文昌鱼内胚层发育相关核心调控基因的表达

研究了脊椎动物内胚层发育的核心调控基因Sox2,Pdx1和Cdx1在文昌鱼胚胎发育过程中的表达形式.结果显示:与脊椎动物相比,Sox2基因在文昌鱼前肠内胚层的表达区域具有较大的阴性范围,这一阴性区域与文昌鱼的鳃弓原基相对应,说明原索动物的内胚层衍生鳃弓与脊椎动物的神经脊鳃弓在演化上并不具备器官层次的同源性;文昌鱼Pdx1基因阳性的前-中肠消化内胚层的表达状态与脊椎动物高度同源,对应于盲囊的内胚层发育原基,说明文昌鱼盲囊与脊椎动物的胰腺具有演化同源关系;Cdx1基因的表达状态也与脊椎动物高度同源,说明脊椎动物的复杂肠道系统是从较为简单的后肠器官演化而来的.     

基于基因芯片的水稻胚乳发育相关基因生物信息学分析

水稻(Oryza sativa L.)胚乳的发育状况直接影响着水稻的产量和品质,而胚乳发育过程中复杂的分子机制尚不明确.为揭示水稻胚乳发育过程基因的表达模式,挖掘胚乳发育过程不同时期可能的关键基因,以水稻日本晴开花后(0day after flower,0DAF)籽粒中的子房和开花后第3天、第9天、第16天(3DAF、9DAF、16DAF)籽粒中的胚乳细胞基因芯片表达谱数据为研究对象,筛选并分析了不同时期表达量存在显著差异的基因.结果表明:同处于乳熟期的胚乳细胞(开花后第3天和第9天)基因表达模式最相似,间隔的天数越多,基因表达模式的差异程度越大;开花后第0～3天胚乳细胞消耗大量的能量,且在第3天达到峰值;胚乳中营养物质的积累从开花后第3天开始,第9天时积累最盛,到第16天时物质积累基本完成.加权基因共表达网络分析(WGCNA)发现,不同时期可能的关键基因具有不同的功能,涉及的生物过程包括叶绿素合成、活性氧清除、激素调控和脂质代谢.旨在揭示水稻籽粒开花时到胚乳大体完成增长时胚乳发育相关基因的表达模式,为培育产量高、品质优的水稻品种奠定分子基础.     

植物激素调控水稻冠根发育研究进展

水稻(Oryza sativa L.)根系为须根系,主要由冠根构成.水稻冠根的生长活力与其耐旱、耐涝、耐盐能力以及地上株型、育性等密切相关.对水稻冠根的发生发育的详细过程和激素调控冠根发育的机制研究近况进行了综述,并对水稻冠根发育的研究前景进行了展望.     

水稻中一个与花发育相关的MADS-box基因的表达检测

根据MADS－box基因的保守区结构，设计简并性引物，利用RT－PCR从水稻（Oryza sativa L.)中克隆到一个新的水稻MADS－box基因cDNA睛段，将它命名为FDRMADS5．该基因核苷酸序列851bp,编码160个氨基酸，有典型的植物MADS－box基因的结构，FDRMADS5的Southern分析，表明它为单拷贝基因，用Northern检测了FDRMADS5的表达情况，发现该基因除了在花中有表达外，在水稻的根尖和幼苗端中也有微量的表达，这一结果表明，水稻的MADS－box基因功能可能并不局限于控制花的发育。     

花粉壁发育相关基因的研究进展

花粉壁是植物花粉发育、受精及抵抗外界环境伤害所不可缺少的结构．花粉壁结构复杂,其形成过程包括初生外壁的形成、孢粉素前体的生物合成和孢粉素在花粉表面的沉积,以及花粉壁内层的形成等过程．对花粉壁形成与发育具体机制的解析,迫切需要对花粉壁初生外壁、花粉外壁、花粉壁内壁形成过程中一系列功能基因及其信号转导研究的突破．综述了近年来对花粉壁发育相关基因的克隆及其功能研究的最新进展,并对花粉壁发育的分子机制进行了有益的探讨．     

十字花科植物花粉发育相关基因的研究

花粉发育是一个极其复杂的过程,众多基因参与其中,这些基因的行为控制着花粉发育的各个关键步骤,从而调控花粉发育的正常进行.从分析以拟南芥为代表的十字花科植物花粉发育基因的行为入手,介绍了十字花科植物花粉发育研究的最新进展,包括目前人们在花粉发育的起始、减数分裂、花粉有丝分裂、生殖细胞有丝分裂,以及绒毡层在花粉发育过程中的作用等方面的认识和理解.     

大规模原位杂交筛选爪蟾发育调控基因

应用半自动化的系统表达筛选,研究了2400个爪蟾EST克隆在胚胎发育中的表达模式,从筛选出的624个分化表达克隆中,发现了协同表达组的新成员及调控爪蟾体节形成的新基因.     

水稻花发育相关MADS-box基因的克隆

以水稻幼穗总ＲＮＡ为模板,利用３′－ＲＡＣＥ克隆了８个接近于全长的水稻ＭＡＤＳ－ｂｏｘ 基因的ｃＤＮＡ．在ＧｅｎＢａｎｋ 的数据库中查询表明,其中２个ＦＤＲＭＡＤＳ１,ＦＤＲＭＡＤＳ２分别与已报道的水稻ＭＡＤＳ－ｂｏｘ 基因Ｏｓ－ＭＡＤＳ５和ＯｓＭＡＤＳ４５有极高的同源性,另外６个为新的尚未见报道的水稻ＭＡＤＳ－ｂｏｘ 基因．系统进化树分析表明ＦＤＲＭＡＤＳ１,ＦＤＲＭＡＤＳ２和ＦＤＲＭＡＤＳ４可能与Ｃ组基因的功能相关;ＦＤＲＭＡＤＳ３,ＦＤＲＭＡＤＳ６和ＦＤＲ－ＭＡＤＳ７可能与Ａ 组基因的功能相关     

选择性剪接的调控

1977年证实，典型的真核基因为断裂基因，蛋白质编码基因的初级转录产物需要通过剪接加工去除内含子并连接外显子，才能成为翻译模板。后来发现，一种初级转录产物可能有多种不同的选择性剪接方式，产生不同的成熟mRNA，导致生成多种蛋白质。在生物界选择性剪接存在广泛，直到最近人们才完全了解其普遍性和复杂性。异常剪接可能导致多种疾病。     

癌症相关基因选择性剪接进化数据库的构建

选择性剪接是真核生物基因调控的基本调节机制之一,与各种类型的生理和病理活动相关.癌症相关基因的不正常剪接可能与多种癌症的发生发展有关.作为选择性剪接进化的主体,选择性剪接外显子展示了其在不同物种中多样的进化功能.本文系统整理了2 989个癌症相关基因的各项功能,通过比较基因组学的分析方法总结了癌症相关基因的选择性剪接外显子的功能和进化关系,建立了癌症相关基因选择性剪接进化数据库(ASeeDB数据库).ASeeDB包含癌症相关基因外显子区域的进化保守性、结构域预测、Ka/Ks值、以及基因、转录本、外显子区域3个层次的表达量统计等信息,结合这些信息用户可以方便的检索有研究意义的基因或者外显子.外显子区域蛋白质结构域的预测可以帮助了解其可能的功能,而外显子是否存在选择性剪接又可以推及包含该外显子的转录本是否具有相似的功能以及推测剪接是否会对蛋白质功能发生影响.数据库提供的物种间的序列比对可以帮助用户发现没有注释的外显子区域或者是保留的失去功能的外显子.相比于基因层面的Ka/Ks,数据库提供的外显子层面的Ka/Ks对于发现适应性进化事件具有更高的敏感性,可以更加方便地预示基因中未知功能的区域.     

涡虫神经再生相关基因及其调控通路

神经系统在调节动物生理功能、控制动物行为上发挥着重要作用。涡虫因其独特的再生特性,已被用作研究神经再生机制的模式生物。基于三种涡虫神经再生相关文献,着重对涡虫神经再生过程中相关基因的分布、作用机制及重要信号通路等内容进行综述,探讨涡虫神经再生的分子机制,为研究高等动物如人类神经系统的发育、神经相关疾病的治疗等提供背景资料。     

水稻抗旱机制及相关基因研究进展

本文对水稻在干旱胁迫下的伤害机理进行了总结和综述,干旱胁迫会诱导水稻特定基因表达,这些基因的表达和调控能使水稻抵御干旱胁迫的伤害。在此通过简要概述水稻抗旱机制和抗旱相关基因一些进展,为提高水稻抗旱性和抗旱育种提供相关参考。     

腺苷化酶的研究进展

腺苷化修饰(AMPylation)是一种由腺苷化酶(AMPylators)催化的翻译后修饰.腺苷化酶是一类催化底物蛋白的某些残基侧链共价结合(或去除)一磷酸腺苷(adenosine 5’-monophosphate,AMP)的酶.腺苷化酶主要属于Fido结构域超家族和类DNA聚合酶家族(DNA-polymerase-β-like family).致病菌表达腺苷化酶调控宿主细胞的信号机制,达到利于致病菌繁殖和生存的目的.真核生物中也存在一些腺苷化酶参与感知和调控细胞应激.从腺苷化酶的分类、催化机理、调控方式和去腺苷化修饰活性等方面综述了腺苷化酶的研究进展.     

利用模式生物果蝇研究人类心脏发育的基因调控

心脏病已成为威胁人类生命和健康的“第三号杀手”。研究表明，先天性心脏病的发生主要是由于控制心脏发育的基因产生突变，或是由这些基因的时空表达失误引起的。果蝇由于具有其它模式生物所不可比拟的优势，再一次成为心脏发育和基因功能研究的先驱；与此相关的研究成果使心脏发育的基因调控研究取得“零”的重大突破，从而推动了脊椎动物心脏发育基因控制研究的迅速发展。目前，对于人类心脏早期发育的调控机制仍知之甚少，本文讨论了利用果蝇模型研究人类心脏早期发育基因调控的优点与不足。     

HD2基因调控拟南芥下胚轴发育的功能研究

为探究组蛋白去乙酰化酶HD2基因在拟南芥下胚轴发育中的调控作用,本研究采用野生型（Col-0）、HD2突变体以及过表达植株为材料,研究其在1/2MS以及1/2MS+100 mmol/L甘露醇培养中下胚轴的表型特征,并结合转录组测序数据进一步分析. 实验结果显示,四种过表达株系下胚轴长度较Col-0长,伸长百分比为7.1%～19.5%,差异显著;甘露醇处理后,过表达植株下胚轴较Col-0更长,伸长百分比为14.6%～32.8%,差异更加显著,缩短幅度也更小. hd2a/hd2b和hd2a/hd2c双基因突变体植株在有无甘露醇时,下胚轴长度均显著短于Col-0,但干旱胁迫后变短幅度无明显增加. 转录组数据揭示,HD2基因调控光合系统响应基因影响植株暗形态建成反应,从而影响下胚轴发育. 甘露醇处理后,HD2基因诱导产生非生物刺激响应因子,帮助下胚轴抵抗不良环境. 综上所述,HD2基因在拟南芥下胚轴发育中承担重要调控作用.     

水稻花发育相关MADS—box基因的克隆

以水稻幼穗总ＲＮＡ为模板,利用３’－ＲＡＣＥ克隆了８个接近于全长的水稻ＭＡＤＳ－ｂｏｘ基因ｃＤＮＡ。在ＧｅｎＢａｎｋ的数据库中查询表明,其中２个ＦＤＲＭＡＤＳ１,ＦＤＲＭＡＤ＃２分别与已报道的水稻ＭＡＤＳ－ｂｏｘ基因ＯＳＭＡＤＳ５和ＯｓＭＡＤ４５有极高的同源性。另外６个为新的未见报道的的水稻ＭＡＤＳ－ｂｏｘ基因。     

百合花发育相关基因LLGLO1的RNAi载体构建

百合花发育相关基因的研究是开展花卉分子育种的重要基础。以麝香百合(Lilium longi-florumThumb.)未开放的花蕾为材料提取总RNA。根据LLGLO1序列的同源比对选取特异区段,设计引物扩增区段cDNA并引入酶切位点。将PCR扩增片断连接到T载体上,经酶切及PCR验证后进行测序。测序结果表明:用于RNAi的cDNA片断与LLGLO1序列完全相同。通过中间载体pSK+intron引入一段内含子间隔区,RNA干扰片断经过多次的酶切和连接过程最终连入表达载体pCAMBIA1301中形成ihpRNA结构。PCR及双酶切鉴定结果显示,构建的RNA干扰载体的ihpRNA结构完整。     

水稻白叶枯病菌1个毒性相关基因的鉴定

我们曾报道了来自水稻白叶枯病菌真基文库的重级质粒ｐＧＸＮ３０００中含有一个能互补甘蓝黑腐病菌ｒｐｆＧ致病因子调控基因突变全的基因，并通过转座子诱变获得子转座子插在ｐＧＸＮ３０００中的这一基因的转座子插重组质粒，本研究利用这些转座子插入重组质粒，通过标记置换方法构建了不稻白叶枯病菌这一基因的突变菌株，植株试验结果表明，突变株虽然在水稻中仍能正常生长繁殖，但毒性严重降低，说明水稻白叶枯病菌的这一基因在     

水稻白叶枯病菌致病相关基因筛选系统的建立

水稻白叶枯病菌Xanthomonas oryzae pv.oryzae是水稻生产中最严重的细菌性病害之一。本研究采用Tn5转座子随机插入突变的方法构建水稻白叶枯病菌广西菌株K74的突变体库,Southern杂交显示Tn5随机单拷贝插入基因组。通过水稻致病性检测试验,目前获得15个致病力降低50%以上的突变体,为定位Tn5插入突变基因,经质粒拯救、测序、序列分析后发现:4个突变基因为gum基因簇基因,5个为LPS基因簇基因,2个为metB基因,1个为hrpB1基因,2个是与糖合成转移酶相关基因,1个为编码假定蛋白的基因。其中14个突变基因是已知的与致病相关的基因。实验结果表明本研究成功建立了一个筛选水稻白叶枯病菌致病相关基因的系统,为进一步研究水稻白叶枯病致病相关基因,阐明该病的致病机理奠定基础。