利用重组自交系和SSR标记进行陆地棉株型QTL的鉴定和定位

通过中棉所12与8891的杂交及多代自交,获得由180个家系构成的重组自交系F8、F9群体。重组自交系群体、两亲本及F1于2002、2003两年种植;对株型性状进行了研究,两年共调查了10个株型形状。利用该重组自交系群体,采用SSR为主体的分子标记构建了遗传连锁图,并对株型性状进行了单位点和双位点水平的QTL定位。结果表明,QTL加性效应和上位性互作效应作为棉花重组自交系株型性状的遗传基础起着重要作用;中棉所12与8891间多态性位点偏少,而表型差异较大且其杂交种湘杂棉二号有很强的杂种优势,QTL互作可部分解释这一现象：结合对产量品质性状的研究结果,认为上位性可能是湘杂棉二号杂种优势的重要遗传基础。     

盐胁迫下棉花基因组基于毛细管电泳的MSAP分析

以棉花杂交种中棉所29为材料,用甲基化敏感扩增多态性(methylation sensitive amplification polymorphism,MSAP) 分析法结合毛细管电泳检测技术进行甲基化鉴定,以初步探讨棉花耐盐的分子机理．应用24个引物组合,中棉所29在0.4%盐水胁迫及清水对照下,平均每引物组合检测甲基化位点数分别为69.2和56.7,差异达显著水平．盐胁迫下的DNA甲基化水平与清水对照下相比,52.6%位点表现出甲基化水平提高,即发生了超甲基化;19.7%位点甲基化水平降低,即表现为次甲基化;二者差异达极显著水平．研究结果表明,中棉所29盐胁迫后发生了广泛的DNA甲基化变化,包括超甲基化和次甲基化,以及其它甲基化类型的转变|发生超甲基化位点极显著地多于发生次甲基化位点．盐胁迫下的中棉所29与对照相比,DNA总体甲基化水平显著提高,暗示中棉所29有提高基因组甲基化水平以应对盐胁迫的潜在机制,棉花基因组整体甲基化水平的提高可能与棉花对盐胁迫的耐受性起重要作用．本研究中,甲基化序列的初步克隆及比对分析表明,盐胁迫前后多个ATP合成相关基因甲基化程度维持在同一水平,其表达不受甲基化影响,这也可能是中棉所29耐盐性较强,在一定时间盐处理后能维持正常生长的原因之一．     

根瘤感受样基因的进化: 结构歧异与功能分化

豆科植物百脉根(Lotus japonicus)的根瘤感受基因Nin与根瘤的早期发育有关。Nin的同源基因(Nin-like基因)功能上涉及氮代谢过程。从完成测序的豆科和非豆科植物基因组中获取Nin-like基因并进行系统发育分析。在此基础上, 追踪基因和蛋白质结构的歧异式样, 尝试建立结构歧异和功能分化的联系。通过比较, 新的Nin-like基因被鉴别。系统发育分析不仅重现了以前分辨的直系同源群(分支I、II和III), 且识别了它们之间的姐妹群关系。Nin-like基因的结构呈现多样性, 支持系统发育分析的结果。水稻OsNLP5基因缺乏内含子, 可能起源于基因返座事件。NIN-like蛋白结构域组织和功能位点在不同分支中存在差异, 提示它们的功能发生了分化。根瘤固氮植物NIN-like蛋白的GAF结构域中存在一个显著变异区, 三级建模分析显示这个变异区对应于百脉根非固氮NIN-like蛋白的一段保守构象, 这一变异可能使豆科植物具有根瘤固氮能力。研究结果为阐明Nin-like基因的功能提供了新的研究思路。     

遗传学双语教学方法的探索与思考

遗传学是生命科学的前沿学科之一,发展迅速,是生物学专业的基础课。结合自身的教学实践,对高校遗传学双语教学方法进行了探索与思考。结合高校遗传学双语教学实际．提出了关于实施遗传学双语教学所应达到的基本指标的建议。     

利用重组自交系进行陆地棉产量及产量构成因子性状的QTL定位

以高产陆地棉栽培品种中棉所12和8891的杂交组合湘杂棉2号为材料,采用单粒传法构建了含有180个家系的重组自交系(RILs)群体。本研究的目的是分析产量及其构成因子的相互关系并进行相应的QTL定位。重组自交系群体、两亲本和F1于2002年、2003年分别种植于南京农业大学江浦实验农场和江苏省灌云棉花基地。收获每行中间五株的籽棉并考察产量及产量构成因子性状。调查的产量及产量构成因子性状包括单株籽棉产量、单株皮棉产量、单株铃数、铃重、衣分、衣指和籽指。筛选了4,106对SSR引物和384个AFLP引物组合,分别得到127和18个多态位点;此外,2个RAPD引物、1个SRAP引物组合以及来自亲本8891的显性黄花药基因P1也被用来作为标记检测群体基因型。最终共获得149个多态位点,其中132个位点分布于26个染色体/连锁群,覆盖865.20cM,约占棉花基因组的18.57%,标记间平均距离6.55cM。利用此遗传图谱结合重组自交系群体3个环境下的产量及产量构成因子性状,应用QTLCartographer2.0的复合区间作图法进行单位点QTL定位。对各环境资料的分离分析共定位出34个QTL,而利用三环境平均值的联合分析定位出15个QTL。本研究定位的QTL可为棉花产量育种提供信息,其中衣分QTLqLP-A10-1在联合分析及分离分析下的两个环境都能检测到,可能对标记辅助选择有实际应用价值。通径分析结果表明,各产量构成因子中,铃数对皮棉产量贡献最大,这与产量构成因素性状在F1的杂种优势表现一致;因此,在棉花育种上,可优先考虑单株铃数并结合其它产量构成因素进行品种选育和杂交组合选配。     

超级矩阵构树方法研究进展

在后基因组时代,系统发育重建领域面临许多新的挑战.新的方法正在开发以处理高通量技术产生的庞大而复杂的分子数据.系统发育大树是研究宏观进化和生物学问题的重要手段和基础,组合几百甚至几千个基因的超级矩阵是“大树”构建的主要方法之一.与通常的小规模矩阵相比,超级矩阵构树在每个步骤上都面临方法上的挑战,包括取样策略、数据库操作、多序列比对、构树计算和树信心评估等构树环节.文章围绕超级矩阵构树方法的进展、存在的问题和将来的发展进行了简要综述.     

棉花数量性状基因定位研究进展

棉花的许多重要性状,包括产量、纤维品质、株型、抗病抗逆性、生理生化等都是数量性状,受遗传和环境因子的共同作用。近年来,随着分子生物学技术的进步,棉花基因组研究得到迅速发展,为棉花数量性状基因（quantitative trait locus,QTL）定位奠定了坚实的基础。概述了近十几年来棉花QTL定位研究及分子标记辅助选择的进展,结合研究实践指出了棉花QTL定位及标记辅助选择存在的问题,并对其发展方向做出了初步探讨。     

百脉根NIN旁系同源蛋白的结构歧异和功能分化

目的:研究百脉根(Lotus japonicus)NIN转录因子和它的旁系同源蛋白的结构歧异和功能分化。方法:从百脉根基因组中获取完全的NIN旁系同源蛋白质序列,通过生物信息学手段进行系统发育、理化性质、功能位点和蛋白质三级结构同源建模分析。结果:总共获得5个NIN旁系同源蛋白序列,其中2个属于新鉴别的成员,它们分属于两个不同的进化分支;脯氨酸含量在LjNLP3中比次高的LjNLP1增加33%,提示其具有耐旱的功能特征;功能位点分析显示NIN旁系同源蛋白之间存在差异,提示它们可能通过翻译后修饰发生了功能分化;LjNIN蛋白在进化过程中用一段α螺旋替代了LjNLP1的一段β折叠,这一差异可能导致百脉根Nin招募为根瘤感受基因。结论:初步揭示了百脉根NIN旁系同源蛋白的结构歧异与功能分化的关系,为进一步的实验研究奠定了基础。