分子进化生物学中序列分析方法的新进展

简要介绍了分子进化生物学中序列分析方法的最新进展,特别强调了似然比检验和贝叶斯推论在分子进化和系统发育假说检验中的重要性,并介绍了新方法的一些成功应用,同时还给出了一些重要的信息资源。     

台湾乳白蚁肠道鞭毛虫群落结构及三种研究方法的比较

大量鞭毛虫栖息在低等白蚁肠道内, 是白蚁赖以生存的共生微生物。不同种类的鞭毛虫共同作用形成了一套降解食物的系统, 为宿主提供营养和能量。研究鞭毛虫群落结构是揭示其各组成种类生理功能的基础。利用形态特征进行物种鉴定受鞭毛虫生长发育阶段、 样品制备方法等多种因素的影响, 而基于分子标记的分子生物学方法能不受这些因素的制约来研究复杂的微生物群落。本研究结合形态特征鉴定和分子生物学方法研究台湾乳白蚁Coptotermes formosanus肠道鞭毛虫群落结构, 并对这些方法进行了比较。通过光学显微镜和扫描电子显微镜进行形态观察鉴定, 确定了台湾乳白蚁肠道内的3种鞭毛虫, 分别为伪披发虫Pseudotrichonympha grassii、 全鞭毛虫Holomastigotoides mirabile和旋披发虫Spirotrichonympha leidyi。18S rDNA文库限制性片段长度多态性分析较形态鉴定能够反映群落更复杂的物种多样性。利用光学显微镜进行细胞计数较18S rDNA文库克隆数能更准确地反映各种鞭毛虫数量, 每头工蚁肠道内平均含伪披发虫780±179头, 全鞭毛虫1 630±391头, 旋披发虫2 950±1 003头。本研究建立了光学显微镜形态鉴定和18S rDNA分子标记相结合调查鞭毛虫多样性和数量的方法, 为进一步研究白蚁肠道共生生物的功能奠定了基础。     

白眉长臂猿鸣叫的时间特征

滇西白眉长臂猿(Hylobateshoolock)鸣叫主要发生在上午,最早开始于黎明时分,最晚则在下午16:30以后。平均开始时间为09:05,SD=1095min(N=70,范围07:12～16:30),持续时间为197min,SD=934min(N=55,R=4～50)。多数鸣叫发生在07:00～10:00之间(80%)。不同季节鸣叫发生时间有显著差异,可能与黎明时间(光亮度)不同有关,但持续时间无差异。同一季节异地间鸣叫持续时间差异显著。气候、猿群密度、栖息地状态对鸣叫有一定影响,但未见明显相关性。与黑长臂猿的种间比较表明,白眉长臂猿的鸣叫声在时间分布上有较大的散开度,持续时间也较长,二者有显著差异。     

果实成熟的基因调控

果实的成熟过程是由一系列生理生化学变化过程组成,这些变化过程受到外界环境条件、植激素和基因的调控。随着近年来有关果实成熟衰老的基因的分离,定性及反义基因技术在控制果实成熟上的成功应用,对揭示果实成熟衰老的分子机理起到了重要作用。本文就近来果实成熟基因调控研究进展作一简要评述。     

维生素可修复受损基因

当一个细菌想要停下来的时候,它会使用一个分子“离合器”来脱离推进力系统,这是科学家首次弄清细菌怎样关闭用来运动的鞭毛。     

改良三倍体鲫鱼的生物学特性研究

利用鱼类远缘杂交和雌核发育相结合的方法培育出改良四倍体鲫鲤和改良二倍体红鲫,两者交配制备出一种改良三倍体鲫鱼（湘云鲫2号）.对改良三倍体鲫鱼的染色体数目和组型、性腺和垂体结构、外形特征、生长速度等方面进行了系统的研究.结果表明,改良三倍体鲫鱼的染色体数目为3n=150,核型公式为33m＋51sm＋33st＋33t;其精巢和卵巢在繁殖季节不能产生成熟配子,垂体超微结构显示,GTH细胞内的分泌颗粒和分泌小球在繁殖季节没有大量排出,该特征从内分泌的角度证明了它们的不育性;改良三倍体鲫鱼具有体背高、尾柄短和头部小的优良外形特征.与三倍体湘云鲫相比,改良三倍体鲫鱼不但保留了三倍体鱼生长速度快、不育等特点,而且在体形方面表现出明显的改良特征,是一种新型改良三倍体鲫鱼.     

珠江口附近海区甲壳类动物的区系特征及其分布状况

根据2006年8月（夏季）、2006年10月（秋季）、2006年12月（冬季）和2007年4月（春季）珠江口附近海区的底拖网调查资料,分析了该海域甲壳类动物的区系特征和分布状况.结果表明：本次调查共采获甲壳类动物54种,分隶于2目17科25属,其中,虾类22种、蟹类22种、虾蛄类10种;该海域甲壳类动物多数为热带 亚热带的暖水性种类,少数为广温性种类,未出现暖温性和冷温性种类;广盐性的种类最多,其次为高盐性种类,低盐性种类最少;大多数种类属于印度洋 西太平洋区系;调查海域的甲壳类动物种类与东海、菲律宾海、印度尼西亚海、日本海关系较密切,与黄海、渤海、朝鲜海关系较疏远.调查海域甲壳类动物的优势种为周氏新对虾、口虾蛄、武士蟳、红星梭子蟹、猛虾蛄、锈斑蟳、日本蟳、长叉口虾蛄、中华管鞭虾、三疣梭子蟹和逍遥馒头蟹.出现的种类数以秋季最多（33种）,春季最少（26种）.甲壳类资源密度在水深0～40 m水域较高,在水深10～20 m最密集.调查海域甲壳类动物的平均资源密度为99.60 kg·km^-2,以夏季最高（198.93 kg·km^-2）、春季最低（42.35 kg·km^-2）;组成甲壳类动物的3个类群中,蟹类的资源密度最高（41.81 kg·km^-2）,其次是虾类（38.91 kg·km^-2）,虾蛄类最低（18.88 kg·km^-2）;各类群资源密度存在明显的季节变化,虾类在夏季最高（120.32 kg·km^-2）、春季最低（0.67 kg·km^-2）,蟹类和虾蛄类则均在冬季最高（62.01和29.49 kg·km^-2）、秋季最低（24.64和6.30 kg·km^-2）.     

合成生物学中不依赖限制性内切酶的分子克隆策略

随着合成生物学的兴起和发展,基因克隆和DNA大片段组装成为了常规操作。利用人工智能和液体操作机器人进行高通量的DNA组装和功能筛选已被广泛应用。传统的依赖于限制性内切酶识别位点的克隆技术对序列有选择性、步骤繁琐、实验人员的培训周期长,不利于以流水线形式进行工程化使用,已经逐步在生物工程领域内被淘汰。文中论述了一系列适于机械化操作的新一代分子克隆技术,即不依赖基因序列和连接反应克隆方法、Gibson组装、聚合酶环形延伸克隆、细胞裂解物体外无痕连接和细胞体内组装克隆。对这些方法的建立、基本原理及应用前景等方面进行了总结,并对其优缺点进行了比较。     

衡山青冈栎群落结构及物种多样性研究

利用样方法进行野外群落调查,共设计了15个样方,每个样方大小为20m×5 m,对衡山青冈栎(Cyclobalanopsis glauca)群落的种类组成、外貌、结构特征及物种多样性进行了研究.结果表明:在1 500 m2样地中,共有维管束植物26科37属46种,其中优势科为壳斗科、山茶科和蔷薇科等;该群落主要是以青冈栎为主的单优种群落,生活型谱以高位芽植物占绝对优势,叶级谱以中、小型叶为优势的特点,群落季相不明显;群落分层较明显,乔木层树种很少,灌木层种类较丰富,对群落物种多样性具有较大影响;物种多样性分析显示该群落多样性指数偏低,其多样性复杂程度由高到低的顺序为灌木层、藤本层、乔木层、草本层.     

芒果畸形病病原菌Fusarium mangiferae的快速分子检测

芒果畸形病是芒果上的重要病害之一,由镰孢菌侵染引起,其中以Fusarium mangiferae为主要致病菌.该病害诊断困难,且难于有效控制,因此,一旦发生则对芒果生产造成严重威胁.研究基于ISSR分子标记技术,从50条已知引物中筛选得到一条目的引物UBC 888,该引物可稳定扩增出大小为479bp的F. mangiferae特异性条带(GenBank Accession No. KJ526382).根据获得的特异性片段序列设计引物,成功地将ISSR标记转化为SCAR标记,并获得一对SCAR特异性引物(W342,W1772)和一段大小为1 376bp的特异性扩增片段(GenBank Accession No. KJ526383).通过优化特异性引物扩增条件,获得最适退火温度,构建芒果畸形病病原菌F. mangiferae的快速分子检测技术.此技术操作简单,特异性强,可检测真菌DNA的含量最低为10pg,适用于F. mangiferae和田间带菌芒果组织高灵敏度快速检测,为芒果畸形病的早期诊断和及时预防提供可靠理论依据和技术方法.