基于转录组数据的桔小实蝇微卫星位点信息分析

以桔小实蝇为材料,从其转录组数据库中筛选功能微卫星(EST-SSR)序列,并进行SSR位点的信息分析.共获得1890个EST-SSR位点,可用于引物设计的SSR数为1296个.EST-SSR平均分布频率为1/10.21 kb,但这种分布频率在不同重复类型SSR之间相差很大.其中,三碱基重复SSR在该种昆虫的EST-SSR中出现的频率最高,结合其他文献推断三碱基重复可能是所有昆虫EST-SSR的优势类型.本文共设计了42对桔小实蝇EST-SSR引物,其中有18对引物可以扩增得到预期大小的条带.最后,探讨了基于转录组数据发掘昆虫SSR的前景和挑战,以及进行转录组EST-SSR筛选时应注意的问题.
     

基于免疫磁珠富集粪便脱落细胞的大肠癌筛选法

大肠癌是目前发病率、致死率均较高的恶性肿瘤,严重危害人民健康生活.现有的临床检测技术均存在一定的局限性,因而限制了其临床应用的范围.与常规临床大肠癌检测相比,粪便脱落细胞检测法具有高特异性、高灵敏性且容易被受试者接受等显著优点.作为最新型的脱落细胞检测法一免疫磁珠富集粪便脱落细胞检测法除具有一般脱落细胞检测法的优点外,还具有细胞回收效率高、肿瘤细胞特异性高等优点.本文阐述了脱落细胞检测大肠癌的原理和基本方法,着重介绍了免疫磁珠富集脱落细胞的原理和操作过程以及针对脱落细胞进行大肠癌检测的多种方法,并对全自动、快速、高通量的自动化脱落细胞检测仪器应用于脱落细胞检测进行了展望.     

拟境栽培下两种附生方式金钗石斛化学组成和根内生菌比较及相关性研究

研究拟境栽培下附石(stone epiphytic cultivation, SE)和附木(tree epiphytic cultivation, TE)两种附生方式金钗石斛化学成分组成和根内生菌的差异性及二者的相关性。采用高通量测序技术对根内生菌进行了测序与分析,并初步探究了化学成分含量与根内生菌的差异性和相关性。研究结果表明,SE金钗石斛中石斛碱、总生物碱、总黄酮含量高于TE,TE总多糖含量高于SE。两种附生方式金钗石斛根内生菌物种相对丰度差异较大,SE金钗石斛根内生菌物种丰富性、多样性高于TE,SE中的壳三毛孢属(Robillarda)促生菌、根瘤杆菌属(Rhizobacter)和芽孢杆菌属(Bacillus)固氮菌、镰刀菌属(Fusarium)致病菌属较TE增加,而TE中的柱孢属(Cylindrocarpon)和Ralstonia致病菌属较SE增加。相关性研究发现,SE金钗石斛富集的假诺卡氏菌属(Pseudonocardia)、根瘤杆菌属(Rhizobacter)细菌相对丰度与石斛碱含量显著正相关;TE富集的Cladophialophora真菌、热酸菌属(Acidothermu...     

光诱导香菇菌丝转色阶段的转录因子表达分析

转录因子在真菌环境响应及生理过程中发挥重要的调节作用。本文利用转录组测序（RNA-Seq）技术研究光诱导香菇菌丝转色过程中的转录因子表达变化。转录组测序结果表明,在光照条件下转色的菌丝（313C）与黑暗条件下未转色的菌丝（313W）相比,香菇菌丝中共有68个转录因子基因表达发生变化（48个转录因子上调表达,20个转录因子下调表达）;转色的菌丝（313C）与初始未转色的菌丝（118）相比,香菇菌丝中有80个转录因子基因表达发生变化（49个转录因子上调表达,31个转录因子下调表达）。这些差异表达的转录因子包括WD40、MADS-box、MYB和GATA等家族。另外,样品的两两比较中差异表达的转录因子既存在部分重叠,也表现特异性。其中,313C/313W中有14个特异性差异表达转录因子,313C/118中有26个特异差异表达的转录因子。重叠的转录因子有64个,其中有39个表达水平上调,15个表达水平下调。采用实时荧光定量PCR对几个转录因子进行了表达检测,其中部分转录因子的表达趋势与转录组分析基本相同。这些数据为进一步研究香菇转色的转录调控奠定了一定的基础。     

基于CRISPR/Cas9系统高通量筛选研究功能基因

利用功能缺失型(Loss-of-function)或者功能获得型(Gain-of-function) 策略高通量筛选功能基因,是研究人员快速寻找调控特定表型的重要或关键基因的主要方法。RNA干扰(RNA interference,RNAi)的遗传筛选方法因操作简单、成本相对较低等优势,尽管已经得到了广泛的应用,然而其抑制效果不完全、脱靶效应明显等劣势依然存在。近年来兴起的CRISPR/Cas9 (Clustered regularly interspaced short palindromic repeat sequences/ CRISPR-associated protein 9)技术能快速、简便、准确地实现基因组敲除等编辑功能,因而成为一种强大的遗传筛选工具;在各种细胞系、人和小鼠及斑马鱼等多种模式动物中,大规模运用该方法筛选功能基因已经取得了巨大成功。本文总结了CRISPR/Cas9技术的特点,将其与传统基因工程方法进行了分析比较,回顾了近期相关的高通量功能基因筛选工作,最后探讨了该技术未来的发展趋势。     

东亚特有珍稀蕨类植物岩穴蕨(碗蕨科)高通量转录组测序及分析

岩穴蕨(Monachosorum maximowiczii)隶属于碗蕨科稀子蕨属, 是东亚中高海拔地区所特有的珍稀濒危植物。为了在分子水平对该物种有进一步的认识, 本文首次利用二代高通量测序技术(RNA-seq)对岩穴蕨进行了转录组测序分析。通过Illumina Hiseq 2500测序平台, 共计获得4.95 Gb原始数据(raw data), 经过滤后得到4.83 Gb有效数据(clean reads), 并进行从头组装得到了101,448条unigene。其中, 54,106条unigene预测到完整的开放阅读框。我们利用目前已知的51个植物基因组数据, 对岩穴蕨的unigene进行了详尽的功能注释, 并通过GO、COG、KEGG注释进一步了解了这些编码基因的作用方式、特征以及所参与的代谢通路。同时, 转录因子分析结果也为岩穴蕨的环境适应机制研究提供了初步线索。     

单染色体靶向富集方法的建立

靶向富集技术具有良好的均一性、特异性和灵敏性,只需较低的测序覆盖度即可满足后续的分析。该技术被广泛应用于特定位点重测序和染色体构象等研究。为了靶向富集测序文库中特定的染色体DNA片段,本研究以21号染色体为例,采用人胚肝二倍体细胞CCC-HEL-1建立了一种单染色体靶向富集方法。具体步骤如下：（1）首先将人正常核型二倍体细胞同步化到G2/M 期,制备染色体悬液;然后流式分选出21号单染色体。（2）采用多重退火环形扩增技术（MALBAC）对21号染色体DNA进行扩增;用扩增的DNA产物构建文库。（3）利用体外转录合成、生物素标记的RNA探针与文库进行液相杂交,捕获并验证捕获效率。荧光定量PCR检测结果证明,特定的21号染色体呈上百倍的富集,而靶标文库则富集了近60 倍。结果提示,特异单染色体靶向富集方法成功建立。该法不仅可实现任一单染色体的靶向富集,用于单条染色体功能组学研究,而且还可能用于查找特定疾病相关的染色体异常（如DNA突变、异位、重复及倒置等）,具有一定的实用意义。     

外源一氧化氮对硝酸盐胁迫下黄瓜幼苗生长及抗氧化酶活性的影响

采用营养液培养试验,通过添加不同浓度(0.05、0.1、0.2、0. mmol·L^-1)的硝普钠（SNP）作为NO供体,研究外源NO对NO₃-胁迫下黄瓜幼苗生长及叶片抗氧化酶活性的影响.结果表明： 140 mmol·L^-1 NO₃-胁迫下,外加0.1 mmol·L^-1 SNP处理1 d和7 d后,黄瓜幼苗叶片中SOD、CAT和APX活性显著升高;MDA含量显著降低,可溶性蛋白含量增加,说明外加0.1 mmol·L^-1 SNP增强了黄瓜幼苗对活性氧的清除能力,降低了膜脂过氧化程度,幼苗生长势增加,对高浓度NO₃-胁迫的抗性增强;当SNP浓度达0.3 mmol·L^-1处理7 d后,SOD、POD、CAT和APX活性均开始降低,MDA含量增加,黄瓜幼苗受害加重.外加一定浓度(0.1～0.2 mmol·L^-1)的外源NO可缓解NO₃^-胁迫对黄瓜幼苗的影响.     

水稻害虫治理措施的综合评价

在对广州有机水稻生产示范区稻田节肢动物多样性和害虫控制效果调查分析的基础上,应用层次分析法对研究区有机水稻生产过程中经济、社会和生态3方面的效益和代价进行了评价.结果表明：有机水稻生产方式下所产生的综合效益最大,权重值达0.5355;生态代价在综合代价中占据主导地位;化学防治病虫害的水稻生产方式付出的生态代价最惨重,其综合代价权重值达0.6252;从综合效益代价比（RPC）来看,有机水稻生产模式是较理想的模式,其RPC值达2.4776,符合农业可持续发展的要求.     

高通量筛选瞬时受体势V3通道调节剂细胞模型的建立

为发现TRPV3调节剂,通过荧光成像分析系统检测钙浓度,建立高通量筛选瞬时受体势V3通道(Transient receptor potential V3,TRPV3)调节剂的细胞模型.将TRPV3表达载体转染人胚肾(HEK-293)细胞,抗生素筛选稳定表达TRPV3的细胞系,选取TRPV3特异性调节剂作用于细胞模型,应用荧光成像分析系统测钙实验检测TRPV3高表达细胞系药理学特征,同时优化实验条件,考察模型的稳定性,并评估应用于96孔板及384孔板进行高通量筛选的可靠性及准确性.获得了高表达TRPV3的HEK-293稳定细胞系,通过TRPV3离子通道调节的钙流信号与TRPV3特异性调节剂成剂量依赖关系,优化得到了最适筛选条件,该模型稳定,灵敏,通过Z因子及Spiking检测,完全符合高通量筛选需求.利用此细胞模型通过检测钙信号可筛选TRPV3调节剂.