簸箕柳SPL基因家族分析

【目的】确定SPL基因家族在不同物种之间的选择性保留和丢失情况,为后续研究被子植物花发育提供参考。【方法】通过在拟南芥(Arabidopsis thaliana)、毛果杨(Populus trichocarpa)、簸箕柳(Salix suchowensis)、葡萄(Vitis vinifera)、番木瓜(Carica papaya)、水稻(Oryza sativa)6种被子植物基因组中查找SPL结构域,寻找6个物种的SPL同源序列。对所找到的SPL序列进行BLASTN比对鉴定同源基因类型。使用自编Perl脚本结合KaKs_Calculator计算SPL同源基因的非同义突变(K_a)以及同义突变(K_s)值,采用共线性分析确定该基因家族的复制和扩张方式。【结果】在6种被子植物基因组中,共发现120个SPL基因。根据种内和种间旁系同源、直系同源基因以及这些同源基因选择压的计算显示:杨柳科SPL同源基因最多,共有旁系同源基因24对,直系同源基因50对; 番木瓜没有旁系同源基因。6个物种中,木本植物比草本植物直系同源基因更多,双子叶植物比单子叶植物直系同源基因更多; 所有旁系同源和直系同源基因的K_a/K_s值均小于1。系统发育树的分析结果与基因同源性分析基本吻合,证明了这两种分析方法具有较高的可靠性。此次研究选取了簸箕柳同一植株上开花和不开花的枝条进行了转录组测序分析,差异表达分析发现了1个SPL基因(willow_GLEAN_10025160)在两种枝条的转录组中表达差异显著(P≤0.01),其在开花枝条中的表达量显著高于未开花枝条,该基因被选为SPL基因家族中参与簸箕柳开花调控的候选基因。【结论】通过对6个物种SPL基因家族的分析,发现6个物种中所有直系同源和旁系同源基因都经历了纯化选择(K_a/K_s<1),基因功能保守。这6个物种除了经历过全基因组复制事件,还发生过大规模的基因丢失或者通过其他方式产生的基因扩张,阐明了它们在进化历史上的复制事件及SPL基因在不同物种中的选择性保留与丢失情况,为进一步研究其在调控簸箕柳开花中的作用提供了有力证据。     

布氏轮藻肌动蛋白基因家族的全基因组鉴定及表达分析

为了解肌动蛋白actin在轮藻植物生长发育中的潜在功能,本研究利用生物信息学方法对布氏轮藻肌动蛋白基因家族进行了鉴定及表达分析.在布氏轮藻中共鉴定出16个肌动蛋白基因,将其重命名为CbACT1～CbACT16,其氨基酸长度为361～1182 AA,相对分子质量为39 886.71～117 256.72 Da,等电点介于4.68～8.93;亚细胞定位预测显示15个肌动蛋白基因位于细胞质中,1个位于叶绿体中;二级结构结果表明肌动蛋白基因主要以无规则卷曲和α螺旋为主;共线性分析中仅发现一对源自片段重复的旁系同源基因;系统发育结果表明轮藻肌动蛋白基因可以分为两个亚家族,结合基因结构及保守基序分析,同一亚家族倾向于具有相似的外显子分布,较多的共有基序;基于启动子顺势作用元件分析表明,16个肌动蛋白基因参与了许多与生物和非生物胁迫、激素调节和光反应有关的生命活动.组织表达分析显示,16个基因在四种不同组织中存在差异性表达,表明它们在不同组织的生长发育过程中具有不同的功能.因此,轮藻肌动蛋白基因家族可能参与了轮藻植物不同组织的发育过程及响应生物和非生物胁迫等的过程.     

桃钙调磷酸酶B类似蛋白互作蛋白激酶基因家族鉴定与分析

钙调磷酸酶B类似蛋白互作蛋白激酶(CIPKs)在植物生长发育和抗逆过程中发挥着重要作用。为了对桃中CIPK家族基因进行系统分析,利用桃基因组数据库,通过生物信息学手段,鉴定桃CIPK家族基因的基因结构、染色体定位和编码蛋白,通过序列比对进行进化和分类分析。结果表明,桃基因组中含有18个CIPK基因,分布于桃的6条染色体上。MEME和Pfam保守结构域分析显示,桃CIPK蛋白均含有2个保守的PKinase和NAF结构域。进化树分析表明CIPKs可分为2个亚家族。Net Phos 2.0 Server结果显示Pp CIPKs存在着大量的丝氨酸(Ser)、苏氨酸(Thr)及酪氨酸(Tyr)潜在磷酸化位点。以上结果将为今后揭示桃CIPK蛋白的功能提供重要的理论基础。     

DMRT基因家族的研究进展

DMRT家族是在动物中发现的一类编码转录因子的基因家族，DMRT家族成员的共同特征是含有一个高度保守的DM基序，其产物能识别特异DNA序列，主要参与性别决定与分化，在脑、眼等器官的形成及早期胚胎发育中也承担重要作用．     

湖北省万朝山自然保护区两栖动物、爬行动物资源调查

主要通过野外观察统汁、收集历史资料、座谈访问等方法,对万朝山两栖动物和爬行动物进行了专项调查,分别记录到两栖动物 22种,、爬行动物 33种,对它们的物种组成、地理区系特点和保护等级进行了研究,并提出了保护建议.     

植物ERECTA基因家族特征及其非生物胁迫功能

ERECTA是首次从拟南芥中分离到的一个类受体激酶基因。ERECTA在植物的叶片形态发生、花序形成、气孔发育,以及生物和非生物胁迫应答过程中都发挥重要作用。该文综述了植物ERECTA家族成员的组成、蛋白质序列特征及其在非生物胁迫应答过程中的功能,以期为深入研究ERECTA功能提供新线索。     

SPL家族基因复制及功能分化分析

【目的】基因复制及随后的功能分化是基因组和物种演化的重要驱动力。植物特有的转录因子家族SPL(SQUAMOSA-promoter binding protein like)广泛参与调控植物生长发育及响应逆境胁迫,为研究重复基因的起源方式和进化命运提供了良好的研究系统。本研究对葡萄(Vitis vinifera)、番木瓜(Carica papaya)、毛果杨(Populus trichocarpa)和拟南芥(Arabidopsis thaliana)4种模式植物的SPL基因家族开展基因复制及功能分化分析,为进一步研究SPL基因功能、预测种属特异性的功能基因提供系统进化角度的参考。【方法】利用SBP特征结构域,鉴定葡萄、番木瓜、毛果杨和拟南芥4种模式植物中SPL基因家族成员,并利用最大似然法构建系统进化树。基于物种内、物种间基因组共线性,分析SPL基因家族发生基因复制的方式及差异保留情况,并计算保留的SPL直系和旁系同源基因的同义、非同义替换率,分析功能分化情况。【结果】在4种模式植物中共鉴定出SPL基因73个,其中42个是miR156的靶基因。系统进化分析显示:73个SPL基因聚类为9个主要分支,miR156靶向SPL基因成簇聚集在6个主要分支;Clade I中SPL基因编码的2个锌指结构基序为C4和C₂HC,而其余8个分支中SPL基因的锌指结构基序由C3H和C₂HC组成。大规模基因组复制事件(片段复制或全基因组复制)是SPL基因家族发生基因重复的主要方式。根据基因组复制事件推算,15个古基因位点理论上应复制出的360个位点中,83.6%的重复位点发生丢失或演化成非SPL基因。本研究鉴定出旁系同源基因17对,直系同源基因27对,且所有旁系和直系同源基因的K_a/K_s(非同义替换率和同义替换率之比)值均小于1。【结论】在不同物种中保留下来的SPL直系同源基因受到较强的纯化选择,在功能上具有保守性;同一物种中保留下来的SPL旁系同源基因在进化过程中维持部分功能冗余,但在组织表达偏好性和蛋白功能上已呈现出不同形式的分化。     

黑腹果蝇热激蛋白基因家族的生物信息学分析

热激蛋白是细胞或生物体受到热激后新合成的一类遗传上高度保守的蛋白,在生物体中普遍存在,在细胞生长、发育、分化、基因转录等功能方面发挥重要的作用.本研究利用生物信息学方法首次对黑腹果蝇(Drosophila melanogaster)全部热激蛋白进行分析.结果表明,黑腹果蝇热激蛋白共有HSPC(HSP90)、HSPA(H...     

古菌、细菌和真核生物纤维素酶的整体进化关系

【目的】纤维素酶在生物燃料、食品、造纸、制药和纺织工业应用广泛。许多生物都能产生纤维素酶,因此纤维素酶的进化关系非常复杂;加上人类用工程手段不断改造纤维素酶,使得纤维素酶的进化关系更加复杂化。因此,本研究对纤维素酶的整体进化关系进行大规模的系统发育和统计分析。【方法】选取来自116种古菌、1744种细菌和556种真核生物的2416种纤维素酶进行系统进化分析。通过计算平均成对p距离反映每个分类组中的序列差异;然后将差异分为组内差异和组间差异,从数值上反映基因的垂直转移和水平转移;最后,通过进化树展示基因转移的趋势。【结果】来自不同门、纲、目、科和属的纤维素酶,其氨基酸序列的平均成对p距离差异很大。在各个系统分类中,纤维素酶的组间差异和组内差异亦存在很大不同。大规模的系统发育分析显示,大多数纤维素酶的进化经历了不同的路径和分岔,并形成相互交织在一起的群簇。【结论】本研究从统计分析和系统发育的角度提供纤维素酶的整体进化关系,不仅包括纤维素酶基因的垂直遗传和水平转移,还包括多时间和多种属进化,展示了纤维素酶进化的全貌。统计分析不仅丰富系统发育的分析结果,还为利用生物技术设计所需要的纤维素酶提供补充信息。     

Gene duplication plays a major role in gene co-option: Studies into the evolution of the motilin/ghrelin family and their receptors

Extant genes can be modified, or ‘tinkered with’, to provide new roles or new characteristics of these genes. At the genetic level, this often involves gene duplication and specialization of the resulting genes into particular functions. We investigate how ligand-receptor partnerships evolve after gene duplication. While significant work has been conducted in this area, the examination of additional models should help us better understand the proposed models and potentially reveal novel evolutionary pattern...     

3个茶树品种WOX基因家族的进化及密码子偏好性比较

【目的】WOX基因家族在模式植物组织培养中扮演着重要的分子调控角色。非模式植物WOX基因家族的系统发育和密码子使用偏好性研究有助于探索遗传进化规律和基因表达特征,进而为其转基因体系构建提供指导。【方法】利用生物信息学方法在3个茶树品种全基因组数据中鉴定WOX基因;通过ClustalX 2.1和MEGA X软件探索它们的进化规律。运用Perl语言、Codon W 1.4.2程序和SPSS 23.0等软件分析3个茶树品种WOX基因编码序列,探究它们的密码子使用偏好模式;基于ENc-GC_3s、PR2分析和中性分析结果解析影响密码子偏好的主要因素。【结果】共鉴定出42个WOX成员,其中‘云抗10号’(CSA)11个,‘舒茶早’(CSS)18个,‘云南野生古茶DASZ’(DASZ)13个,系统发育揭示3个茶树品种WOX基因在进化上存在较强的保守性。密码子偏好性分析揭示,3个茶树品种WOX基因密码子都偏好使用A/T和以A/T结尾;CSA和DASZ的WOX基因密码子使用模式相似,表明两者亲缘关系较近;以CSA和CSS作为转基因受体时,3个茶树品种WOX基因中个别密码子需优化;烟草是3个茶树品种WOX基因的最佳异源表达受体;ENc-GC_3s绘图、PR2分析和中性分析表明自然选择是影响3个茶树品种WOX基因密码子使用偏倚的主要因素。【结论】3个茶树品种WOX基因进化上较保守,密码子偏好使用A/T和以A/T结尾,且密码子偏好原因主要是自然选择;揭示出转茶树时密码子的优化信息和烟草为最佳异源表达受体的结果。     

哺乳动物Gpx 基因家族进化选择和功能分歧研究 (动物科学)

研究哺乳动物谷胱甘肽过氧化物酶基因家族(Gpx)的亲缘关系和进化选择压力性质。从NCBI等网站获取哺乳动物Gpx基因编码区核酸序列和GPX蛋白氨基酸序列,并用MEGA、Clustal构建亲缘关系树,用SignalP和TargetP分析信号肽和亚细胞定位信息;用K estimator和PAML分析其Gpx基因家族进化先后顺序和选择压力;用Diverge分析GPX蛋白家族功能分歧。结果表明,GPX蛋白家族进化中形成两个亚类,其一包括GPX1和GPX2,其二包括GPX3、GPX5和GPX6;各GPX蛋白成员均有高度保守的GPX蛋白家族基序和高度保守的硒代半胱氨酸或半胱氨酸残基,氨基端信号肽分析显示,GPX1蛋白为胞浆线粒体型,其余家族成员均为胞外分泌型;哺乳动物Gpx1基因进化上受到严格的负选择作用,Gpx基因家族成员保守区也受到负选择作用,但用枝位点模型却检出了正选择作用,GPX蛋白家族内存在轻微的功能分歧。哺乳动物GPX蛋白家族的进化上的负选择作用表明其在哺乳动物清除自由基抗氧化方面的关键作用。     

近三年江苏省非法被猎两栖爬行动物分析

[目的]分析江苏省野生动物案件中两栖爬行动物的特点,了解野生动物非法贸易走向,为预防非法猎捕和保护野生动物资源提供依据.[方法]基于国家林业局森林公安司法鉴定中心提供的2017-2019年江苏省涉两栖爬行动物案件基本数据,对近3年两栖爬行动物的案件类型、案件数量、涉案时间和涉案地域,涉案物种种类、数量、保护等级、涉案物...     

土曲霉CCTCCAF93044植酸酶基因的克隆及序列分析

参考Hartingsvedt已发表的NRRL3135植酸酶（phyA）基因序列,设计并合成了一对引物,应用PCR技术,以土曲霉CCTCCAF93044总DNA为模板,扩增出了不包括假定的信号肽序列的phyA基因,并将其克隆到PMD18－T载体上,测定了其核苷酸序列,并推导了其氨基酸序列,该基因全长为1433bp,与已发表的NRRL3135的phyA基因的同源性为97％,编码一个含458个氨基物的蛋白质。     

菠菜AMT基因家族鉴定与表达分析

铵态氮转运蛋白（AMT）负责铵态氮的吸收与转运,对植物的生长和发育起重要的调节作用.对菠菜SoAMT基因家族进行了基因组鉴定、生物信息学分析、组织表达谱及氮素响应表达谱分析,结果表明：菠菜基因组中共存在6个AMT的基因,包括5个AMT1成员和1个AMT2成员,主要分布在1,4,5,6条染色体上,编码区长度为1 443~15 06 bp;6个SoAMT蛋白均包含AMT基因家族特有的保守结构域及保守基序,含有9~11个跨膜结构域;SoAMT启动子含有较多茉莉酸、厌氧胁迫响应元件.SoAMT基因在根、叶、柄中均有表达,大部分SoAMT1亚家族成员受缺氮、硝态氮或铵态氮诱导表达,而SoAMT2基因表达量受铵态氮抑制.两类亚家族成员不同的氮响应模式,可能与其在氮素响应中的不同作用有关.     

编码ATR的胞外区基因cDNA的克隆、测序及表达

目的克隆并在大肠杆菌中表达编码炭疽毒素受体(anthrax toxin receptor,简称ATR)的胞外区基因。方法收集CHO-K1细胞,提取其总RNA,经反转录成单链cDNA,以此为模板PCR扩增出编码ATR胞外区基因,将该基因克隆入载体pUC19中,测序正确后,亚克隆入表达载体pMal-c2x中进行表达。结果利用所设计的引物扩增出完整的编码ATR胞外区基因。以大肠杆菌为宿主在IPTG的诱导下获得表达,激光薄层扫描显示表达蛋白占总蛋白的39%。结论获得了编码ATR胞外区基因cDNA及其原核表达产物,为进一步研究炭疽毒素致病机理和炭疽病的防治奠定了基础。     

团花树NcIRX9基因在木聚糖生物合成中的功能保守性

【目的】木聚糖是双子叶植物中次生壁半纤维素的主要成分,在维持植物次生壁的完整性和植物生长方面有重要作用。在木本植物中,木聚糖对木材性质和生物质能源的利用有重要影响。本研究探索我国南方速生树种团花树NcIRX9基因及其在木聚糖合成中的功能。【方法】结合生物信息学方法,分析团花树NcIRX9亲缘关系和蛋白质结构;构建 YFP( 黄色荧光蛋白) 融合蛋白,观察其亚细胞定位;通过qRT-PCR分析团花树NcIRX9基因的表达特性及组织特异性;通过切片显微观察、化学免疫、单糖分析及H¹-NMR分析团花树NcIRX9基因在拟南芥突变体irx9体内的功能。【结果】团花树NcIRX9在进化上保守,其N端存在一个信号肽,定位于高尔基体内,与拟南芥AtIRX9密切相关。NcIRX9基因在根、茎、叶、木质部、韧皮部均有表达,且在木质部中的表达量较高。互补分析表明NcIRX9能部分互补拟南芥突变体irx9表型,是AtIRX9的直系同源基因。此外,本研究还表明在拟南芥突变体irx9过度表达NcIRX9木糖含量升高,侧链信号增强,与此同时还原末端侧链信号增强。【结论】团花树NcIRX9基因行使与拟南芥AtIRX9相似的生物学功能,与木聚糖的合成密切相关。     

东晋南朝庐江何氏儒玄双修之家学及其门风

庐江何氏家族世代崇尚儒学,精擅礼学,自两晋至南朝,其代表人物皆参预讨论国家典礼,特别在丧服制度和朝仪方面。何氏经师的这一学术风格体现了当时世族社会的文化倾向和特征。在家族内部,何氏尊礼集中地表现为崇尚孝友之道,目的在于维护家族内部的和谐。此外,在玄学思潮的影响下,何氏家族自东晋开始明显玄化,玄学积累不断丰厚,至南朝出现了玄学方面的代表性人物。就其门风而言,东晋南朝时期,何氏家族出现了一些著名的隐逸名士,使其家族保持着清流风雅的特征,从而获得了很高的社会声誉。这种儒玄双修的家族文化风尚,使何氏家族形成了富于弹性的互补的文化结构,有利于其家族地位维系与延续。     

Exclusive gene mapping of congenital microphthalmia in a Chinese family

Congenital microphthalmia is a developmental ocular disorder and might be caused by the mutations in the genes involved in eye development. To uncover the genetic cause in a six-generation Chinese pedigree with autosomal dominant congenital microphthalmia, we performed genescan and linkage analysis in this family. Fourteen microsatellite markers on chromosomes 3, 11, 14 and 15 were selected as genetic markers according to the five pre-viously reported loci associated with microphthalmia (MITF, SOX2, PAX6, MCOP and NNO2). The genomic DNA of each member in the pedigree was amplified with 14 pairs of fluorescence labeled primers. Genome screening and genotyping were conducted on ABI377 DNA sequencer and linkage analysis was performed with Linkage software package. All two-point LOD scores of linkage analysis between the suggested disease genes and microsatellite markers were <-2, which indicated that none of the five genes were responsible for microphthalmia in this Chinese family. Microphthalmia in this family may be caused by mutation in a new gene which is essential in eye development.