简介：荧光原位杂交技术（fluorescenceinsituhybridization,FISH）在植物的研究中已被广泛应用,它是20世纪80年代发展起来的一种非放射性原位杂交技术,是将特定的DNA序列定位在染色体或染色质上的一门新兴的分子细胞遗传学方法。该技术的灵敏度和准确性较高并且安全、直观。本文简单介绍了该技术的基本原理,重点从染色体制片、探针标记技术、染色质的凝缩程度、与分带技术相结合和单拷贝或低拷贝基因的检测等方面,阐述了近些年该技术的发展状况,最后本文概述了该技术在基因工程育种中的应用,并展望其应用前景。

简介：为进一步研究血叶兰繁育生物学和杂交育种状况,本研究通过观察海南岛昌江霸王岭血叶兰开花动态,采用MTT法测定花粉活力及花粉寿命,联苯胺——过氧化氢法测定柱头可授性,并对其杂交指数及不同授粉方式进行研究。结果表明:(1)血叶兰群体花期为1月至4月初,花苞出现在1月中旬,现蕾期在2月初,始花期在2月中旬,约3~5d后进入盛花期。开花整齐度高,3月中下旬花量大幅减少,4月初花期基本结束;(2)血叶兰花粉活力和柱头可授性在开花第1天具有活力,花后2~6d花粉活力均大于85%,其柱头活力每阶段都高于花粉活力;贮藏温度和时间显著影响血叶兰花粉活力;随着贮藏时间的延长,花粉活力降低,贮藏60d后4℃的花粉活力为68.49%;(3)血叶兰杂交指数(OCI)为4,判断其繁育系统以异交为主,部分自交亲和,需要传粉者;人工栽培与野外人工异花异株授粉结实率为57.5%与100%,野外居群自然授粉结实率为26.3%,表明血叶兰还是倾向于异交授粉,人工授粉可提高血叶兰结实率。本研究初步探讨了血叶兰的开花生物学特性及繁育系统,可为血叶兰的合理开发利用及人工杂交育种工作提供理论依据。

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：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：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：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：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：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：双精氨酸蛋白转运系统（twin-argininetranslocationsystem，Tat）在伴侣蛋白的校正监控下将已正确折叠的蛋白通过细菌细胞质膜和植物叶绿体类囊体膜。Tat分泌产物的信号序列具典型的双精氨酸基序，包含多拷贝的膜蛋白TatA、TatB和TatC。其中TarA和TatB基因在细菌中已进行了大量研究，但是植物中的作用机理尚不清楚。本实验以茄科植物马铃薯为研究对象，克隆基因并采用生物信息学手段进行序列比对，通过烟草脆裂病毒介导的基因沉默技术，结合半定量RT—PCR来解析StTatA和StTatB的功能。结果表明：马铃薯StTatA和StTatB与大肠杆菌、衣藻、番茄具有高度同源性，且在叶绿体发育过程中起重要作用。

简介：生物芯片技术自上个世纪90年代诞生以来,在生物科研方面该技术起到了越来越重要的作用并且得到了国内外的广泛重视。本研究先对生物芯片各个主要分类进行详细介绍,说明相关原理,结合国内外近年来最新的科研报道进行总结,根据该技术在测序,基因表达,抗病机理等研究中的巨大作用,对生物芯片技术在植物分子生物研究中的不同领域、不同层面、实验技术方法以及研究策略上进行阐述。

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：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：

简介：出于对转基因作物中标记基因的安全性考虑，植物转基因育种中标记基因的删除将成为未来研究的热点之一。位点特异性重组系统之一Cre／loxP系统是目前在植物遗传转化中应用较多，较成熟的一个标记基因删除系统。为了利用Cre／loxP系统构建一种可调控的标记基因删除系统，本研究首先从拟南芥中克隆了逆境诱导型的启动子rd29A，同时从质粒pCre上克隆了Cre基因，构建了含有rd29A：Cre：Tnos表达元件的中间载体，将这一表达元件插入到另一植物双元表达载体pKsb中，最终构建了含有loxP-Pnos—nptⅡ-Toes—rd29A—Cre-Tnos-loxP的可诱导型删除标记基因nptⅡ的植物双元表达载体。

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：本文应用CTAB法从37种竹类植物中提取基因组DNA，根据在GenBank中发表的5SrDNAITS和matK基因设计引物，通过PCR进行扩增。结果表明：37种竹子5SrDNAITS序列PCR产物大小约为450bp，在刚竹属内部无长度上的差异，但是舒竹（Phyllostachysshuchengensis）与其他刚竹属植物相比，有一个位点的差异（由A变为C）。因此，5SrDNAITS在属下水平上无法提供较大的信息量，变异性较低，不适于刚竹属属下水平的系统分类研究。同样，选取37种竹子中3个竹种的matK基因的PCR扩增产物直接进行测序，结果显示matK基因在竹亚科的属间长度上无差异，产物的长度约为1500bp，将测序结果进行同源性比对，在变异位点附近寻找多态性酶切位点，碱基序列上有一个位点的差异（BstNⅠ）。PCR-RFLP结果显示，共有3种竹子在此位点发生变异分别为：浙江淡竹（Phyllostachysmeyeri）、安吉金竹（Phyllostachysparvifolia）和黄古竹（phyllostachysangusta）。刚竹属植物的基因序列相当保守，片段中刚竹属间的绝对核苷酸差异不到1个，所提供的信息量不够充分。因此，叶绿体5SrDNAITS和matK基因序列不适用于刚竹属植物系统分类研究，但其可能适合在属或属以上分类等级竹类植物的系统分类中应用。