的 6个 QTL:qtl7同时影响穗长和第 1、2、3节间长 ,qtl1 和 qtl2 同时影响第 4和第 5节间长 ,qtl1 0 a和 qtl1 0 b仅影响第 1节间长 ,qtl3 仅影响第 3节间长。采用 QTL 互作分析 ,检测到 19对显著的互作 ,每个构成因素受 2个或 2个以上的 QTL 互作对的影响。并且还发现 ,同一个 QTL 互作对可能影响不同的性状 ,以及一个 QTL 可以分别与不同的 QTL 产生互作而影响同一个性状或影响不同的性状 ,但总的看来 ,加性效应是主要的。这些结果揭示了株高构成因素间相关的遗传基础 ,在水稻育种中运用这些 QTL 将有助于对株高 ,以及对穗长和上部节间长度进行精细的遗传调控。     

玉米和水稻重要性状QTL的比较研究

在构建玉米分子标记连锁图和对重要性状进行QTL定位的基础上,以玉米和水稻的分子标记比较图谱为桥梁,分析了控制玉米和水稻F2：3群体重要农艺和产量性状QTL的共线性关系。研究结果表明：在玉米和水稻共线性的染色体区段,控制玉米株高、行数和行粒数的QTL与控制水稻株高、单株有效穗和每穗实粒数的QTL存在广泛的对应关系;在已定位的影响玉米株高等5个性状的45个QTL中,有16个与水稻“汕优63”群体中5个相同或相似性状所定位的38个QTL中的12个具有共线性关系。这一结果为利用水稻的基因组数据来定位、分离和克隆玉米重要性状的QTL提供了有益信息。同时发现,控制水稻某一个性状的QTL常常与控制玉米同一性状的两个QTL相对应,这一结果为玉米染色体是由水稻染色体加倍而来的理论假设提供了支持。研究还发现,不管是玉米还是水稻在染色体上都存在QTL的富集区域,而这些富集区域常常存在于相同的共线性区域,暗示着玉米和水稻控制相同或相似性状的QTL可能有着相同的起源。基于性状的比较基因组研究不但有助于新基因或QTL的发现、克隆和利用,同时还有助于研究不同物种间染色体的演变和进化规律。     

Mapping and breeding value evaluation of a semi-dominant semidwarf gene in upland rice

Plant height is an important trait related to yield potential and plant architecture. A suitable plant height plays a crucial role in improvement of rice yield and lodging resistance. In this study, we found that the traditional upland landrace ‘Kaowenghan’ (KWH) showed a special semi-dwarf phenotype. To identify the semi-dwarf gene from KWH, we raised BC₂F₄ semi-dwarf introgression lines (IL) by hybridization of the japonica rice cultivar ‘Dianjingyou1’ (DJY1) and KWH in a DJY1 background. The plant height of the homozygous semi-dwarf IL (IL-87) was significantly reduced compared with that of DJY1. The phenotype of the F₁ progeny of the semi-dwarf IL-87 and DJY1 showed that the semi-dwarf phenotype was semidominant. QTL mapping indicated that the semi-dwarf phenotype was controlled by a major QTL qDH1 and was localized between the markers RM6696 and RM12047 on chromosome 1. We also developed near-isogenic lines (NIL) from the BC₃F₃ population, and found that the yield of homozygous NIL (NIL-2) was not significantly different compared to DJY1. Breeding value evaluation through investigation of the plant height of the progeny of NIL (NIL-2) and cultivars from different genetic background indicate that the novel semi-dwarf gene shows potential as a genetic resource for rice breeding.