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基因组学与应用生物学 2012年第03期杂志 文档列表

基因组学与应用生物学杂志研究论文

原核生物基因组三核苷酸转移概率偏倚的物种特异性及致病关联性205-211

摘要：作为DNA序列的重要组成特征,基因组寡核苷酸使用模式及其偏倚的研究已被广泛应用于原核生物基因组的分析.然而,关于寡核苷酸使用模式的偏倚是否具有种群特异性并反映种群的功能这一问题,尚未阐明.我们基于一阶马尔可夫链模型,提出了一个度量寡核苷酸使用模式偏倚的新指标--基因组三核苷酸（trinucleotide;tri-）转移概率偏倚（transition probability bias;TPB）特征向量,或称之为三核苷酸转移概率最大偏倚分布,并分析比较了727条有代表性的原核生物基因组序列tri-TPB特征向量.结果表明,基因组tri-TPB特征向量具有物种特异性,亲缘关系越近的物种,它们的tri-TPB特征向量越相似;同种内的不同菌株具有几乎完全相同的tri-TPB特征向量,并且不依赖于基因组的GC含量;此外,基因组tri-TPB特征向量的相似性与菌株的致病性特征相关.本研究结果为基于全基因组寡核苷酸组成和分布信息的物种及其致病性进化分析提供了新的思路和方法.

基于图像配准分析物种进化关系的新方法212-221

摘要：图像配准是图像处理的一个重要技术,可用于分析两幅图像之间的相似度.本文提出了一种基于图像配准分析物种进化关系的新方法：首先利用一阶马尔可夫链方法计算不同基因组序列的寡聚核苷酸转移概率矩阵;然后将转移概率矩阵转换为彩色图像矩阵,并绘制物种两两之间彩色图像矩阵的联合直方图;最后分析联合直方图点集的分布情况,引入直方图点集的散度公式,将其作为相似性测度的标准,从而鉴定物种亲缘关系的远近.100种细菌全基因组的计算结果表明,相较于单基因法或基于基因组寡聚核苷酸频率组分差异信息的方法,本文提出的新方法具有更高的准确度和分辨力,它不仅能够很好地分辨科以下的分类单元,而且对科以上的分类单元同样具有较好的区分效果.该方法有望发展成为物种鉴定及系统发育推断的有效手段.

结晶型硫化镍通过自噬途径诱导16HBE细胞恶性转化癌变222-225

摘要：镍化合物广泛存在于人类职业环境中,是人类发生肺癌的主要危险因素.我们前期研究已证实金属毒物结晶型硫化镍（NiS）的暴露是发生肺癌的重要病因,但具体的致癌机制仍未明了.本研究利用前期建立的结晶型NiS恶性转化人支气管上皮细胞的细胞模型,首次采用激光共聚焦扫描显微镜成像技术,在无损伤状态下,实时观测恶性转化细胞（16HBE-T）和正常细胞（16HBE-N）中自噬体标记蛋白GFP-LC3的荧光强度及定位,并利用Western Blotting技术检测细胞内自噬信号通路关键效应分子的表达.共聚焦实验结果表明：16HBE-T细胞与16HBE-N细胞相比,GFP-LC3蛋白的点状聚集明显减少,经测量只有16HBE-N细胞的1/3左右,表明自噬水平下降;Western Blotting检测发现：mTOR激酶活性上升,Beclin 1表达下降.上述结果证明,结晶型NiS可通过多个自噬途径参与诱导16HBE细胞恶性转化的癌变过程,将为预防和治疗肺癌提供重要信息.

肝靶向穿膜肽与家蝇天蚕素基因的融合及其分子特征分析226-230

摘要：本研究利用改进SOE-PCR技术构建肝靶向穿膜肽（HTPP）与家蝇天蚕素（MDC）融合基因并对其分子特征进行了预测和分析.结果表明：成功融合了HTPP与MDC,并构建了HTPP-MDC融合基因的克隆重组质粒HTPP-MDC/pMD20-T.PCR和KpnⅠ/Hind Ⅲ双酶切结果显示获得与预期大小一致的基因片段,测序结果显示获得的基因序列没有发生突变,与预期完全一致.分子特征分析表明,该融合基因编码60个氨基酸,分子量为6 516.2 Da,理论等电点为 9.31,二级结构主要由α-螺旋、无规则卷曲、延伸链和β-转角组成.研究结果为HTPP-MDC后续的功能研究奠定了基础,同时也为应用SOE-PCR技术构建融合基因提供了有益借鉴.

胡杨谷胱甘肽过氧化物酶PeGPX基因的克隆及转化植株耐盐性分析231-239

摘要：胡杨（Populus euphratica Oliv.）具有极强抗盐碱能力.本实验室前期胡杨微阵列芯片数据结果显示：盐胁迫下,胡杨谷胱甘肽过氧化物酶基因（PeGPX）的转录上调,暗示该基因可能对胡杨耐盐性具有一定的作用.为分析GPX对植物耐盐性的贡献,本研究以胡杨为材料,利用RT-PCR方法克隆了胡杨谷胱甘肽过氧化物酶PeGPX基因,并在烟草中过量表达该基因,以分析谷胱甘肽过氧化物酶活性与植物耐盐性的关系.研究结果显示,实验中克隆的cDNA （PeGPX）编码谷胱甘肽过氧化物酶,其ORF为693 bp,其蛋白由231个氨基酸编码.过量表达PeGPX基因的烟草与野生型烟草的耐盐性实验结果显示,野生型烟草植株在加NaCl （200 mmol/L）的MS培养基中生长15 d后,无明显的长高,且不长根;而转基因烟草在同样的加盐培养基上,生长基本没有受到抑制,植株生长状态良好,并且能够长根.光合数据显示,在盐胁迫下过量表达PeGPX基因烟草的净光合速率受到影响明显小于野生型烟草的净光合速率.酶活数据显示,转基因株系GPX酶活与野生型的相比在盐胁迫下活性有非常显著的提高.我们的研究结果说明：过表达PeGPX基因使得烟草的耐盐性得到显著提高,这对深入研究PeGPX基因在胡杨耐盐机制中的作用具有重要的意义.

基因组学与应用生物学杂志研究报告

枳两个GRAS基因cDNA全长的克隆及其亚细胞定位分析240-248

摘要：利用生物信息学方法以拟南芥SCL6和杨树GRAS cDNA 序列作为模板,对柑橘EST数据库进行同源检索筛选出柑橘SCL6和GRAS基因的cDNA序列,并以枳[Poncirus trifoliata （L.） Raf.]花cDNA为模板,根据以上cDNA序列设计5＇末端和3＇末端扩增的特异引物,利用5＇ RACE和3＇ RACE技术,分别获得该基因的5＇和3＇末端,序列拼接后获得枳的SCL6和GRAS cDNA全长.分别命名Pt-SCL6和Pt-GRAS,大小分别是2 668 bp 和1 911 bp,在GenBank的登录号分别是GQ505957和GU072592,其分别编码706个和636个氨基酸全长.生物信息学分析表明Pt-SCL6和Pt-GRAS的cDNA序列中分别有microRNA171 （miR171） 和miR1446的识别位点,其与其它植物的GRAS一样有着高度保守的序列即GRAS结构域.构建Pt-SCL6和Pt-GRAS亚细胞定位载体35S-GW-GFP-GQ505957/GU072592,基因枪转化洋葱表皮细胞,暗培养24 h后激光共聚焦显微镜下观察.亚细胞定位结果表明Pt-SCL6和Pt-GRAS均定位于细胞膜中.转录因子Pt-SCL6和Pt-GRAS表现出在细胞膜区域定位的现象.

采用两种突变方法对甘蓝黑腐病菌XC_1348基因的功能解析249-256

摘要：为研究甘蓝黑腐病菌Xcc8004基因组中一个功能未知的假定蛋白XC_1348的基因功能,本研究用自杀质粒pK18mob和pK18mobSacB分别通过同源单交换和同源双交换构建XC_1348的非极性整合突变体1348nk和有标记的缺失突变体DM1348Gm,并对两种突变体的表型进行检测,结果显示该基因突变后不影响细菌的胞外多糖（EPS）产量、胞外酶活性以及细菌游动性.有趣的是该基因的两种突变体的致病力存在较大差异,原因可能是Xcc经两种方法定点突变后分别具有的不同基因组结构而影响到某些基因的表达所致.通过研究初步了解了XC_1348基因的功能并为今后改进定点突变方法提供现实依据.

拟南芥Psrp-4基因参与光合作用机制的研究257-262

摘要：叶绿体核糖体是植物特有的细胞器之一,其主要功能是合成质体基因编码的蛋白质.已有研究表明在叶绿体核糖体内含有6个质体特有蛋白PSRP （plastid-specific ribosomal protein）,分别命名为PSRP1~PSRP6.然而,这些蛋白在叶绿体蛋白合成过程以及光合作用中的作用机制研究尚处初级阶段.在本研究中,为了阐明PSRP-4蛋白在叶绿体发育过程中的作用机制,我们利用Gateway系统构建了Psrp-4基因（At2g38140）的RNAi表达载体,转化野生型拟南芥后获得了Psrp-4基因表达量明显降低的psrp-4突变体.研究结果表明：psrp-4突变体比野生型生长略微缓慢,但叶片颜色与野生型差别不大,能够进行正常的光合作用.在高光胁迫条件下,测定psrp-4突变体光合化学效率,发现与野生型差异不明显;进一步的蛋白免疫印记实验证明Psrp-4基因表达量的降低对PSⅡ反应中心D1蛋白的周转也没有明显影响.因此,推测PSRP-4蛋白可能不是叶绿体蛋白合成以及光合作用的正常进行所必需的.

CHI-PAT双价基因遗传转化贵州禾来拢263-269

摘要：以贵州禾来拢幼胚为转化受体,用农杆菌介导法将几丁质酶和抗除草剂抗性双价基因（CHI-PAT）导入来拢幼胚,筛选出抗性愈伤组织并获得抗性植株.抗性植株经GUS组织化学及PCR检测呈阳性,转基因植株对50 mg/L的Basta溶液有抗性.初步证明CHI和PAT基因已整合进了水稻基因组中.

花青素调节基因VlmybA2对番茄遗传转化270-275

摘要：以小型番茄Micro-Tom为材料,利用农杆菌介导法导入花青素调节基因VlmybA2.对抗性筛选出的再生植株进行GUS组织染色和PCR检测,证明外源基因已经整合到Micro-Tom中,转基因番茄根、茎、叶脉、果皮均呈紫色,花色为黄紫嵌合.而野生型的根为白色,茎、叶脉呈绿色,果皮为红色,花为黄色.对转基因番茄的花青素含量、叶片叶绿素含量和光合速率等生理指标进行测定,花青素含量有显著增加,叶绿素含量降低,VlmybA2基因过量表达会降低植株的光合效率,但对植株正常生长影响并不显著.VlmybA2基因既可增加抗衰老物质花青素含量,又可作为转基因植株的报告基因.

利用氟乐灵进行同源四倍体萝卜种质创制研究276-281

摘要：本研究应用除草剂氟乐灵处理两叶一心幼苗生长点,进行同源四倍体萝卜种质诱导,对变异植株进行形态、细胞学鉴定和花粉母细胞染色体数目鉴定.结果表明,应用0.2 mmol/L和1.0 mmol/L氟乐灵处理,6个萝卜品种都获得同源四倍体植株,10 mmol/L处理仅在Nau-zhqh得到同源四倍体;其中0.2 mmol/L处理Nau-dy和1.0 mmol/L处理Nau-xbch获得四倍体最高诱导率（40%）;四倍体种质与二倍体种质相比,形态性状、气孔大小、保卫细胞内叶绿体数目、花器官大小、花粉粒大小及花粉萌发率都存在显著差异,将形态、气孔鉴定和染色体计数结合可以准确确定变异株的倍性.研究表明利用氟乐灵诱导是进行萝卜同源四倍体种质创新的有效途径之一.

地枫皮营养器官解剖结构特征及其叶片结构的生态适应性282-288

摘要：为了明确地枫皮的结构特征及其在石灰岩山顶和山腰疏林间两种环境下生长的叶片解剖结构的差异,本研究采用石蜡切片和半薄切片对地枫皮营养器官进行解剖观察并评价了叶片结构对不同生态环境的响应.结果表明：地枫皮根中次生维管组织发达,木射线和韧皮射线明显.老茎的次生构造中,皮层贮藏物质丰富,内有大的石细胞群,韧皮射线和木射线明显;而髓细胞内含有大量晶簇和少量单晶.在叶片横切面观上,叶为异面叶,表皮细胞一层,上表皮无气孔分布,主脉中薄壁细胞中分散有石细胞.叶片解剖结构显示,随海拔高度上升,地枫皮趋向于旱生植物的特点,其主要表现在叶片表皮细胞外壁角质层加厚,栅海比增加、海绵组织排列由紧密变疏松.另外,根皮、茎皮和叶肉中都分布有大量油细胞.

鰤鱼诺卡氏菌对乌鳢血液指标的影响289-294

摘要：应用浓度为106 cfu/mL的鰤鱼诺卡氏菌（Nocardia seriolea）菌悬液腹腔注射乌鳢,人工感染诺卡氏菌病.在感染后3 d、6 d、9 d、12 d、18 d和24 d时抽取乌鳢血液,检测乌鳢的血细胞数、血细胞脆性、溶菌酶、血清总蛋白、碱性磷酸酶、乳酸脱氢酶和尿素氮等指标.结果表明,与对照组相比,感染鰤鱼诺卡氏菌后乌鳢血细胞数呈先升高后降低的趋势,而血细胞脆性在各实验时间点均高于对照组;血清碱性磷酸酶呈先降低后升高趋势,血清溶菌酶、血清总蛋白和血清尿素氮等均呈先降低后增高再降低的趋势,血清乳酸脱氢酶活力显著增加.说明鰤鱼诺卡氏菌感染会引起乌鳢血液指标明显变化.

商品大米中Cd、Pb、Cr的污染状况及健康风险评价295-302

摘要：为了解本地商品大米中重金属的污染情况,采用微波消解法和电感耦合等离子体原子发射光谱（ICP-AES）法,对144个大米样品进行Cd、Pb和Cr含量的检测,采用单项污染指数和内梅罗综合指数法对其污染状况和健康风险进行分析评价.结果表明,样品中Cd、Pb和Cr的超标率分别为0.69%、27.78%和34.03%.无等级大米中3种重金属的超标率高于有等级大米,但差异不显著.本土商品大米样品中Cd的含量显著高于外省样品,Pb含量差异不显著,Cr的含量显著低于外省样品.144个样品中处于安全级别的样品仅占63.89%.健康风险评价结果显示,当地居民通过食用大米实际摄入Cd和Pb的量都低于FAO/WHO推荐的每人每日的允许摄入量,不存在严重的健康风险,但却存在Cr的健康风险问题.

基因组学与应用生物学杂志评述与展望

植物Cation/H＋反向转运蛋白研究进展303-309

摘要：CAX是一种通过质子梯度产生的能量运输协调再分配钙离子（Ca2＋）等阳离子的转运蛋白,是Ca2＋/Cation antiporter （CaCA）大家族的一个分化枝.植物CAXs属于CAX三大类的Ⅰ型CAX.大部分植物CAXs有11个跨膜区（TM）和5个典型的功能域,即N-端自抑制区域（NRR）、C-端功能区域、Ca2＋功能域（CaD）、C功能域和D功能域.其中NRR存在于大部分CAX中,调节CAX的功能.以下综述了近年来国内外对CAX类蛋白的研究成果与进展,涉及到CAX家族的命名,亚家族的分类,CAX组织表达及亚细胞定位,特别是CAX的转运活性等研究.加强对CAX的研究对调节植物生长、提高农作物养分吸收和减轻土壤中污染物等有重要作用.

叶绿体转化及其用于疫苗表达研究的最新进展310-319

摘要：随着植物转基因研究的不断深入,核基因组转化的转基因沉默现象严重影响了基因工程的应用效果.植物叶绿体遗传转化以叶绿体基因组为平台对植物进行遗传操作,外源基因定点整合及母性遗传特性能较好地解决＂顺式失活＂和＂位置效应＂等类的基因沉默问题和转基因逃逸等安全问题,成为植物基因工程发展的新方向,在工业、农业及医药生物领域发挥了重要作用,也为生产廉价、安全的植物疫苗提供了新思路.本文在简要介绍叶绿体转化的原理、转化方法与优势的基础上,重点综述了近年来通过该技术表达的一些重要的病毒抗原和细菌抗原.最后,对叶绿体转化技术在表达外源基因方面存在的问题进行分析.未来随着叶绿体基因表达、调控机制研究的逐渐深入及相关技术体系的日臻完善,叶绿体转化有望成为疫苗生产的生力军.

《基因组学与应用生物学》征稿启事I0004-I0004

摘要：《基因组学与应用生物学》由中国农业大学教授李宁院士任主编，北京大学教授朱玉贤院士和海南省热带农业资源研究所所长方宣钧博士任执行主编。

《分子植物育种》征稿启事I0005-I0005

摘要：《分子植物育种》2003年创刊以来，己被美国化学文摘（CA），中国科学引文数据库、中国科技期刊全文数据库、中国引文数据库，中国科技期刊数据库、中文科技期刊数据库，中国核心期刊（遴选）数据库，中国生物学文摘和中国生物学数据库等多家中外文献数据库收录。