明党参的遗传多样性研究

 对珍稀特有单种属植物明党参的4个居群的材料,从物种生物学及保护生物学的角度,对它们 的遗传多样性进行了研究和分析。研究结果表明：各居群染色体数目恒定(2n=20),核型类型均为2A型,居群间存在核型多型性,主要表现为染色体的杂合性及随体染色体的位置也有一定变化。采用淀粉凝胶电泳方法,分析了10个酶系统,获得19个基因位点的资料,分析结果表明：居群的遗传变异处于较低水平,多态性位点比率P=33.35％,等位基因平均数A=1.43,等位酶基因多样度指数 Ho：0.03,He=0.07。总的基因位点变异中,有58％的变异来自于居群间,42％的变异存在于居群内,居群杂合体过量的位点仅为13％。偏东部居群的遗传多态性比西南部居群高。根据明党参居群遗传变异式样并结合相关研究,提出了其遗传多样性保护策略。     

植物LEAFY基因的起源和进化分析

植物LEAFY(LFY)基因编码植物特有的一类转录因子,在显花植物营养生长向生殖生长的转变中起了重要作用。本研究采用同源性检索、系统进化分析和正选择作用检测等方法对植物LEAFY基因进行了系统的进化分析,结果发现植物LEAFY基因最早起源于轮藻,并在陆生植物基因组中稳定遗传下来;不同陆生植物基因组的LEAFY基因具有相似的基因结构;单子叶植物的LEAFY基因经历了明显的正选择作用,而玉米和油棕中分别具有2个LEAFY基因,且其中的一个经历了正选择作用,可能与新功能的形成及功能分化有关。     

植物

正泛基因组分析揭示栽培稻和野生稻中基因组变异中科院分子植物科学卓越创新中心/植物生理生态研究所和上海师范大学生命与环境科学学院黄学辉教授团队合作,在水稻基因组复杂遗传变异的研究中取得进展,相关成果发表于《自然—遗传学》。该研究绘制了栽培稻—野生稻的泛基因组图谱,系统鉴定了涵盖各类群水稻的编码基因集,其中很多新鉴定出的基因在各类群水稻中呈现出丰富的"存在—缺失"变异。水稻是我国重要的粮食农作物。亚洲栽培稻及其祖先种普通野生稻存在多种类群,分布广泛,可以适应多样的生态环境     

青海春小麦Glu-1位点遗传多样性与谷蛋白溶胀指数分析

为了解青海省春小麦Glu-1位点的遗传多样性及其品质状况,检测了49个青海省代表性春小麦品种的高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)组成情况,并测定了每一品种的谷蛋白溶胀指数.共检测出15种高分子量麦谷蛋白亚基组合类型.在Glu-1位点检测到13种等位变异,其中Glu-A1位点2个、Glu-B1位点7个、Glu-D1位点4个.实验数据表明,青海省春小麦品质较差,尚待改进.     

我国学者发现汉族人群冠心病基因位点

国际著名学术期刊《自然·遗传》在线发表了华中科技大学生命学院人类基因研究中心王擎教授等的研究论文,他们运用全基因组关联分析方法,首次在中国汉族人群中发现了与冠心病发病相关的易感基因位点。携带该基因位点变异的人,患冠心病的风险比普通人高出50％。     

基于文献计量学的玉米抗旱基因领域全景分析

为了解玉米抗旱基因领域的发展动态,本文对近二十年玉米抗旱基因领域发布的论文和专利文献进行计量分析。研究发现,玉米抗旱基因工程技术发展迅速,中国和美国是该领域的主要研发国家,他国在我国的专利申请中,美国和德国原创最多;中国的研究机构多集中在科学院和农业大学,发达国家主要以企业为主;学科领域主要涉及植物科学和农学,专利技术主要涉及遗传工程和新植物获得方法。建议我国强化企业创新主体地位,鼓励该领域产学研合作,并加强转基因植株田间试验,在不降低产量的同时提高抗旱性。     

基于位置编码遗传算法整数规划问题研究

针对一类特殊的非线性整数规划问题,提出了一种基于位置编码的遗传算法。该算法将分割位置作为编码基因,并针对新的编码方式设计了基于二分法的初始化过程及相应的交叉、变异操作,提高了算法的收敛性和稳定性。实验结果证明该编码方式在求解该类非线性整数规划问题的有效性和优越性。     

美国发现高血压相关基因变异

美国马里兰大学的一个科研小组近期报告说,他们发现了一个与高血压有关的常见基因变异,这将帮助医学研究人员按照个人基因差异为高血压患者提供“个性化治疗”。研究小组在新一期美国《国家科学院学报》网络版上发表论文指出,这个基因名为STK39,位于2号染色体上。该基因能够编码产生一种特定蛋白质,参与调控肾脏排泄盐的过程。STK39基因如果出现变异,人体排泄盐的能力就会下降,患高血压的几率随之增加。     

虎杖查尔酮合酶PcCHS1基因的克隆与功能分析

从中药虎杖中通过RACE等方法克隆到一个查尔酮合酶基因的全长cDNA,命名为PcCHS1.该cDNA全长1182 bp,编码一个含393个氨基酸的蛋白质.体外酶促活性研究表明,重组PcCHS1在pH 7～8时催化形成查尔酮为其单一产物,在pH 9时除催化形成查尔酮外,还产生一定量的苯亚甲基丙酮.对PcCHS1第216位和第333位氨基酸进行了定点突变研究,结果表明这些位点对PcCHS1的体外酶促活性影响较大.     

红水河鳙线粒体D-loop和Cyt b基因序列分析

研究了红水河野生鳙Aristichthys nobilis上游、中游和下游3个群体29个个体的线粒体控制区(D-loop)和细胞色素b(Cyt b)基因序列,通过PCR扩增与测序,分别获得了长度为823bp和1090 bp的D-loop和Cyt b基因片段。分析表明,D-loop序列共定义了15个单倍型,存在17个多态位点,发生转换4次,插入/缺失13次。Cyt b序列共定义了5个单倍型,存在7个多态性位点,发生转换2次,插入/缺失5次。两序列分析结果表明,群体间和群体内遗传距离较小,遗传变异的分子变异等级不显著。上、中、下游均有共享单倍型,3个群体间遗传分化不大。     

单纯疱疹病毒UL36蛋白生物特性分析

单纯疱疹病毒是自然界中常见的疱疹病毒,其基因组约编码70多种蛋白质。本文对其中一种重要的编码蛋白UL36,利用生物信息学相关软件及在线网站,对该编码蛋白进行生物特性分析。分析结果表明,该蛋白不含信号肽切割位点,不含跨膜区,预测为一种膜外蛋白。亚细胞定位显示该蛋白主要定位于质膜与细胞核。     

基于遗传算法的复杂网络社区结构探测

对于复杂网络社区结构的探测问题在多个应用领域引起了广泛关注。本文基于遗传算法提出了一种新的社区探测算法,该算法通过最大化网络模块度以探求最好的社区划分结果。本文采用字符串编码进行基因表示。在初始化种群时,通过将一部分节点的社区标识符传递给它的邻居节点保证了算法的收敛性,并且消除了不必要的迭代。对于交叉算子和变异算子也进行了优化,将单向交叉引入到交叉算子中,并在变异过程中保证了变异节点的连接有效性。将本算法与两种算法通过真实世界的复杂网络进行实验比较,实验结果表明,改进后的算法可以有效地应用于社区结构探测。     

红豆杉科及三尖杉科的分子系统发育——兼论竹柏属的系统位置

测定了红豆杉科、三尖杉科、罗汉松科及松科共9属13种植物的matK基因序列,发现3′端的单碱基插入造成mat k基因在这些类群间有较大的长度变异(1488∽1548bp),其它插入或缺失的长度为3、6或9bp(白豆杉中有一个长为27bp的缺失),且绝大多数插入或缺失事件具有系统发育信息。matK基因中,密码子第1、2及3位的变异率较为相近,平均同义替代率约为平均非同义替代率的2倍。以松科2属3种植物为外类群,运用PAUP软件进行的系统发育分析仅得到一棵最简约树(步长为895,CI=0．850,RI=0．876),该简约树的各分支均得到bootstrap分析的极强支持。结果表明：红豆杉科与三尖杉科均为单系群,二者互为姐妹群;白豆杉属与穗花杉属为红豆杉科中两个很自然的属,白豆杉属为红豆杉属的姐妹群,穗花杉属为榧树属的姐妹群。竹柏属与罗汉松属聚为一支,二者间的亲缘关系得到boot-strap分析的100％支持,从分支分类学及遗传距离角度,作者不赞同将竹柏属提升为科。     

南非从植物中分离出抗旱基因

南非开普敦大学从植物中分离出一系列抗旱基因,可用来培育能抵御干旱的玉米和小麦新品种。这一成果将大大提高干旱地区农作物的产量。此次分离的抗旱基因来源于南非特有的一种植物——维柯萨     

樱草杜鹃等10种藏药材的COXⅢ基因部分片段的扩增与序列分析

文章以樱草杜鹃、大花黄牡丹、长鞭红景天、露蕊乌头、苞叶雪莲、藏橐吾、独一味、砂生槐、拉萨蒲公英、拉萨小檗10种藏药材为研究对象,提取基因组DNA,对其线粒体细胞色素c氧化酶第Ⅲ亚基(cox3)的部分片段进行了PCR扩增、测序及序列分析,用Bioedit软件与Gen Bank数据库中相关植物的序列进行序列比对,并用MEGA6.0软件做系统进化树(NJ),运用Codon W软件计算密码子的RSCU值。通过PCR扩增获得了10种藏药材的长度为750bp的目的片段,通过序列比对发现cox3基因在不同植物中变异位点较少,序列比较保守;基于cox3部分基因序列构建的NJ树反映了物种的进化关系,可以作为物种系统发育分析的补充;密码子偏好性分析发现,cox3基因偏好使用以AU结尾的密码子。樱草杜鹃等10种藏药材的COXⅢ基因部分片段的扩增与序列分析从序列比对分析、构建系统进化树、密码子偏好性分析水平上分析了cox3基因部分序列在樱草杜鹃等10种藏药材的差异,为植物cox3基因的功能、表达研究奠定了基础。     

可使谷物增产的二氧化碳浓缩酶

日本京都大学的泉井桂教授与大阪大学的甲斐泰教授的联合研究小组 ,成功地分析了玉蜀黍植物具有的二氧化碳浓缩酶的立体结构。已知玉米植株的光合作用能力高于普通植物 ,再通过基因转换技术 ,可望作为提高水稻及玉米等谷物产量的技术。这种酶称为 PEPC,形成 2个接近矩阵的巨大立体结构。植物吸收大气中的二氧化碳以进行光合作用时 ,浓缩二氧化碳 ,可提高光合作用的效率。研究小组历时 1 0年分析该结构 ,大体上弄清楚了浓缩二氧化碳功能的存在场所。据此 ,可以开发比PEPC的光合作用效率更高的新酶 ,转换基因也容易。如将这种新酶转换到玉…     

日本研究人员发现“渐冻症”新的致病基因

日本研究人员近期发现了“渐冻症”的一种新致病基因,这种基因发生变异可导致其编码的“TDP43”蛋白质出现异常,进而侵袭神经细胞,导致发病。     

上海生科院合作研究揭示复苏植物旋蒴苣苔的耐旱机理

<正>中科院上海生命科学院朱健康与其合作者通过测序获得了1.69 Gb的基因组草图,这是人们首次测序极端耐脱水的植物。基因组分析显示了进化过程中的两次全基因组加倍痕迹,也显示了大量的特有基因。该基因组含有49 374个蛋白编码基因,其中29.15%是旋蒴苣苔独有的基因,20%的基因在转     

松科系统发育的分子生物学证据

 运用PCR方法分别从松科8属、9种植物中扩增出一长约2550bp的cpDNA片段，这一片段包括rbcL、trnR、部分accD及基因间的非编码区(相对于黑松cpDNA中的同源片段而言)。运用18种限制性内切酶对这一cpDNA片段进行酶切分析，共获得86个酶切位点，其中54个为变异位点。运用PAUP(version 3．1．1)和Mega(version 1．01)软件对数据进行分析，结果Wagner简约树和Neighbor-Joining树反映出的松科系统发育关系基本一致：银杉属、松属、黄杉属和落叶松属形成一个单系群，且银杉属与松属的亲缘关系更近于与另外二属的关系，但这一结果未得到Bootstrap分析的较强支持；落叶松属近缘于黄杉属；冷杉属近缘于油杉属。此外，松科中的冷杉亚科和落叶松亚科均不是单系类群，将松科划分为冷杉亚科、落叶松亚科和松亚科三个亚科的系统(郑万钧，傅立国，1978)是不自然的。     

家蚕丝素基因研究进展

3种丝素基因的全序列已被测定，其中重链基因的中心区域由12个具有多态性的重复区和11个保守性较强的无定形区组成．丝素基因的表达主要在转录水平受到调控，已分离到了9种反式作用因子．丝素基因存在4种变异系统：Nd、Nd(2)、Nd-s和Nd-s^D，Nd和Nd(2)能抑制重链基因的转录，Nd-s和Nd-s^D为轻链基因的等位基因．利用同源重组技术,GFP等外源基因已被插入到家蚕重、轻链基因中．