高中生物学新课程知识释疑—“分子与细胞”模块

依据高中生物学新课程《标准》的精神,不同版本的高中生物学课本相继问世并在实验区使用。尽管这些高中生物学课本的主干知识及核心概念基本上一样,但在某些知识的层次结构和相关知识的内在联系方面仍然有着些许差异,尤其是对同一个单元知识点的不同表述形式,为教师的备课和教学带来困惑。     

光调控植物发育的一个新机制被揭示

中科院上海生科院植物生理生态所植物分子遗传国家重点实验室研究员林鸿宣领导的研究组,在水稻重要性状遗传与功能基因研究上又取得重要进展。该研究组通过对水稻耐盐相关基因OsHAL3的功能分析,揭示了光调控植物发育的一个新机制。相关研究论文于6月21日在线发表于国际著名学术杂志《自然·细胞生物学》（Nature Cell Biology）．并将刊登在7月份的该杂志上。     

喜马拉雅旱獭种群微卫星变异及遗传多样性

为了解不同地理种群喜马拉雅旱獭(Marmota himalayana)的种群数量变化并探讨其内在的遗传学机制,通过构建部分基因组文库的方法筛选出8个高变异微卫星位点,根据微卫星位点的测序结果设计相应引物,PCR扩增检测了青藏高原4个地理种群(德令哈、乌兰、沱沱河、安多)喜马拉雅旱獭的遗传多态性及其种群结构.研究结果显示:8个位点在喜马拉雅旱獭种群中均为高度多态,观察等位基因数、有效等位基因数、多态信息含量分别为4.75、3.033 2、0.610 2;喜马拉雅旱獭种群总的期望杂合度和观察杂合度分别为0.670、0.699;3个喜马拉雅旱獭种群显著(P＜0.05)或极显著(P＜0.01)偏离H-W平衡状态,且这些偏离平衡的位点均由杂合过度导致(FIS＜0);喜马拉雅旱獭种群的部分位点已经偏离了突变-漂移平衡.结论:筛选出的8个微卫星位点适合于喜马拉雅旱獭种群遗传多样性的研究,所研究的喜马拉雅旱獭种群有较高的遗传多样性,安多地理种群在近期可能经历过瓶颈效应,种群数量曾经下降.     

基于Adhl基因分析高粱属的系统进化关系

高粱属中有重要的粮食作物和优良牧草,也有农业生产上的重要杂草.文章旨在进一步从分子水平阐明高粱属种间的系统进化关系,为有效利用种质资源进行分子育种改良作物品质提供理论依据,并明确检疫性杂草的分类地位.根据二色高粱(Sorghum bicolor)的Adhl全基因序列(GenBank登录号:AF050456)设计引物,扩增并测定黑高粱(S.almum),假高粱(S.halepense)、丝克高粱(S.silk)和苏丹草(S.sudanense)共计8个植物材料约2 000 bp的Adhl基因部分序列,结合GenBank中其他24个Sorghum属的同源序列.以Cleistachne sorghoides的对应序列为外群,进行了高粱属的亲缘关系分析,用MP、ML和NJ法分别构建了分子进化树,得到了基本相同的拓扑结构.结果显示:(1)高粱属可明显分为三大支,一支是蒴柄高粱(Chaetosorghum)和异高粱(Heterosorghum)个亚属,一支是优高粱亚属(Eusorghum),这两个分支包含2n=20、40,染色体较小的种类,另一分支包括拟高粱(Parasorghum)和有柄高粱(Stiposorghum)两个亚属,包含2n=10的种类和它们的多倍体近缘种,染色体相对较大;(2)S.almum的Adhl基因表现出明显的地理分化;(3)Parasorghum亚属的S.pur-pureosericeum和多色高粱(S.versicolor)、光高粱(S.nitidum)和S.leiocladum聚在一起,而该亚属中的S.mata-rankense、S.grande、S.timorense却与亚属Stiposorghum的种聚在一起,表现出更近的亲缘关系;(4)S.mac-rospermum和S.laxiflorum之间具有比其他高粱属种更近的亲缘关系.     

《Molecular Plant》文章中文摘要

（http：//mplant.oxfordjournals.org/content/vol2/issue3/index.dtl）1Chang C,Damiani I,Puppo A,Frendo P（2009）.Redox changes during the legume-rhizobium symbiosis.MolPlant,3：370-377题目：豆荚-根瘤菌共生过程中氧化还原变化（综述）摘要：当植物应答生物和非生物胁迫以及进行有氧代谢的时候会持续产生活性氧（reactive oxygen species,ROS）。ROS不仅是有氧代谢的有毒产物,而且也是植物生长和适应环境的信号分子。     

基于rDNA ITSl和ITS2序列的褐飞虱、白背飞虱和灰飞虱的分子鉴定

本研究测定了褐飞虱 Nilaparvata lugens、白背飞虱 Sogatella furcifera 和灰飞虱Laodelphax striatellus 的rDNA ITSl和ITS2的序列,以探讨这3种稻飞虱的分子鉴定方法.3种飞虱的ITSI和ITS2侧翼区(18S,5.8S和28S)序列相对稳定,但ITS1和ITS2序列在3种飞虱中变异较大.ITS1在所分析的438个位点中可变位点达294个,ITS2在分析的403个位点中可变位点为177个.根据3种飞虱rDNA的ITS1和ITS2序列设计了特异性引物,应用特异性引物对样品进行了PCR扩增,分析发现3种飞虱ITS1区的特异性引物扩增效果不理想.而ITS2区的特异性引物可以稳定地扩增出明显的目的DNA条带.因此,采用ITS2区的特异性引物可以对3种飞虱进行快速的分子鉴定.     

SRAP技术研究烟粉虱遗传多样性

采用AFLP、SRAP2种标记方法分别对2个烟粉虱Bemisia tabaci Gennadius种群(一品红、甘蓝)的多态性进行分析。结果表明,(1)2种方法平均每对引物组合产生的条带数分别为29.4和21.8。(2)AFLP法每对引物组合产生10～23条多态性带,平均17.20条,多态性带的比例平均为57.93%。SRAP法每对引物组合产生5～18条多态性带,平均13.3条,多态性带的比例平均为60.59%。(3)前者的基因多样性范围为0.1503～0.2838,平均为0.2297;后者的基因多样性范围为0.0977～0.2911,平均为0.2332。证明利用SRAP技术和AFLP技术研究烟粉虱的遗传多样性是有效的。     

可用于黑刺粉虱快速鉴定的SCAR分子标记技术

针对粉虱类害虫难以准确快速地进行形态鉴别的问题, 以局部发生的黑刺粉虱Aleurocanthus spiniferus (Quaintance)为对象, 采用特征序列扩增区域 (SCAR) 标记法, 研究其快速分子检测技术。利用SCAR标记技术获得了长度为987 bp的黑刺粉虱特异性片段 (GenBank登录号为FJ613323), 根据此片段的碱基序列设计黑刺粉虱特异性引物1对(AS-F518/AS-R938), 其扩增片段为421 bp。种特异性检验结果显示, 该对引物只对黑刺粉虱的基因组具有扩增能力, 对同域发生的桔绿粉虱 Dialeurodes citri (Ashmead)以及其他种类的粉虱如烟粉虱Bemisia tabaci (Gennadius) B型、Q型、ZHJ-1型和ZHJ-2型, 温室粉虱Trialeurodes vaporariorum (Westwood)以及螺旋粉虱Aleurodicus disperses (Russell)等的基因组不具有扩增效果。该引物不仅对成虫具有良好的扩增效能, 对卵、2龄若虫和拟蛹等亦具有同样的扩增能力, 其最低检出限为1/1 920头成虫。该技术体系的建立在茶树和柑桔苗木调运的害虫检疫和监测/检测中具有重要意义。     

18种绣线菊分子身份证的构建和SCAR标记转化

取北方常见的18种绣线菊,用200条RAPD随机引物进行扩增,选出10条引物扩增出的清晰稳定、重复性好的图谱进行数据分析。10条引物共检测出51个位点。对凝胶电泳得到的谱带统计结果并赋值,用IDAnalysis 1.0软件进行数据分析的结果表明,仅需6条引物对应的7个位点可将18种绣线菊完全区分。在RAPD扩增过程中,找到三裂绣线菊的特异标记SL700,并将此标记转化成SCAR标记,这一特异标记在分子水平可将三裂绣线菊与其他17种绣线菊区分开来。     

基于农艺性状和ISSR标记分析亚麻种源的变异及遗传关系

根据农艺性状的测定结果及ISSR标记分析结果,采用聚类分析方法对引种至云南昆明的73份亚麻(Linum usitatissimum L.)种源的变异及遗传关系进行了研究.结果表明,73份亚麻种源的10个农艺性状(包括株高、工艺长度、茎粗、单株分枝数、单株蒴果数、单株茎干质量、单株种子产量、单株纤维产量、种子千粒重和出麻率)均有一定的差异,但总体上生长状况均较好;根据农艺性状可将73份亚麻种源分成2类,每一类又可分为2组,其中,第Ⅰ类包括36份种源,第Ⅱ类包括37份种源.从40个ISSR引物中筛选出9个引物用于ISSR扩增,共扩增出54条带,其中多态性条带33条,多态性条带百分率为61.1%;基于ISSR扩增结果进行聚类分析,在相似系数0.80处可将供试的亚麻种源分成3大类:第1类包括67份种源,第2类包括4份种源,第3类仅有2份种源,在相似系数为0.82处第1类种源又可分成3个亚类.结果显示,根据农艺性状和ISSR标记进行的聚类分析结果有一定差异,但对二者进行综合分析,结合亚麻不同种源的适应性及育种目的,可培育出适于本地栽培的优良杂交后代.