基因外显子连接序列与相应内含子序列的相互作用

剪接后的内含子与相应mRNA序列的相互作用在基因表达调控过程中起着非常重要的作用。基于27个物种的核糖核蛋白基因序列,采用Smith—Waterman局域比对方法得到外显子连接序列与相应内含子序列的最佳匹配片段,分析了外显子连接序列上的匹配频率分布和匹配片段的序列特征。发现一些低等真核生物EJC结合区域的匹配频率明显低于其它区域,所有物种EJC结合区域的序列构成呈现出相对低的结构序。最佳匹配片段的平均长度和配对率分布与siRNA和miRNA的结合特征相同。推测EJC和内含子在与外显子序列结合的过程中存在相互竞争和相互协作的关系,内含子中部序列在基因表达调控过程中起着重要的作用。     

基于编码序列、基因间序列和氨基酸序列构建的系统发生关系比较

以7种古菌、46种细菌和10种真核生物的基因组为样本,考虑碱基间的短程关联和长程关联作用,得到编码序列的密码对和基因间序列的三联体对中不同位点的二核苷酸频率,据此构建了基于编码序列和基因间序列的系统发生关系。无论是基于编码序列还是基因间序列对信息进行聚类,古菌或真核均被聚在一支上,表明聚类参数的选择是合适的;与基于氨基酸序列构建的系统发生关系进行两两比较,发现大部分硬壁菌的编码序列与基因间序列之间,以及编码序列与氨基酸序列之间的进化都存在较大差异。通过分析认为,只有综合考虑这三类序列的进化信息,才可能得到更自然的系统发生关系。     

胡麻亚麻酸亚油酸相关KASP标记的开发

胡麻是北方地区特有的、富含不饱和脂肪酸的油料作物。培育高亚麻酸品种、高亚油酸品种是胡麻品质育种的主要目标。分子标记辅助选择能提高胡麻育种效率,缩短育种年限。本研究进行了胡麻资源材料自然群体多年多点脂肪酸检测数据的统计分析和基因分型、群体构建、亚麻酸、亚油酸相关SNP位点的KASP基因分型及其验证等研究,取得了以下几个方面的结果：（1）检测246份胡麻种质资源材料多年多点5种脂肪酸成分,并对其进行了统计分析。相关性分析结果显示,亚麻酸与其他成分之间呈极显著负相关,尤其是亚麻酸和亚油酸之间负相关性最高;（2）对5种脂肪酸表型数据进行统计分析,确定了亚麻酸、亚油酸相关SNP标记分型群体：包括49份高亚麻酸（≥54%）材料、36份低亚油酸（≤13.5%）材料,及8号（CH-89）和254号（CI637PI91037）高亚油酸低亚麻酸材料;（3）验证并确定了7个SNP位点：g6-6229142、g10-19305239、g9-18961021与亚麻酸显著关联;g6-19208888、g9-14900088、g15-22369840和g2-7680441与亚油酸显著关联;（4）对确定的7个SNP位...     

胡麻种质资源遗传多样性及亲缘关系的SRAP分析

利用SRAP分子标记,对国内外5个不同地区161份胡麻种质资源的遗传多样性及亲缘关系进行研究,为胡麻育种提供科学依据。结果表明:(1)20对引物扩增出307个条带,其中有192个多态性条带,多态比率为62.54%,平均每对引物组合有9.60个多态性位点,每对引物的多态性信息量(PIC)为0.51~0.76,平均为0.61。(2)有效等位基因数(Ne)、香浓信息指数(I)和Neis遗传相似系数(H)在物种水平上分别为1.582 0、0.521 1和0.346 5,在群体水平上分别为1.491 1、0.431 1和0.286 3。(3)各群体遗传多样性指数表现为中国西北群体中国华北群体美洲群体亚洲群体欧洲群体。(4)聚类分析结果显示,在遗传相似系数为0.335 5处,将161份胡麻资源分为2大类;在0.455 0处,分为5个亚类,与国内外5个不同地区来源吻合。研究表明,中国西北地区胡麻品种(系)的遗传多样性最为丰富;地域是影响胡麻种质资源遗传多样性的主要因素;国内、外品种(系)间的遗传差异较大,表现出较远的亲缘关系。     

mRNA序列与相应内含子序列匹配的普适性分析

剪切后的内含子在基因表达和调控过程中发挥重要作用,由此在成熟mRNA与相应的内含子之间也存在相互作用,并且二者协同进化。为了验证这一理论,以13个物种的基因组作为研究样本,凭借Smith-Waterman的局域比对方法,最终得到在成熟mRNA与其内含子序列之间的最佳匹配片段,同时在mRNA序列上显示出最佳匹配强度的分布区。然后对最佳匹配片段的长度、配对率的分布这两项参数进行分析之后,发现最佳匹配片段的这两个参数的特征,与siRNA和miRNA的结合特征是相近的;在mRNA序列上,得出UTR区与内含子相互作用强,GC含量低的片段偏好结合到3’UTR区,相反GC含量高的片段更倾向与5’UTR区发生相互作用。因此,最佳匹配片段的序列特征符合RNA-RNA相互作用规律,可以把内含子看成是一种具有基因表达调控功能的序列。以上研究对于进一步探讨内含子的功能和进化具有重大意义。     

线虫核糖核蛋白基因内含子与相应编码序列的相互作用

对线虫核糖核蛋白基因内含子序列与相应编码序列采用Smith-Waterman方法做局域比对分析,探讨两者之间的相互作用机制．发现内含子中部序列确实存在与相应编码序列的相互作用区域．第一内含子的最佳匹配分布在内含子15%～55%的区域内,第二内含子的最佳匹配分布在内含子30%～80%的区域内．对于长内含子,在与外显子序列比对时,最佳匹配分布在内含子5%～20% 区域内,在与整个编码序列比对时,出现了两个峰区,一个位于内含子15%～30%区域内,另一个位于内含子54%～78%区域内．推测第一个峰区与外显子内部序列有关,第二个峰区与外显子-外显子结合区域的序列有关．还发现编码序列上存在多个与内含子序列的相互作用域和一些禁配区域分布．推测这些禁配区域与蛋白质结合区域有关．结论印证了内含子序列与相应编码序列协同进化的观点．