植物叶绿体与线粒体基因组DNA特异性比较研究

研究不同植物间叶绿体和线粒体基因组DNA的差异,探讨其在法庭科学中的应用价值.根据叶绿体和线粒体基因组DNA核苷酸序列的特点,分别设计了一系列相应的引物,经PCR扩增后,电泳鉴别不同的植物.结果表明在设计的一系列引物中,叶绿体基因组DNA的PCR产物差异不大,鉴别效果不明显;而线粒体基因DNA的PCR产物差异大,鉴别效果明显.因此以线粒体DNA为模板进行PCR扩增,在不同植物间存在良好的差异性,适合于不同植物间的鉴别,在法庭科学中具有实际应用价值.     

小单孢菌属特异寡核苷酸探针的设计及杂交条件优化

小单孢菌在生态环境中占有重要地位,也是寻找新的抗生素的重要来源.为了探索小单孢菌的生态分布和在未培养情况下的生态位,在分离和鉴定一定数量的小单孢菌的情况下利用小单孢菌属的16S rDNA基因同源性,采用ClustalX软件进行序列分析,设计了小单孢菌属的16S rRNA特异寡核苷酸探针Mn1和Mn3两个序列,将这两个序列与GenBank中小单孢和非小单孢菌属的16S rRNA序列进行Blastn比对分析,先在理论上确认Mn1和Mn3对小单孢菌属是特异的.收集小单孢和非小单孢菌株19株,通过原位杂交试验的方法对设计的探针进行特异性验证,结果证明,Mn1能和试验用到的所有小单孢菌属的标准菌株杂交和非小单孢菌均不能杂交;Mn3能和所有小单孢菌属的标准菌株杂交,但也能与链霉菌CGMCC4.891(Streptomyces microflavus)杂交.初步证明Mn1可作为小单孢菌属的特异性探针.并通过杂交条件试验优化了Mn1荧光原位杂交的条件:甲酰胺浓度为30%,溶菌酶处理时间为37℃ 40 min,HCl处理时间为60 min,杂交时间为3 h.     

甘蔗茎杆特异表达基因启动子的克隆及初步分析

甘蔗茎秆是利用转基因方法生产重组药用蛋白或有价值的化合物的理想器官,构建能在甘蔗茎秆中高水平表达异源蛋白质的表达载体是非常有意义的。而一个高效表达的载体,启动子则是其最重要元件之一,因此,茎秆特异性启动子的获得是甘蔗作为生物反应器的前提。利用染色体步移法克隆到甘蔗己糖转运蛋白基因PST2a 5′端上游的一段长1968bp的序列（ Ppst2a ）,经序列测定及软件分析表明,该序列具有典型的启动子结构。此序列置换植物表达载体pCAMBIA1301上的CaMV 35S启动子,构建植物表达载体,命名为pCAMBIA1900,该启动子下游为gus基因。利用基因枪法转化甘蔗的茎和叶,对gus基因的瞬时表达进行测定,结果表明所获得的己糖转运蛋白基因启动子只在甘蔗茎中驱动gus基因瞬时表达,该启动子具有茎秆特异性。     

丁(鱼岁)不同群体间形态学差异与随机扩增多态DNA(RAPD)分析

采用聚类分析、主成分分析和判别分析3种数理统计方法,对我国新疆朱家湖丁(鱼岁)群体、73水库丁(鱼岁)群体和从捷克引进我国的丁(鱼岁)群体的可量性状和框架参数进行分析.聚类分析和主成分分析显示,朱家湖群体与73水库群体较为接近,而捷克群体与前两群体相距较远.判别分析亦可将捷克群体与前两群体分开,准确率达100%.从60个随机引物中筛选出的20个引物对丁(鱼岁)朱家湖群体、73水库群体和捷克群体进行了随机扩增多态DNA(RAPD)分析.引物S440在捷克群体扩增出的450bp片段为该群体特有的标记片段.朱家湖群体、73水库群体、捷克群体多态位点比例分别为24%、22.67%和18.42%;群体内遗传相似度分别为0.8967、0.9035和0.9309;遗传多态度(π)分别为0.1539、0.1489和0.1142.表明朱家湖群体保持着较高的遗传变异.三群体间的遗传相似度为0.6868-0.9496,群体遗传分化系数(Fst)为0.048-0.238,分子方差分析发现群体内方差占总方差的83.96%,群体间的方差只占16.04%,由此推断三群体间遗传分化并不大.     

番石榴实蝇性别决定基因 Bcotra 和 Bcotra-2 的克隆、序列特征及表达分析

【目的】对番石榴实蝇 Bactrocera correcta (Bezzi)性别决定基因 transformer 和 transformer 2 的cDNA和基因组DNA序列进行克隆和分析,明确这2个基因的结构特征及其在不同发育阶段和雌、雄成虫不同组织中的表达模式,为进一步的功能研究和番石榴实蝇遗传性别品系(genetic sexing strain, GSS)的建立奠定基础。【方法】利用PCR结合RACE技术克隆番石榴实蝇2个性别决定基因的cDNA全长和内含子序列,利用不同的生物信息学软件对序列进行结构预测、序列比对和进化树分析;利用半定量RT-PCR检测这2个基因在番石榴实蝇的不同发育阶段及雌、雄成虫不同组织(精巢、卵巢、中肠和脂肪体)中的表达分布。【结果】克隆得到番石榴实蝇 transformer 和 transformer 2 的cDNA全长序列,分别命名为 Bcotra 和 Bcotra-2 。 Bcotra 存在性别特异剪接,雌虫 Bcotra 的cDNA全长1 673 bp,其开放读码框(ORF)为1 242 bp,编码413个氨基酸(GenBank登录号为KP712876);雄虫Bcotra cDNA全长2 025 bp,比雌虫多2个外显子,但由于外显子上有多个终止密码子,因此,不能编码完整的有功能的Tra蛋白(GenBank登录号为KP712877)。 Bcotra-2 不存在性别特异剪接,cDNA全长1 458 bp,其开放读码框(ORF)为756 bp,编码251个氨基酸,具有RNA结合蛋白的典型特征(GenBank登录号为KM658207)。Bcotra-2有8个外显子,7个内含子。氨基酸序列比对和系统进化关系表明,两个基因的系统发育关系一致,Tra-2与目前已报道的双翅目Tra-2具有很高的同源性,而Tra的保守性较Tra-2要低。半定量RT-PCR结果显示, Bcotra 和 Bcotra-2 在番石榴实蝇的不同发育阶段及雌、雄成虫不同组织中都有表达。【结论】本研究明确了Bcotra 和 Bcotra-2 的基因组DNA和cDNA结构特征,Bcotra 和 Bcotra-2 在番石榴实蝇的不同发育阶段和成虫不同组织中均有表达,序列分析发现这两个性别决定基因均具有Tra/Tra-2结合位点、内含子剪接抑制序列位点,其中 Bcotra 具有RNA结合蛋白的结合位点,暗示了这2个基因可能通过翻译后相互作用调控雌、雄体性发育。Bcotra 存在性别特异剪接,雌虫特有的一段963 bp的内含子序列可以用于番石榴实蝇遗传定性品系的载体构建。     

基于宏基因组学方法挖掘新型α-L-鼠李糖苷酶资源北大核心CSCD

α-L-鼠李糖苷酶是特异性切割末端含α-L-鼠李糖的天然化合物的一类糖苷水解酶,该酶在食品、医药、化学等行业都有广泛的应用。本研究旨在利用保守氨基酸基序结合PCR驱动的宏基因组学方法,从提取的健康人体粪便宏基因组DNA中获得新型细菌源α-L-鼠李糖苷酶基因。通过对CAZy数据库GH78家族中193条细菌源α-L-鼠李糖苷酶氨基酸序列进行多重序列比对,首次将α-L-鼠李糖苷酶家族分为3个亚家族,并确定了其中两个亚家族的两对保守氨基酸基序。基于保守基序氨基酸序列设计简并引物,PCR扩增保守基序间基因片段,对PCR产物克隆测序,结果获得12条α-L-鼠李糖苷酶基因片段,对其编码的氨基酸序列在Gen Bank数据库进行Blast序列比对,其中两条基因片段的氨基酸序列一致性仅为52%,一条为73%,其余9条在94%以上。根据Gen Bank数据库中序列一致性94%以上片段对应全长基因序列设计上下游引物,以人体粪便宏基因组DNA为模板,扩增获得3条α-L-鼠李糖苷酶全长基因,并将其克隆于载体p ET-28a,在E.coli BL21(DE3)内进行异源表达,目的蛋白多以包涵体形式存在于沉淀中,少量以可溶性形式存在于上清中。人体肠道细菌宏基因组为新型α-L-鼠李糖苷酶基因发现提供了潜在的基因资源库,基于保守氨基酸基序驱动的宏基因组学方法,从人体肠道以及环境宏基因组中直接获取新酶基因是可行的。     

山东莱阳晚白垩世鸭嘴龙动物群化石特异埋藏初步研究

近年来对位于莱阳棘鼻青岛龙发现地点(1号化石地点)以东新发现的2号化石地点进行大规模发掘,已发现5个化石富集层,赋存的化石均以鸭嘴龙科为主,一部分个体可能代表栉龙亚科的成员,而另一部分个体归于赖氏龙亚科的棘鼻青岛龙。这些鸭嘴龙化石从个体大小上分别代表成年、亚成年和幼年晚期个体。化石富集层以灰绿色和褐红色含砂砾泥岩沉积为主,具有典型的泥石流沉积特征和骨骼埋藏特征,并具有两种主要的死亡和埋藏模式,即恐龙群体活着时遭遇泥石流被吞没集群死亡后,肢体在短距离搬运中被撕裂并迅速沉积掩埋,骨骼分散但完整,同一个体的骨骼相距不远;恐龙正常或经泥石流导致其非正常死亡后,部分遗体未被掩埋,经暴露软组织腐烂,被后续发生的泥石流卷入并二次搬运,最终埋藏,表现为分散但较完整的骨骼与破碎呈砾石磨圆状的骨骼共生保存。这些富集层的化石及其埋藏特征反映了生活在河湖边的鸭嘴龙动物群,在鸭嘴龙幼年晚期刚刚加入成年鸭嘴龙动物群后,被卷入突发的洪水泥石流导致其集群死亡并快速埋藏的事件。     

小桐子甘油-3-磷酸酰基转移酶（JcGPAT）cDNA的克隆与序列分析

甘油-3-磷酸酰基转移酶是植物生物合成储存油脂过程中的关键酶,对油料作物种子含油量具有重要的限制作用。本研究以植物甘油-3-磷酸酰基转移酶同源基因的保守区域序列为基础,设计简并引物,结合RACE技术,从能源植物小桐子种子中克隆获得JcGPAT基因的cDNA全长序列（GenBank登录号HQ395225）。JcGPAT cDNA核苷酸序列长度为1672bp,开放阅读框为1125bp,编码375个氨基酸。该基因具有明显的GPAT基因结构域,其编码的氨基酸序列与油桐、蓖麻等植物具有很高的同源性。RT-PCR表达分析表明,该基因在小桐子发育的种子、叶、根尖等多个组织表达。     

中间型高温放线菌特异PCR快速鉴别方法的应用

根据中间型高温放线菌的gyrB基因设计了中间型高温放线菌的特异性引物,建立了快速筛选中间型高温放线菌菌种的特异PCR方法,并将其应用于芝麻香型白酒高温大曲中的中间型高温放线菌筛选。结果表明,所设计的特异性引物对中间型高温放线菌具有较高的特异性,可以快速鉴别中间型高温放线菌菌种,并成功从芝麻香型白酒高温大曲中快速筛选获得中间型高温放线菌,与传统的菌种鉴定方法相比,具有高效、灵敏、便捷及成本低廉等显著优点。     

肺炎支原体感染鼠P1特异抗原的动态检测

通过实验动物模型探讨肺炎支原体感染动物肺泡灌洗液中特异抗原检出率的动态变化,为肺炎支原体感染的临床诊断提供理论依据。小鼠经鼻自然感染肺炎支原体,分别采集感染后不同时间点小鼠的支气管灌洗液,应用量子点标记肺炎支原体P1蛋白抗体,直接免疫荧光法检测感染鼠肺泡灌洗液中肺炎支原体P1特异抗原,同时通过PCR检测肺组织肺炎支原体DNA及肺组织病理切片观察肺部炎性变化确定小鼠感染。结果显示,感染鼠肺炎支原体特异抗原在感染后第3天检出阳性率为75%,第7天达高峰为83%,之后随病程延长,抗原检测的阳性率逐渐下降,在感染后第14、21天检出阳性率分别为58%和25%。肺炎支原体特异抗原在感染早期检出率高。应用量子点标记肺炎支原体P1蛋白抗体,直接免疫荧光法检测肺炎支原体特异抗原可应用于肺炎支原体感染的早期诊断。