中国明对虾基因组微卫星重复单元类型与其多态性关系

利用超声波粉碎中国明对虾Fenneropenaeus chinensis基因组后建立随机基因组文库,对其测序后获得了1996个克隆序列,经SeqmanⅡ（DNAstar）拼装后获得独立克隆数目为1900个,每个序列长度从400－700bp不等。利用重复序列分析软件对这些序列中含有微卫星重复序列的序列进行分析,共找到136个包含完整侧翼序列的重复序列。利用引物设计软件从以上重复序列中设计出34对引物,合成引物后,通过PCR扩增和聚丙烯酰胺凝胶电泳的方法获得了各个微卫星位点的等位基因数目。34对引物中,除4个没有扩增出产物外,其他都有较好的扩增结果,可以分辨出多态性信息情况,并据此分析了不同微卫星重复序列类型与其对应的位点多态性之间的关系。结果表明,两碱基重复类型具有较高的遗传多态性,而三碱基和四碱基以及复合型重复类型的平均多态性不高;两碱基重复序列类型各拷贝类别间的多态性信息没有明显的差异。进一步对两碱基的重复拷贝数目与多态性信息（等位基因数目）的相关关系进行分析,以考察拷贝数多少与等位基因数目之间的关系。利用SPSS软件进行相关分析,结果表明重复拷贝数目和等位基因数目呈一定相关（相关系数0.121）,但相关性不显著（P＝0.621）。     

卫星,小卫星和微卫星DNA—真核生物基因组的串状重复序列

卫星、小卫星和微卫星ＤＮＡ——真核生物基因组的串状重复序列姜运良（山东农业大学动物科技学院,山东泰安２７１０１８）关键词卫星小卫星微卫星串状重复序列真核生物基因组中编码蛋白质（酶）的结构基因只占很少的一部分（１０％～２０％）,其余大部分是重复序列。根...     

分子生物学教材中的真核生物基因组重复序列

现行的高校分子生物学教材中主要以重复频率为依据对重复序列进行分类,对于小卫星DNA及微卫星DNA是属于高度或是中度重复序列存在不同见解。提出依据重复频率及空间结构分布两个方面对重复序列进行分类,并建议按照重复频率将小卫星DNA及微卫星DNA归属于中度重复序列。     

基因组中重复序列的意义

从原核生物到真核生物,其基因组中的重复序列呈递增趋势.重复序列的作用也被各种实验所揭示.各种重复序列的类型与它在染色体上的分布密切相关.重复序列不是垃圾,而是影响着生命的进化、遗传、变异;同时它对基因表达、转录调控、染色体的构建以及生理代谢都起着不可或缺的作用.它们的功能及演化也正在被逐步阐明.     

基因组中的重复DNA序列

综述了基因组中常见的重复DNA序列,介绍了其可能的产生机理、分布情况和生物学功能。     

美洲大蠊基因组重复序列分析

重复序列是真核生物基因组的重要组成部分。一些重复序列,如自主型的逆转录转座子LINE,在昆虫的系统进化和遗传多样性研究方面得到了广泛的应用。de novo从头预测和基于同源比对预测相结合的方法被用来搜索美洲大蠊Periplaneta americana基因组,共鉴定出大约占全基因组62%的重复序列。研究发现,散在重复序列中,DNA转座子占美洲大蠊基因组的16.18%;逆转座元件中LINE最多,占基因组的13.64%,SINE和LTR分别占基因组的3.52%和1.32%。LINEs中的Bov Bs亚家族在所有转座子亚家族中比例最高(约6.73%)。美洲大蠊与德国小蠊Blattella germanica相比,除LTR外,其他类型的转座子占基因组的比例均高于德国小蠊。通过分析逆转录转座子反转录酶完整度、氨基酸序列相似度及遗传距离,从美洲大蠊基因组中鉴定出一类BovBs:RTE-1_PAm。BovBs的反转录酶氨基酸序列的系统树表明,美洲大蠊与内华达古白蚁Zootermopsis nevadensis的进化关系比与其同属蜚蠊科Blattidae的德国小蠊的关系更近。昆虫中BovBs的进化关系与传统核基因进化关系的不同,表明转座子的进化相对宿主基因的进化具有一定的独立性。     

串联重复序列的物种差异及其生物功能

串联重复序列是指1-200个碱基左右的核心重复单位,以头尾相串联的方式重复多次所组成的重 复序列。它广泛存在于真核生物和一些原核生物的基因组中,并表现出种属、碱基组成等的特异性。在基因组 整体水平上,各种优势的重复序列类型不同。即使在同一重复序列类型内部,不同重复拷贝类别(如AT、AC 等)在基因组中的存在也表现出很大的差异。同时,这些重复序列类型和各重复拷贝类别在同一物种的不同染 色体间,以及基因的编码区和非编码区间也表现种属和碱基组成差异。这些差异显示了重复序列起源和进化的 复杂性,可能涉及到多种机制和因素,并与生物功能密切相关。另外,由于重复序列分析软件和统计标准还存 在算法、重复长度、完美性等问题,需要进一步探讨。此外,串联重复序列的自身进化关系、全基因组水平上 的进化地位、在基因组中的生物功能、重复序列数据库建立和应用研究等,将是今后研究的主要课题。     

用实时定量PCR解决基因组序列组装中的重复序列问题

目的:探寻一种简单、经济的方法,解决基因组序列拼接中的重复序列问题。方法:选取序列拼接中遇到重复序列问题的质粒NDM-BTR,在其与重复序列相关的contigs两端设计引物,进行实时定量PCR,通过观察临界循环数来判断contig之间的位置关系。结果:成功判断出质粒contig之间的位置关系,得到了质粒基因组完成图。结论:实时定量PCR法可用于解决基因组序列拼接中的重复序列问题,相比较传统建立大片段文库更加简单、快速、经济。     

应用微卫星标记分析野生中国明对虾的亲权关系

利用5个高度多态性的微卫星座位(Fc04、Fc06、Fc18、Fc24、Fc27),分析了不同年份中建立的10个野生中国明对虾家系中的雌性亲虾及其后代基因型分离的情况,表明每个家系中只有一个雄性野生中国明对虾对子代的遗传有贡献.从其中3个家系的雌性亲虾纳精囊中提取了雄虾精子DNA,微卫星标记显示各家系的子代个体均有一个等位基因与雄性亲虾的基因型相符,且符合孟德尔遗传规律,这为野生中国明对虾雌虾在繁殖季节一对一的繁殖行为提供了遗传学的证据.用UPMGA的方法随机对3个家系的40尾子代个体进行聚类分析,每个家系都能被单独聚成一类.上述工作表明微卫星标记在对虾育种中作为一种有效的亲子关系分析工具,在种群的遗传结构、亲缘关系、繁殖行为等方面具有广阔的应用前景.     

中国明对虾AFLP分子标记遗传连锁图谱的构建

以中国明对虾抗WSSV(白斑综合症病毒,WhiteSpotSyndromeVirus)选育群体第四代为母本,野生中国明对虾为父本,采用单对杂交方式产生F1代,F1代个体姊妹交产生F2代共42个个体为做图群体。62对AFLP选择性引物组合共产生529个分离位点,符合1∶1孟德尔分离类型位点共253个,3∶1孟德尔分离类型位点共276个。利用拟测交理论分别构建中国明对虾雌虾、雄虾的遗传连锁图谱,利用F2自交模型构建共同的AFLP分子标记连锁图谱。三张连锁图上分别有31、25和44个连锁群,图谱分辨率为分别为2.4cM、2.4cM和2.1cM。标记间隔距离分别为12.20cM、11.45cM和11.12cM图谱覆盖率分别达到50.21%、51.93%和48.08%。能够基本满足进行QTL(数量性状位点,QuantitativeTraitLocus)定位的需要。将该图谱和其他对虾类遗传连锁图谱进行了比较分析,探讨了利用相关分子标记将已有图谱进行整合的可能。     

中国对虾抗WSSV及其它经济性状的QTL定位初步研究

以中国对虾抗WSSV选育群体第四代雌虾和野生中国对虾雄虾为亲本,采用人工精荚移植方式产生F1代家系,家系内个体姊妹交获得R家系材料,42尾R家系个体采用口饲法进行WSSV（White Spot Syndrome Virus）攻毒实验,获得个体抗WSSV及其它相关数据。构建了中国对虾的AFLP（Amphfied Fragment Length Polymorphism）分子标记遗传连锁图谱。利用MAPMAKER／QTL1．1软件进行了中国对虾体长、全长、体重及抗WSSV性状的QTL（Quantitative TraitsLoci）定位分析,首次实现了中国对虾重要经济性状的QTL定位。在LOD值大于2．0的条件下,共检测到和体长相关的QTL位点1个,与全长相关的QTL位点2个,与体重相关的QTL位点2个,与抗WSSV性状相关的位点2个,分别位于3个连锁群上,位点变异解释率从26．6％-66．9％不等。在其中的1个连锁群上检测到了体重、全长和抗WSSV性状相关的三个QTL位点,1个连锁群上检测到了体重和抗WSSV性状相关的两个QTL位点,1个连锁群上检测到了全长和体长相关的两个QTL位点。表明在中国对虾在此生长阶段,抗WSSV性状和个体大小存在一定程度的正相关关系[动物学报54（6）：1075-1081,2008]。     

EGFP基因在中国明对虾原代培养细胞中的导入和表达

本文以我国重要水产养殖动物中国明对虾（Fenneropenaeus chinensis）贴壁培养和悬浮培养的血细胞、植块培养的类淋巴器官（Oka器官）细胞和卵巢细胞为材料,通过磷酸钙共沉淀法、脂质体介导的转染（脂染）和电穿孔法等多种方法进行了导入EGFP基因的实验。结果表明,通过脂染可以成功地将质粒DNA导入悬浮培养的血细胞、植块培养的Oka器官细胞和卵巢细胞,并使报告基因EGFP得到表达。     

中国明对虾过氧化物还原酶基因在大肠杆菌中的重组表达、产物纯化及活性测定

过氧化物还原酶（Prx）是生物体内广泛存在的一类酶,在消除过氧化氢和抗氧化胁迫中起着重要的作用。本研究采用PCR扩增编码中国明对虾Prx成熟肽的基因,并克隆到大肠杆菌表达载体pCR®T7/NT TOPO® TA中进行体外重组表达。重组质粒转化大肠杆菌BL21 (DE3) pLysS后,经IPTG诱导表达产生包涵体形式的目的蛋白。对重组蛋白进行LC–ESI–MS分析,结果表明融合蛋白的四个肽段与中国明对虾Prx相应肽段完全一致。将重组蛋白通过金属螯合柱进行纯化,进而透析、复性,最后获得了具有较高过氧化物酶活性的重组Prx。中国明对虾Prx的成功表达,为深入研究其在中国明对虾免疫反应和抗氧化胁迫中的作用奠定了基础。     

中国明对虾溶菌酶基因克隆、重组表达与性质分析

溶菌酶是机体先天免疫系统中一个重要的效应分子, 参与机体多种免疫反应, 在溶菌过程中形成一个水解体系, 破坏和消除侵入体内的病原, 从而实现机体的免疫防御。从中国明对虾中克隆得到了溶菌酶基因(称为FcLyz基因), 该基因全长709 bp, 其完整的阅读框为477 bp, 编码158个氨基酸, 前18个氨基酸(-1~-18)为信号肽, 成熟肽由140个氨基酸组成(1-140aa), 其分子量为16.2 kD。经SMART分析,该基因具有1个溶菌酶1(LYZ1)结构域(19-130aa)。半定量RT-PCR分析结果表明溶菌酶虽在多种组织中有较低水平的组成性表达, 但在细菌诱导的血细胞、心脏、肝胰腺和鳃等多种组织中表达上调。将中国明对虾溶菌酶基因的成熟肽亚克隆进原核表达载体pET-30a (+)中, 转化大肠杆菌BL21(DE3), 再进行诱导表达和亲和纯化, 得到了纯化的重组溶菌酶, 并进行了抑菌活性检测。结果表明, 重组对虾溶菌酶对革兰氏阳性菌的抑菌能力较强, 最小抑菌浓度达到3.43 mmol/L, 但对革兰氏阴性菌抑制作用较小。上述结果表明, 该溶菌酶作为一种重要的免疫效应分子, 参与了对虾的免疫防御反应。     

中国明对虾溶菌酶基因克隆、重组表达与性质分析

溶菌酶是机体先天免疫系统中一个重要的效应分子, 参与机体多种免疫反应, 在溶菌过程中形成一个水解体系, 破坏和消除侵入体内的病原, 从而实现机体的免疫防御。从中国明对虾中克隆得到了溶菌酶基因(称为FcLyz基因), 该基因全长709 bp, 其完整的阅读框为477 bp, 编码158个氨基酸, 前18个氨基酸(-1~-18)为信号肽, 成熟肽由140个氨基酸组成(1-140aa), 其分子量为16.2 kD。经SMART分析,该基因具有1个溶菌酶1(LYZ1)结构域(19-130aa)。半定量RT-PCR分析结果表明溶菌酶虽在多种组织中有较低水平的组成性表达, 但在细菌诱导的血细胞、心脏、肝胰腺和鳃等多种组织中表达上调。将中国明对虾溶菌酶基因的成熟肽亚克隆进原核表达载体pET-30a (+)中, 转化大肠杆菌BL21(DE3), 再进行诱导表达和亲和纯化, 得到了纯化的重组溶菌酶, 并进行了抑菌活性检测。结果表明, 重组对虾溶菌酶对革兰氏阳性菌的抑菌能力较强, 最小抑菌浓度达到3.43 mmol/L, 但对革兰氏阴性菌抑制作用较小。上述结果表明, 该溶菌酶作为一种重要的免疫效应分子, 参与了对虾的免疫防御反应。     

PERMANENT GENETIC RESOURCES: Twelve new microsatellite markers for the Chinese shrimp Fenneropenaeus chinensis

Twelve new microsatellite markers were isolated by sequencing random clones from a genomic library of Fenneropenaeus chinensis. The number of alleles per locus ranged from five to 15. The polymorphism information content ranged from 0.568 to 0.898, and observed and expected heterozygosities from 0.344 to 0.882 and from 0.691 to 0.915, respectively. All loci except one conformed to Hardy-Weinberg equilibrium. These markers, described here for Chinese shrimp, will be further used to analyse the species' population genetics.     

中国对虾精子顶体反应的超微结构和蛋白成分变化的研究

用卵水 (eggwater)对中国对虾纳精囊内精子进行人工诱导顶体反应 ,并分别用透射电镜和SDS—PAGE及复性单向电泳对顶体反应的超微结构变化和蛋白成分的变化进行了研究。结果表明 ,中国对虾精子在人工诱导条件下 3 0min内有 5 0 %以上完成反应。电镜观察证明 ,中国对虾精子的顶体反应可分为两个阶段 :(1 )棘突的收缩 ;(2 )顶体颗粒的释放和顶体帽的消失。在反应过程中许多蛋白被降解 ,且反应开始后精子本身释放出一些水解酶类 ,主要有 2 0 0kDa、1 3 0kDa、66kDa、5 3kDa、48kDa和 41kDa 6种。在对卵水成分的初步分析中发现两种分子量约 2 0 0kDa的蛋白。