Genome-wide analysis of Nilaparvata lugens nymphal responses to high-density and low-quality rice hosts

The brown planthopper （BPH） Nilaparvata lugens is an economically impor- tant pest on rice plants. In this study, the higher population density and yellow-ripe stage of rice plants were used to construct adverse survival conditions （ASC） against BPH nymphs. Simultaneously, the low population density and tillering stage of rice plants were used to establish a suitable survival condition （SSC） as a control. Solexa/Illumina sequencing was used to identify genes of BPH nymphs responding to ASC. Significantly longer duration development of BPH nymphs and significantly lower brachypterous ratio of BPH adults were observed by ASC compared with SSC. A total of 2 544 differentially expressed genes （DEGs） were obtained and analyzed by BLASTx, Gene Ontology and KEGG Orthology. Gene ontology analysis revealed that the DEGs were mainly involved in categories of cell, cell part, cellular process, binding, catalytic, organelle and metabolic processes. 1138 DEGs having enzyme commission numbers were assigned to different metabolic pathways. The largest clusters were neurodegenerative diseases （137, 12.0%）, followed by carbohy- drate metabolism （113, 9.9%）, amino acid metabolism （94, 8.3%）, nucleotide metabolism （76, 6.7%）, energy metabolism （64, 5.6%）, translation （60, 5.3%）, lipid metabolism （58, 5.1%）, and folding, sorting and degradation （52, 4.6%）. Expressing profile of 11 DEGs during eight nymphal developmental stages of BPH were analyzed by quantitative real- time polymerase chain reaction. The 11 genes exhibited differential expression between ASC and SSC during at least one developmental stage. The DEGs identified in this study provide molecular proof of how BPH reconfigures its gene expression profile to adapt to overcrowding and low-quality hosts.     

A large-scale gene discovery for the red palm weevil Rhynchophorus ferrugineus （Coleoptera： Curculionidae）

The red palm weevil （RPW; Rhynchophorusferrugineus） is a devastating pest of palms, prevalent in the Middle East as well as many other regions of the world. Here, we report a large-scale de novo complementary DNA （cDNA） sequencing effort that acquired ~5 million reads and assembled them into 26 765 contigs from 12 libraries made from samples of different RPW developmental stages based on the Roche/454 GS FLX platform. We annotated these contigs based on the publically available known insect genes and the Tribolium castaneum genome assembly. We find that over 80% of coding sequences （CDS） from the RPW contigs have high-identity homologs to known proteins with complete CDS. Gene expression analysis shows that the pupa and larval stages have the highest and lowest expression levels, respectively. In addition, we also identified more than 60 000 single nucleotide polymorphisms and 1 200 simple sequence repeat markers. This study provides the first large-scale eDNA dataset for RPW, a much-needed resource for future molecular studies.     

植物叶绿体分裂的分子机制

叶绿体是植物细胞内一种重要的细胞器．它不仅是光合作用的场所,还是其它多种中间代谢的场所．叶绿体起源于蓝细菌,与其原核祖先类似,通过二分裂方式进行增殖．最近的研究表明,叶绿体的分裂装置包含原核起源和真核起源的蛋白质,它们在叶绿体的内膜内侧和外膜外侧协同作用以完成叶绿体的分裂．在过去十几年里,包括丝状温度敏感蛋白Z（FtsZ）、Min系统蛋白、质体分裂蛋白（PDV）和ARC蛋白等在内的多个叶绿体分裂相关组分被分离鉴定．本文简要介绍了叶绿体分裂装置各成员的发现、叶绿体被膜的收缩和叶绿体分裂位点的选择机制．另外,植物发育过程中叶绿体分裂可能受到细胞的控制,但目前对细胞如何调控叶绿体分裂知之甚少．本文对该领域的最新研究进展也进行了综述．     

新书介绍

基因测序实验技术 本书是关于基因测序技术的一部综合性著作。全面覆盖基因测序发展、RNA测序、DNA测序、基因组测序和拼接以及基因测序的应用等。本书不仅较详细地阐述了有关技术的具体操作和程序,更着力于对各种技术的基本原理及其相关理论基础进行深层次的剖析。     

水稻二化螟和三化螟基因组ddRADseq文库的构建

本文介绍了构建水稻二化螟和三化螟"双酶切限制性酶切位点关联DNA测序"(Double digest restrictionsite associated DNA sequencing,ddRADseq)文库的方法。利用安捷伦2100生物分析仪对4种单酶切及2种双酶切的酶切产物片段大小及分布范围进行分析,筛选出Mlu C I和Nla III两种限制性内切酶组合对螟虫基因组DNA进行酶切。酶切后的DNA片段两端连接上特定的P1、P2接头后,用Pippin Prep回收大小为285-435 bp的DNA片段。通过PCR扩增进行文库的富集并引入index序列。构建好的ddRADseq文库用琼脂糖凝胶电泳和生物分析仪进行质量检测。本方法所构建的文库DNA片段长度、分布和摩尔浓度能够达到Illumina平台测序的技术要求。本研究证实了利用Mlu C I和Nla III组合酶切构建水稻螟虫基因组ddRADseq文库的可行性,为在水稻螟虫中利用ddRADseq技术开展生物地理学、种群遗传学和系统发育重建等方面的研究奠定基础。     

我国植物病原真菌最新研究进展——植物病原真菌专刊序言

本期《菌物学报》"植物病原真菌专刊"刊登了12篇文章,其中关于病原真菌种类调查、鉴定及形态描述的文章5篇,病原真菌检测与检疫的文章2篇,病原真菌种群结构的文章2篇,基因组学研究进展的文章3篇。本期内容基本体现了我国植物病原真菌研究的最新进展,对今后的植物病原菌形态分类、分子分析和基因组学研究都具有重要的参考价值。     

通过比较基因组杂交研究肝癌中非随机染色体畸变

本研究通过使用比较基因组杂交的方法,研究肝癌中的非随机染色体畸变,旨在为肝癌的临床诊断和治疗提供参考资料。本研究收集了我院在2016年9月至2017年9月收治的10例肝癌患者,采集其肝癌标本。使用比较基因组杂交法(CGH)对所有肝癌标本的非随机染色体畸变进行分析。结果表明,所有肝癌标本均出现了非随机染色体畸变,即4q区域、16q区域、8p区域和17p区域的缺失变化。同时在1q区域、8q区域、17q区域以及6p区域出现了扩增变化。本研究初步得出结论,在肝癌出现后,其非随机区域会出现染色体畸变,这些情况的出现可对肝癌进行较好诊断,同时也可指导对肝癌的治疗。     

海南产桶形芋螺线粒体基因组DNA提取条件的优化

提取海南产桶形芋螺线粒体基因组完整DNA (mtDNA),并对提取条件进行优化。以桶形芋螺腹足肌肉、毒腺和肝胰脏三个不同组织为材料,分别采用改进高盐沉淀法、细胞器/磁珠法和试剂盒提取三种方法,提取桶形芋螺mtDNA,并利用琼脂糖凝胶电泳和紫外分光光度计对提取mtDNA的纯度和浓度进行测定。以coxⅠ-rRNA小亚基基因和α-芋螺毒素基因设计引物,通过PCR反应来确证所提取的DNA确实是mtDNA。试剂盒法提取肝胰脏、高盐沉淀法提取肝胰脏和腹足肌肉组织这三种方法的产率很高,分别为44.4μg/mg、43.3μg/mg和32.6μg/mg。A260/280比值表明,改进高盐沉淀法提取毒腺和腹足肌肉组织,细胞器磁珠法提取腹足肌肉组织的mtDNA纯度很高。综合比较,采用改进高盐沉淀法,利用桶形芋螺腹足肌肉组织所提取的mtDNA产率高、质量好、纯度高。高质量芋螺mtDNA的获取为利用分子生物学方法对芋螺进行遗传进化分析和系统分类提供了基础。     

“DNA之父”沃森获得世界首份个人基因组图谱

科学网2007年6月1日报道：57年前,美国生物学家詹姆斯·沃森与弗朗西斯？克里克共同发现了脱氧核糖核酸（DNA）分子结构的双螺旋模型,并因这项重大突破而获得诺贝尔奖。5月31日,在得克萨斯州休斯敦的贝勒大学举行的庆祝仪式上。79岁的沃森成为自己研究的受益者——他获得了美国康涅狄格州的“454生命科技公司”赠予他的一对储存着自己全部基因序列的DVD光盘,从而也成为世界第一份完全破译的“个人版”基因组图谱的拥有者。这份奖品也被很多媒体称为个人“生命天书”。     

首个个人基因序列显示DNA比以前所认为的更加复杂

据abc网站2007年9月4日报道,首个个人详细基因组图显示基因代码甚至比以前所认为的更加复杂。比如,科学仍无法精确解开某些人眼睛蓝色之迷。