基因树冲突与系统发育基因组学研究

随着越来越多的基因序列被运用于系统发育重建中,随之产生的基因树冲突已成为分子系统发育研究中日益突出的问题.因此,在分子系统发育研究中,应正确理解基因树和物种树之间的差异,充分注意和分析基因树冲突的原因,正确解释分子系统发育的结果.本文通过一些典型实例分析了在多基因系统发育研究中引发基因树冲突的三类主要原因:随机误差、系统误差和生物学因素.在此基础上,对近年来兴起的系统发育基因组学进行了介绍,并以稻属Oryza研究为例,阐述了系统发育基因组学方法在解决基因树冲突以及系统发育研究中的优势和应用价值,并进一步探讨了解决基因树冲突的策略和方法,以期为分子系统发育研究提供一些肩示和帮助.     

山西白猪SLA-DQB基因多态性研究

为评价和选育山西白猪提供分子基础数据,采用PCR(polymerase chain reaction)-RFLP(restriction fragment length polymorphism)法对202头山西白猪SLA(swine leukocyte antigen)-DQB基因外显子2的273 bp扩增产物多态性进行研究.山西白猪经HaeⅢ酶切后产生6种基因型:167 bp/23 bp/29 bp/54 bp(AA)、84 bp/83bp/23 bp/29 bp/54 bp(BB)、167 bp/4 bp/102 bp(CC)、167 bp/23 bp/83 bp(EE)、167 bp/23 bp/29 bp/54 bp/4 bp/102 bp(AC)和167 bp/106 bp/4 bp/102 bp(CD);5种等位基因(A、B、C、D和E),其中等位基因A和基因型AA有明显优势.山西白猪SLA-DQB基因外显子2 HaeⅢ-RFLP带型较多.     

种植体周围炎生物膜的微生物群落多样性研究进展

种植体周围炎是发生在骨性结合种植体周围组织的炎症,是由微生物引发的感染性疾病,可引起种植体周围支持组织丧失而导致种植失败。阐明种植体周围炎生物膜的微生物学基础,可为制定相应防治策略提供理论依据。随着测序技术的发展,基于16S rRNA基因的测序分析技术逐渐应用于与口腔种植体相关的微生物学研究,使人们对种植体周围炎生物膜的微生物群落多样性有了更全面的了解,也进一步认识到种植体周围炎和牙周炎菌斑生物膜的微生物结构存在显著差别。本文根据基于16S rRN基因A序列分析技术的最新研究成果,对种植体周围炎菌斑生物膜的微生物学研究进展作一综述。     

人工湿地植物种类及多样性对甲烷释放及功能基因丰度的影响

为了研究人工湿地处理中碳/氮水平的废水时植物种类及多样性对系统甲烷释放及功能基因丰度的影响,我们构建了实验尺度的人工湿地微宇宙实验系统。选取千屈菜(Lythrum salicaria L.)和海寿花(Pontederia cordata L.)2种人工湿地常用、景观效果好的植物,在系统中配置了单种处理和两物种混种处理。结果表明:千屈菜与海寿花混种系统的甲烷释放强度(8.78 mg CH_4 m~(-2) d~(-1))高于两物种单种系统的平均值(6.97 mg CH_4 m~(-2) d~(-1))(P0.001),同甲烷释放一样,混种系统的mcrA基因绝对丰度(977541.6 copies/g dw soil)也高于两物种单种系统的平均值(585146.8 copies/g dw soil),但混种系统的pmoA基因绝对丰度(326956.6 copies/g dw soil)低于两物种单种系统的平均值(1043616.0 copies/g dw soil)(P0.001)。此外,混种系统的微生物量、植物生物量高于两物种单种系统的平均值(P0.01),但出水铵态氮浓度低于两物种单种系统的平均值(P0.05),出水总有机碳浓度和硝态氮浓度在单混种系统间无显著差异(P0.05)。千屈菜单种系统和海寿花单种系统间的甲烷释放强度、pmoA基因绝对丰度、微生物量、植物生物量和出水铵态氮浓度存在显著差异(P0.05),但mcrA基因绝对丰度、出水总有机碳和硝态氮浓度无显著差异(P0.05)。为了达到人工湿地的高净化效率,需要将千屈菜与海寿花混合种植,但混合种植强化甲烷释放。通过植物种类和丰富度对各指标变异的解释度(ω~2)分析发现,植物种类对甲烷释放、pmoA基因绝对丰度、出水铵态氮的影响大于植物丰富度,但对mcrA基因绝对丰度的影响小于植物丰富度。     

三裂叶薯NBS-LRR类抗病基因的筛选鉴定与结构分析

为发掘甘薯近缘野生种三裂叶薯(Ipomoea triloba)的NBS-LRR类抗病基因,从基因数据库中对三裂叶薯基因组序列进行了筛选、鉴定和分析。结果表明,从三裂叶薯的98 025个基因中,筛选到282个编码NBS-LRR类蛋白的基因,其中N型80个,NL型83个,CN型28个,CNL型57个,TN型10个,TNL型23个,RN型1个。三裂叶薯的16条染色体上均含有NBS-LRR家族基因,数量最多的染色体含有65个,最少的只有1个。三裂叶薯基因组共有55个基因簇,包含了63.5%的NBS-LRR家族基因。在NBS-LRR抗病基因家族中,CNL和TNL亚家族分别对应到7和11个保守结构域。这为三裂叶薯抗性资源的利用提供了科学参考。     

DNA 与衰老

衰老是生物体各种功能的普遍衰弱,以及抵抗环境伤害和恢复生理稳态的降低过程。衰老、衰老的原因、衰老的机理及衰老与疾病、衰老与死亡的关系,一直是生物及医学领域的科学家们积极探讨的问题。衰老这一极其复杂的生物学过程,涉及物理、化学、生物、医学诸领域。现已发展的近300种衰老学说分别从整体、器官、细胞、分子水平对生物衰老的机制进行了阐述。本文将从分子的角度阐述生物信息分子－DNA及其相关物质与生物衰老的关系。     

新疆野苹果AP2/ERF转录因子家族鉴定与响应腐烂病的表达分析北大核心CSCD

AP2/ERF转录因子家族参与了植物生长发育、抵抗胁迫以及植物激素响应等诸多生物过程,是植物中最重要的转录因子家族之一。该研究基于腐烂病菌侵染后的新疆野苹果(Malus sieversii)全长转录组,使用AP2保守结构域的隐马可夫模型PF00847,鉴定新疆野苹果的AP2/ERF家族成员。利用MEGA6、NCBI CDD-batch、MEME、EXPASY、BUSCA对MsAP2/ERF家族成员进行鉴定、分类和结构分析、理化性质和亚细胞定位分析。通过RNA-seq数据和qRT-PCR实验对差异表达的MsAP2/ERFs基因的表达水平进行分析和验证,旨在鉴定新疆野苹果中潜在具有腐烂病抗性的AP2/ERF家族基因资源。结果显示:(1)在新疆野苹果中共鉴定获得106个AP2/ERF基因,涵盖全部AP2(17个)、ERF(57个)、DREB(25个)、RAV(5个)和Soloist(2个)5个亚家族。(2)进一步的细化分类发现MsERF亚家族包括B1-B6 6个组,而MsDREB亚家族中只有A2、A4、A5、A6共4个组,缺少A1和A3组的基因成员。(3)RNA-seq表达模式分析结果表明,29个MsAP2/ERF基因在腐烂病感染过程中差异表达,其中MsERF亚家族中差异表达基因数量最多(19个)。(4)12个MsAP2/ERF代表基因的qRT-PCR结果表明:8个ERF亚家族基因均受腐烂病病菌诱导显著上调表达,其中B4类ERF成员基因(MsERF40)在腐烂病病菌侵染后5 d表达量上调表达倍数最高;4个MsDREB基因中,3个受到腐烂病病原菌诱导显著上调,1个下调表达;此外,含有TIR保守结构域的MsERF05在腐烂病病菌侵染1 d后上调表达69倍,表明ERF亚家族的MsERF40和MsERF05在新疆野苹果抗腐烂病过程中发挥重要作用。该研究结果为新疆野苹果AP2/ERF基因响应腐烂病的功能和机理研究奠定了基础。     

用平截末端使大豆根瘤菌苹果酸脱氨酶基因插入失活及电激法转化

本实验用平截末端连接法把卡那霉素抗性基因插入到大豆根瘤菌（Ｂｒａｈｙｒｈ;ｚｏｂｉｕｍｊａｐｏｎｉｃｕｍ）１１０的苹果酸脱氢酶（ｍｄｈ）基因中,致使ｍｄｈ基因失活,再通过电激法把这一重组基因转入大豆根瘤菌（Ｂｒａｈｙｒｈｉｚｏｂｉｕｍｊａｐｏｎｉｃｕｍ）２１４３中,进而探讨ｍｄｈ基因失活对大豆固氮作用的影响。