简介：随着转基因作物在全球范围内的广泛应用，转基因作物的环境安全性问题日益受到重视，科研工作者们对此开展了大量的研究工作。本文对近年来这方面的研究成果进行了综述，主要内容包括：1）转基因作物的杂草化问题，这里面又包含两层含义，一是转基因作物自身的杂草化问题，多数研究表明转基因并没有提高作物的生存竞争能力，在没有选择压力的自然条件下，即使转入了抗病抗逆基因，转基因植株的生存竞争能力也没有增加，因此杂草化的可能性很小：二是转基因作物通过基因漂移使得同种或近缘野生种或得某种抗性而成为更加难以防除的“超级杂草”，由于不同植物种间杂交能力不同，外源基因转移并稳定遗传的几率受到多种因素的影响，不同作物的风险性也不同，因此必须经过长期的监测才能得出科学的结论；2）转基因作物对作物遗传多样性、物种多样性及生态系统多样性的影响：多数观点认为转基因作物会通过基因漂移，外来基因在农家品种或野生种中固定及其竞争优势导致遗传多样性减少乃至丧失，也有观点认为，从长远看，转基因作物将会增加作物的生产力，从而少用农田，少用农药，有助于保护生物多样性；转基因作物对物种多样性的影响正反两方面的报道均有，有待进一步的研究，尤其是研究分析方法亟待规范；转基因作物对生态系统多样性的影响仍在研究争论之中，尚无定论。

简介：植物受体蛋白激酶参与植物的生长发育,抗逆抗病防御反应、细胞分化、在宿主与病原菌互作过程中起着重要的作用。目前在花生上蛋白激酶基因研究较少。本研究基于前期多态性SNP标记的开发和QTL定位,获得了一个抗青枯病候选蛋白激酶基因;通过RT-PCR克隆技术获得了一段长为2154bp的ORF序列,暂命名为AhLRPK1;采用生物信息学方法预测并分析AhLRPK1基因编码的蛋白质常规理化性质,跨膜结构域、进化分析和高级结构等。结果表明AhLRPK1基因编码717个氨基酸为稳定的亲水性蛋白,含有一个信号肽、跨膜结构域、多个LRR基序以及一个激酶结构域;与拟南芥LRR亚家族进化同源性分析显示AhLRPK1属于LRRⅤ亚家族,与拟南芥的AT3G13065蛋白亲缘关系最近;AhLRPK1基因在花生基因芯片中表达模式分析表明,在茎和花中的表达量最大,在青枯菌诱导情况下,AhLRPK1基因在抗感花生品种中都表现出下调表达的趋势,AhLRPK1基因受乙烯利表达下调。这些结果有助于进一步验证其生物功能。

简介：随着全球生物技术的快速发展及其在花卉中的广泛应用,有关运用转基因技术进行花卉育种的报道也越来越多,但是投放到市场上进行商品化生产的转基因花卉品种却为数不多。本文在国内外转基因花卉研究综述的基础上,对转基因花卉在市场化过程中所遇到的问题,如重要商品花卉的转化体系不够成熟、外源基因检测比较复杂以及生物安全性等问题进行了论述。为了促进中国转基因花卉产业的快速健康地发展,本文认为充分利用中国丰富的种质资源,分子育种与传统育种相结合,加强学科沟通和国际交流是中国转基因花卉未来的发展方向。

简介：类黄酮（Flavonoids）是植物体内一类重要的次生代谢产物，它以结合态（黄酮苷）或自由态（黄酮苷元）形式存在于水果、蔬菜、豆类和茶叶等许多植物中，对植物的生长发育有着重要的调节作用。查尔酮合成酶（Chalconesynthase，CHS，EC2．3．1．74）是植物类黄酮合成途径的第一个关键酶，在调控类黄酮的生物合成以及类黄酮的成分起着决定作用。本研究基于番茄全基因组测序数据，利用生物信息学方法，鉴定了查尔酮合成酶基因家族成员，分析其内含子一外显子的结构特征、系统发育关系，序列结构的保守性以及染色体上的分布。研究表明：查尔酮合成酶（S1CHS）是含有8个成员的多家族基因，蛋白质序列编码位于160（S1CHS05）～438（S1CHS08）个氨基酸之间；相似性在33．7％（S1CHS02和S1CHS06）～92．0％（S1CHS04和S1CHS07）之间，表明这些序列之间具有较高的遗传多样性；此外，结构分析发现这些基因均含有较少的内含子（0～2个）；序列比对表明这些基因具有较高的保守性；它们不均匀分布在番茄的1、5、6、9和12号染色体上。该研究不仅有助于未来了解该基因家族的进化起源提供参考，而且可为我们进一步分析该基因家族成员的功能奠定基础。

简介：对青薯9号、大西洋、小白花和E1074种基因型的马铃薯茎尖进行玻璃化法超低温保存，并运用甲基化敏感扩增多态性（MSAP）技术分析4种材料超低温保存前后DNA甲基化的的变异情况。结果表明：经玻璃化法超低温保存，四个品种的成活率分别为86．93％,／o、78．03％、71．57％和65．82％。成活率和再生率因基因型而异，且不同基因型之间的差异显著。用MSAP技术分析超低温保存前后植株甲基化的结果显示：用16对引物组合对4个品种进行扩增，平均扩增出493条带；与对照相比，4个品种基因组的CCGG序列中有8．4％～14．3％DNA发生甲基化变化。经超低温保存后，去甲基化和甲基化都有发生，并以去甲基化变化为主要趋势。本文运用MSAP技术对马铃薯超低温保存前后植株进行胞嘧啶甲基化分析表明，使用MSAP检测超低温保存后再生植株DNA甲基化遗传变异非常有效。

简介：谷氧还蛋白（glutaredoxin,GRX）是一类小分子氧化还原酶,在植物生长发育调控及逆境胁迫中起着重要调节作用。本研究拟对玉米MS22基因的生物信息及玉米中GRX基因家族的亲缘进化进行分析研究。通过对MS22基因的生物信息分析,发现MS22基因全长881bp,编码159个氨基酸,属于CC型谷氧还蛋白。玉米基因组中共鉴定出22个GRX类基因,其中有6个基因为GRX-subⅠ,7个基因属于GRX-subⅡ,9个基因属于GRX-subⅢ。通过聚类分析发现MS22属于GRX-subⅢ类型,该蛋白与不同来源CC型谷氧还蛋白的氨基酸序列保守性较高,一致率介于61%-87%之间。通过该研究对玉米中该类型基因的进一步研究具有较好的理论指导意义。

简介：本研究从水芹中克隆得到一个HSP基因OjHSP90,生物信息学分析表明:水芹OjHSP90基因全长2100bp,编码699个氨基酸;OjHSP90蛋白的理论分子量为80.3kD,等电点为5.01,是一种亲水性的稳定蛋白;OjHSP90蛋白的二级结构中,α-螺旋占52.93%,延伸链占16.74%,β-折叠占5.87%,无规则卷曲占24.46%;该蛋白的N端含有1个HSP90超家族蛋白保守的结构域YSNKEIFLRE,能够与ATP结合;进化树分析表明,OjHSP90蛋白与拟南芥AtHSP90蛋白和烟草NtHSP90的相似度最高,分别为91.99%和92.13%。本研究旨在为进一步研究HSP90基因的功能以及研究水芹耐高温途径提供理论参考。

简介：提高小麦产量是保障我国粮食安全的主要途径,干旱是影响小麦产量最主要因素。分析小麦抗旱相关性状的遗传机制及选育携有高产抗旱性状的小麦近等基因系可为选育高产品种提供基础。本研究以小麦回交导入系（introgressionline,IL）（鲁麦14×陕旱8675）×鲁麦14（BC3F5）群体及其亲本为材料,对两种水分条件下小麦抗旱相关性状株高（PH）、穗长（SL）、单株有效分蘖（SNP）、抽穗期（DH）、穗下节长（FIL）、旗叶叶枕-穗基部长（LPSB）、相对穗下节长（RFIL）、相对旗叶叶枕-穗基部长（RLPSB）、结实小穗数（FNS）、上部不孕小穗数（SST）、下部不孕小穗数（SSB）、穗粒数（GNS）、单株产量（GWP）和千粒重（TGW）进行差异分析,揭示小麦抗旱相关性状的遗传基础。研究结果如下：对160个导入系株系14个抗旱相关性状的分析表明,在不同水分条件下,性状变异系数在0.05%~225%之间,多数性状均值偏向受体亲本鲁麦14;从性状变异范围可以看出,回交导入系群体除WW条件下的结实小穗数,DS的有效分蘖、穗粒数和单株产量外,其它性状普遍表现超双亲,但是所有性状表现均超受体亲本鲁麦14,这是从陕旱8675导入的染色体片段作用的结果。在两种水分条件下各性状的表型值除SST外均有明显差异。该群体适合进行抗旱相关性状数量遗传研究。

简介：UXS基因参与植物细胞壁的合成过程,在植物生长发育中起着重要作用。本研究采用生物信息学方法鉴定了玉米全基因组中全部UXS结构基因,对其命名和检测相关属性,并对玉米中UXS结构基因家族进行构建进化树和染色体定位。通过对进化树的分析可清晰地看出基因的相似程度和基因之间的亲缘进化关系,染色体定位图的分析可看出基因在染色体上的位置,为进一步了解UXS结构域基因家族的在玉米植株中的作用及功能分析提供了重要依据。

简介：蓖麻花序的生长发育状态是影响蓖麻单产因素之一，PLC基因调节花粉管的极性生长。通过RT-qPCR对Lm型蓖麻花序中PLC基因家族的表达量进行分析，并利用生物信息学工具对其进行生物信息学分析。结果表明：PLC基因的表达量与蓖麻花序轴的发育时期相关。蓖麻基因组中共有6个PLC基因，其编码的蛋白是一个无跨膜结构域、无信号肽／导肽亲水性蛋白，α-螺旋散布于整个蛋白质中，具有PLCXc、PLCYc和C2三个特征结构域。此外，蓖麻的PLC2、PLC2M、PLC4、PLC4X2、PLC6蛋白定位在其他细胞器；PLC2N定位在线粒体，预测剪切位点的序列长度为23个氨基酸。本研究为进一步研究PLC基因家族对蓖麻花序发育过程的影响提供了一定的理论依据。

简介：紫外线B(UV-B)对于植物生长发育具有重要调节作用,其中UVRESISTANCELOCUS8蛋白作为UV-B的光受体在植物响应UV-B过程中起关键作用。草莓是一种重要的经济果树,目前关于草莓的UV-B光受体报道较少。为研究草莓中UV-B受体蛋白,本研究采用同源克隆的方法获得‘丰香’草莓中编码UV-B光受体蛋白的cDNA序列,进行了生物信息学的分析并构建了原核生物表达载体pET32a-UVR8,利用中心点响应面法优化了重组蛋白的诱导条件(包括诱导温度,IPTG浓度,菌液浓度和诱导时间)。结果表明:克隆得到了编码草莓UVR8蛋白的全长cDNA序列,命名为FaUVR8,生物信息学分析表明该序列长1317bp,编码438个氨基酸,预测分子量为47.28kD,等电点pI为5.85,重建蛋白质三维结构表明该蛋白包含7个β-片状螺旋结构;原核表达得到69.7kD的融合蛋白,对四个诱导条件优化表明将工程菌培养至菌液OD600=0.7,加入浓度为0.55mmol/L的IPTG,在27.72℃下诱导9h,可获得最大量重组蛋白79μg/mL。研究结果可为后期寻找与FaUVR8蛋白互作的下游蛋白,以及进一步开展其功能研究提供参考。

简介：PUBs蛋白调控了作物的生长发育及响应非生物胁迫和生物胁迫的过程。为探讨棉花中U-box类型泛素连接酶家族,本研究利用生物信息学方法分析了二倍体雷蒙德氏棉中PUBs的数目、进化、基因结构、结构域分布及基因表达模式。结果表明,雷蒙德氏棉中有93个GrPUBs基因家族成员,基因长度为1101~11191bp。亚细胞定位预测结果表明,GrPUBs编码产物大部分定位在细胞质和细胞核中,少数定位在胞外基质线粒体中。根据除U-box以外所含结构域将该家族成员分为7类,分别含有UFD2结构域、ARM结构域、激酶结构域、只含U-box、WD-40、TPR以及异构酶结构域。GrPUBs基因家族染色体定位显示,基因在13条染色体上均有分布,但分布不均匀。在第5条染色体最多,有11条基因序列,第4、第12和Scaffold染色体上的基因最少,仅有2条。基因结构分析表明,基因内含子的数目变化较大,在0~17之间,且具有相似结构的基因,其编码蛋白聚为一类。基因表达模式分析发现。几乎1/3的基因在花中优势表达,个别基因在开花后10d、20d、30d和40d的种子中表达量高于在叶和花中的表达,如Gorai.006G251300。本试验为深入研究U-box类型泛素连接酶在棉花生长发育及抗逆的机理提供了理论指导。

简介：为丰富太子参分子标记库、开发太子参SSR标记、寻找有效的太子参种源鉴定方法。本研究运用MISA、Primer3等分子生物学分析工具,从太子参转录组中搜索获得11297个SSR位点,其出现频率为8.87%,分布距离为平均每10kb有1.47个SSR位点,其中主要重复类型是单核苷酸重复;11297个SSR位点中不同核苷酸基序类型的SSR有259种,主要以单核苷酸重复基序A/T为主,其次是三核苷酸重复基序AAT/ATT。在此基础上设计、筛选得到16821对特异性引物,其中针对高多态性SSR序列的引物有8706对,随机挑选其中的20对引物对来源于贵州、江苏、福建的6个太子参样品DNA进行PCR扩增,其扩增成功率达70%~80%。太子参转录组SSR分布密度大、类型丰富、多态性潜能高、通用性好,可为开发太子参功能性标记提供前期基础,在太子参种质资源评价和优质种源筛选等方面具有极大的开发价值和良好的应用前景。

简介：艾纳香（Blumeabalsamifera）作为贵州道地药材，其次生代谢产物，如类黄酮、艾纳香素等具有重要的药理作用。葡萄糖基转移酶（UFGT）是艾纳香类黄酮代谢途径中的一个关键酶。本研究通过对艾纳香转录组进行测序，借助引物PCR成功克隆得到其葡萄糖基转移酶基因的cDNA序列，并对其进行了相应的生物信息学分析。分析发现，艾纳香UFGT基因cDNA全长1527bp，共编码508个氨基酸，所编码蛋白的分子量为56．155kD，等电点为5．30，属于疏水性蛋白，可能定位于微体中。此外，艾纳香UFGT蛋白的二级结构中0l螺旋占33．07％，延伸链占10．83％，无规则卷曲56．10％，与三级结构预测结果一致。本研究对于探究黔产艾纳香类黄酮物质的生物合成分子机制有一定的指导意义，并为将来类黄酮的生物合成提供帮助。

简介：糖基转移酶(GTs)是花色苷合成过程中最重要的修饰酶之一,其在花色苷合成过程中发挥重要作用。本研究以日本蛇根草为材料,依据其转录组测序结果,设计引物通过RT-PCR方法成功克隆得到OjGT1基因完整的cDNA序列,随后对OjGT1的功能结构域、生理和化学参数、亲/疏水性、信号肽,二级结构等进行生物信息学分析。分析结果显示,OjGT1基因完整的CDS长度为1413bp,翻译形成蛋白的分子量为52.087kD,等电点为5.12,编码形成亲水性蛋白质,不含信号肽。同时二级结构与三级结构分析显示,OjGT1蛋白结构主要以不规则卷曲为主,其次是α螺旋,延伸链所占比重最小。OjGT1基因的成功克隆与生物信息学分析,将为后续研究茜草目其它植物糖基转移酶提供参考,同时也为日本蛇根草花色苷的生物合成研究提供科学依据。

简介：三结构域多铜氧化酶是生物体内非常重要的金属氧化酶,对机体生长和发育具有重要影响。为了系统地了解水稻三结构域多铜氧化酶基因家族的基本情况,本研究运用生物信息学方法对其成员进行了预测和分析;研究发现,以拟南芥三结构域多铜氧化酶基因At5g21105为靶序列,利用BlastP为工具在水稻基因组中共搜索到38个同源基因;这些基因的蛋白产物都依次含有Cu-oxidase3、Cu-oxidase和Cu-oxidase2三种结构域,各结构域中含有铜离子结合位点,二级结构具有α-螺旋和β-转角等基本特征,特推断它们都属于三结构域多铜氧化酶家族成员;进一步地,根据同源性程度将水稻多铜氧化酶基因家族成员划分为ClassⅠ和ClassⅡ两个亚家族,其中ClassⅠ包含31个基因,ClassⅡ包含7个基因。这些研究结果为进一步研究水稻多铜氧化酶基因家族成员的功能提供了参考依据。

简介：为了提高抗病性分子标记检测的效率,为番茄病害检测及多抗品种选育提供技术依据,本研究通过改良CTAB法、96孔深孔板快速提取番茄微量叶片DNA;利用抗根结线虫病Mi标记,在L16(45)正交设计试验基础上,采用直观量化分析和方差分析两种方法,对番茄实用化PCR分子标记PCR反应的5个因素(引物,Mg2+,dNTPs,模板DNA和Taq酶)进行优化;随后分别筛选黄化曲叶病毒病、烟草花叶病毒病、根结线虫病、枯萎病、叶霉病和颈腐根腐病6种病害的8个实用化PCR分子标记PCR程序的退火温度;并对循环次数进行筛选;最后利用优化后的PCR体系与程序对供试的1442份番茄材料(包括番茄种质资源,群体材料,组合及品种)进行抗病性鉴定。结果表明番茄实用化PCR分子标记的PCR最佳反应体系(20μL)为引物0.5μmol/L、Mg2+1.5mmol/L、dNTPs0.3mmol/L、DNA480ngDNA、聚合酶1.0UTaq;PCR程序中8个分子标记共同最适退火温度为56℃,最佳循环次数为33次;筛选出585份多抗(含2种以上的抗病基因)番茄材料,可作为中间材料或亲本材料进行多抗品种选育。该实用化PCR分子标记的PCR体系的建立为番茄利用抗病基因分子标记检测与筛选多抗种质资源、品种或群体材料提供了标准化的程序。

简介：据报道,酵母中HOPS复合体参与囊泡融合及运输。本研究分别以酿酒酵母HOPS复合体各亚基氨基酸序列,通过BLASTp在稻瘟病菌数据库中搜索得到了6个酿酒酵母HOPS复合体各亚基的同源蛋白,我们通过生物信息学方法对稻瘟病菌6个HOPS复合体亚基的同源蛋白的理化特性、蛋白质结构域和进化关系进行了分析。基于稻瘟病菌98-06菌丝阶段和孢子侵染水稻CO39不同阶段转录组测序数据,分别选取稻瘟病菌内吞和外泌途径相关的基因,制作了表达模式图。此外,MoYpt7蛋白在其假定下游效应因子ΔMoVps41突变体中的定位研究表明MoVps41可能影响了液泡融合。

简介：为了明确苹果三倍体杂种后代中基因组DNA甲基化水平及模式的变化特征，本文以‘金冠’ב四倍体嘎拉’苹果的6l份三倍体后代为试验材料，采用MSAP分子标记技术对其进行了分析。结果表明：（1）61份三倍体杂种后代的总甲基化率在10．74％～28．86％之间，全甲基化率在7．87％～24．22％之间，半甲基化率在2．10％～11．84％之间。与母本相比，总甲基化和全甲基化呈上升趋势，半甲基化呈下降趋势；与父本相比，均呈下降趋势。（2）在苹果三倍体杂种的基因组加倍和重组过程中，发生了大量过或超甲基化和去甲基化变异，少量发生了次甲基化现象，极少部分的甲基化状态介于双亲之间。（3）共获得4条DNA甲基化差异片段，有3条能够在苹果基因组中检测到，且同源性较高，分别位于第1条和第12条染色体的叠连群上，但是具体功能没有描述。研究结果表明，苹果三倍体杂种后代的DNA甲基化水平与倍性相关性不大，在其形成过程中发生了大量的过或超甲基化变异，为苹果三倍体育种中表观遗传变异的研究提供了依据。

简介：高质量mRNA的分离和纯化是转录组文库构建和基因表达调控等生物学实验的前提。为了调取较完整、纯度较高的mRNA,本研究采用磁性分离技术调取mRNA,磁性复合微粒通过其表面的功能团与oligo（dT）_（25）相偶联,形成杂交体-磁珠复合体,外加磁场来实现mRNA的快速分离,并经过不同试剂纯化后得到高质量的mRNA,用于构建转录组文库。结果表明：mRNA被调取后,使用不同的缓冲液纯化时对mRNA质量影响较大,经多次试验验证：结合缓冲液为2.5mol/LLiCl,洗脱缓冲液采用0.1mol/LLiCl和1%LiDS相结合进行纯化时,检测结果显示文库条带位于400~600bp之间,条带大小符合上机要求。高质量转录组文库的构建为高通量测序和基因克隆等实验提供帮助。