茄子果实相关农艺性状全基因组关联分析研究进展与展望

茄子是重要的园艺作物,也是茄科植物中种植最广泛的蔬菜之一。茄子果实相关农艺性状是一种复杂的数量性状,传统育种选育效率低、周期长。高通量测序技术与生物信息学技术的快速发展,使得全基因组关联分析(genome-wide association study, GWAS)在解析茄子果实相关复杂农艺性状的遗传规律方面展现出巨大的应用前景。本文对全基因组关联分析在茄子的果形、果色等果实相关农艺性状中的研究进展进行了综述;针对茄子数量性状遗传研究中普遍存在的“丢失遗传力”(missing heritability)问题,从4个GWAS策略在茄子果实相关农艺性状研究中的应用热点出发,提出了未来茄子GWAS的发展对策;并结合当前茄子遗传改良的实践需求,展望了GWAS策略在茄子分子育种领域的广阔应用前景。本文为今后利用GWAS解析各种茄子果实相关性状的遗传基础以及选育符合消费者需求的果实材料提供了理论依据和参考。     

苹果柠檬酸合酶3基因家族成员鉴定及表达分析

柠檬酸合酶(citrate synthase 3, CS3)是细胞代谢途径中的关键酶之一,其活性调节着生物体的物质和能量代谢过程。本研究旨在从苹果全基因组中鉴定CS3基因家族成员,并进行生物信息学和表达模式分析,为研究苹果CS3基因的潜在功能提供理论基础。利用BLASTp基于GDR数据库鉴定苹果CS3家族成员,通过Pfam、SMART、MEGA5.0、clustalx.exe、ExPASy Proteomics Server、MEGAX、SOPMA、MEME和WoLF PSORT等软件分析CS3蛋白序列基本信息、亚细胞定位情况、结构域组成、系统进化关系以及染色体定位情况。利用酸含量的测定和实时荧光定量PCR (real-time fluorescence quantitative polymerase chain reaction, qRT-PCR)技术检测苹果6个CS3的组织表达和诱导表达特性。苹果CS3基因家族包含6个成员,这些CS3蛋白包括473−608个不等的氨基酸残基,等电点分布在7.21−8.82。亚细胞定位结果显示CS3蛋白分别定位在线粒体和叶绿体。系统进化分析可将其分为3类,各亚家族基因数量分别为2个。染色体定位结果显示,CS3基因分布在苹果不同的染色体上。蛋白二级结构以a-螺旋为主,其次是无规则卷曲,b-转角所占比例最小。筛选的6个家族成员在不同苹果组织中均有表达,整体表达趋势从高到低依次为MdCS3.4相对表达含量最高,MdCS3.6次之,其他家族成员相对表达量依次为MdCS3.3>MdCS3.2>MdCS3.1>MdCS3.5。qRT-PCR结果显示,MdCS3.1和MdCS3.3基因在酸含量较低的‘成纪1号’果肉中相对表达量最高,酸含量较高的‘艾斯达’果肉中MdCS3.2和MdCS3.3基因相对表达量最高。因此,本研究对不同苹果品种中CS3基因相对表达量进行了检测,并分析了其在苹果果实酸合成过程中的作用。结果表明,CS3基因在不同苹果品种中的相对表达量存在差异,为后续研究苹果品质形成机制提供了参考。     

满族新生儿血红蛋白F中G_γ／A_γ比值测定及其异常者γ－珠蛋白基因图谱分析

以聚丙烯酰胺凝胶电泳方法测定了３３１例辽宁满族新生儿脐带血血红蛋白Ｆ中Ｇγ／Ａγ比值。结果显示：高Ｇγ（＞８０％）者４例,占１．２１％,其基因频率（ｆ）为０．００６０４,低Ｇγ（３０－４８％）者６例,占１．８１％,其基因频率为０．００９０６,其余正常,Ｇγ平均值为６５．２３±６．３８％。未发现ＡγＴ链。对其中八例异常者（４例高Ｇγ值,４例低Ｇγ值）的染色体ＤＮＡ进行了基因图谱分析,确定４例高Ｇγ值者基因型有两种：Ｇγ－Ｇγ／Ｇγ－Ａγ二例,Ｇγ－ＡＧγ－Ａγ／Ｇγ－Ａγ二例;４例低Ｇγ值者基因型有二种,分别为：Ａγ－Ａγ／Ｇγ－Ａγ二例和－ＧＡγ／Ｇγ－Ａγ二例。其中Ａγ－Ａγ基因型在中国人群中未见报道过。     

医学病原真菌的研究现状和发展方向—— 美国微生物学院2008 年真菌学术研讨会报告

真菌可作为植物、动物、昆虫甚至其他真菌的病原.在丰富多样的真菌世界中,仅有少数真菌具致病性,对人类和动物致病的真菌因在宿主体温条件下生长的要求,其种类和数量有限.随着时间的推移,侵袭性、现代医疗护理--医院内治疗的方式,导致对人类致病的真菌增加.感染人类的真菌已经发生了几次独立的进化,以后还将继续发生.本文报告美国微生物学院2008年真菌学术研讨会,简述医学病原真菌的研究现状和发展方向.     

哺乳动物主要嗅觉系统和犁鼻系统信息识别的编码模式

哺乳动物具有两套嗅觉系统, 即主要嗅觉系统和犁鼻系统。前者对环境中的大多数挥发性化学物质进行识别, 后者对同种个体释放的信息素进行识别。本文从嗅觉感受器、嗅球、嗅球以上脑区三个水平综述了这两种嗅觉系统对化学信息识别的编码模式。犁鼻器用较窄的调谐识别信息素成分, 不同于嗅上皮用分类性合并受体的方式识别气味; 副嗅球以接受相同受体输入的肾丝球所在区域为单位整合信息, 而主嗅球通过对肾丝球模块的特异性合并编码信息; 在犁鼻系统, 信息素的信号更多地作用于下丘脑区域, 引起特定的行为和神经内分泌反应。而在主要嗅觉系统, 嗅皮层可能采用时间模式编码神经元群, 对气味的最终感受与脑的不同区域有关。犁鼻系统较主要嗅觉系统的编码简单, 可能与其执行的功能较少有关。     

FRIL蛋白体外维持脐血造血干/祖细胞的作用及细胞周期调控基因的表达

为探讨新的豆类凝集素(Flt3 receptor-interacting lectin,FRIL)体外维持脐血CD34^ 细胞的作用以及维持过程中细胞周期调控基因HTm4及HTm4S mRNA的表达及意义,我们利用FRIL维持培养脐血CD34^ 细胞,对其增殖曲线、细胞周期及集落形成能力进行常规分析,并用半定量RT—PCR法分别测定FRIL体外维持不同时间后脐血CD34^ 细胞中周期调控基因HTm4及HTm4S mRNA的表达变化。结果显示,FRIL培养的CD34^ 造血干／祖细胞的增殖趋势平缓,整个培养期间细胞增殖倍数不超过起始的3倍：14d之前,FRIL培养细胞的高增殖潜能集落形成细胞(HPP—CFC)形成集落数与FL组无差别,其后则维持高于FL的情况。细胞周期分析则显示,在28d的培养过程内,利用FRIL培养的细胞始终有80％以上维持在G0期;而周期调控基因HTm4及HTm4S在刚分离的脐血CD34^ 细胞中的表达水平较高;但培养1d后,几乎检测不到HTm4基因的表达;培养3～14d,该基因的表达回升并持续维持在高水平。而HTm4S基因的表达在第7d达最高水平,其余时间基本呈稳定表达。转染HTm4和HTm4S,亚细胞定位结果显示HTm4主要定位于核周围,而HTm4S则定位于整个胞浆,由此可能导致它们功能的区别。以上结果提示,长期培养体现出FRIL在维持造血干／祖细胞多能性上的优势;细胞周期调控基因HTm4及其新剪接子参与了FRIL体外长期维持脐血造血干／祖细胞处于静息状态的过程。     

孢粉分析与栽培植物和古代农业的起源

在地球发展的历史长河中,离人类最近的第四纪时期,是地球演变和发展过程中,最新、最壮丽的一幕。我们的先人,在极端艰难、漫长的历程中,通过劳动,经过直立人——早期智人——晚期智人的发展阶段,演变为现在地球的主宰者。通过第四纪地层沉积中孢粉分析的大量资料,可以研究和探讨这一时期的植被演替、气候变迁、冰川     

稻纵卷叶螟感染Wolbachia的ftsZ基因和16S rDNA基因的序列分析

Wolbachia是一类胞质遗传的内共生菌, 广泛分布于节肢动物和其他动物中, 与宿主的生殖调控密切相关。通过研究迁飞性害虫稻纵卷叶螟Cnaphalocrocis medinalis (Guenée)的Wolbachia感染情况, 为探讨Wolbachia在迁飞性昆虫中的生殖调控和传递方式等提供基础资料。本研究应用Wolbachia的ftsZ基因和16S rDNA基因的特异性引物, 通过PCR扩增的方法对我国20个地区的稻纵卷叶螟样本进行了检测。结果表明: 中国不同地区的稻纵卷叶螟感染Wolbachia的现象较为普遍, 其中浙江温州和江苏扬州样本的感染率最高（90%）; 四川雅安、 湖南长沙和天津宁河样本的感染率最低（40%）。不同地区稻纵卷叶螟的Wolbachia ftsZ基因序列完全一致, 而且不同地区的Wolbachia 16S rDNA基因序列也完全相同。此外, 稻纵卷叶螟感染的Wolbachia ftsZ基因和16S rDNA基因序列与其他物种感染的Wolbachia B群的ftsZ基因序列和16S rDNA基因序列相似性分别在99%~100%和98%~99%之间, 说明我国稻纵卷叶螟感染的Wolbachia隶属B群。研究结果表明, 稻纵卷叶螟感染的Wolbachia类型较为单一, 这也是我国有关稻纵卷叶螟内共生菌Wolbachia的首次研究报道。     

专论与综述论文的撰写要点

专论与综述是本刊重要栏目之一,主要反映国内外微生物学各分支学科研究最新成果和进展,其内容要求新颖丰富,观点明确,论述恰当,最好包含作者自己的工作内容和见解。因此,作者在动笔之前必须明确选题,一般原则上应选择在理论和实践中具有重要意义的学科专题进行论述。围绕专题所涉及的各个方面,在综合分析和评价已有资料基础上提出其演变规律和趋势。