串珠藻目植物psaA基因的适应性进化及共进化分析

串珠藻目是淡水红藻中最重要的类群。psaA基因是植物叶绿体中进行光调节的重要基因,编码光系统Ⅰ反应中心跨膜复合物的中心蛋白A,又称P700脱辅基蛋白A,承担重要的生物学功能,构成植物光系统Ⅰ的中心架构。为了探究串珠藻目植物适应特殊生存环境的分子水平机制,选取串珠藻目及一些相近类群淡水红藻的psaA基因42条,并采用PAML4.8软件中的位点模型、分支模型和分支-位点模型,对选取类群的psaA基因进行了适应性进化分析。结果表明:(1)所有内类群聚集为9个分支,其中,分支A为假枝藻属,分支B为Nocturama属,分支C为西斯藻属,分支D为连珠藻,分支E为胶串珠藻,分支F为熊野藻属,分支G为串珠藻属,分支H为暗紫红毛菜,分支I为红索藻属;(2)没有在位点模型和分支-位点模型中检测到有统计学意义的正选择位点,提示该基因处于强烈的负选择作用之下并具有保守性;(3)基于详细的解析数据和氨基酸对的相关系数统计出共进化组(对)5组(20对),序列中所有共进化氨基酸对的平均距离27.808 6?,标准差12.325 2,基于氨基酸疏水相关性值统计出的共进化组(对)5组(12对),基于氨基酸分子量相关值统计出的共进化组(对)5组(15对),其中共有11对共进化氨基酸同疏水性、分子量都显著相关。本研究结果显示psaA基因在串珠藻目植物中是非常保守的,比较适用于属及以上分类单元群体的系统发育关系研究,同时,基于ω比值检验基因适应性进化具有准确性和有效性。     

绿色荧光蛋白标记S2P在集胞藻6803中的表达

为研究集胞藻6803中两个S2P同源蛋白酶Slr0643和Sll0862的功能,分别在两个蛋白酶的羧基端添加增强型绿色荧光蛋白(EGFP)标签,构建了两株转基因集胞藻psbA2::0643GFP-Cmr/△0643-Kmr和psbA2::0862GFP-Cmr/△0862-Kmr.通过逆转录聚合酶链式反应(RT-PCR)检测到egfp基因的转录表达,通过激光共聚焦显微镜检测到转基因集胞藻细胞发出的绿色荧光蛋白荧光,表明带EGFP标签的S2P融合蛋白在psbA2启动子调控下正确表达.     

南方红豆杉紫杉烷7β-羟基化酶基因全长序列的克隆和进化分析

 从南方红豆杉Taxus wallichiana var.mairei的新鲜嫩叶中提取基因组DNA作为模板,利用三组特异引物进行PCR扩增,然后克隆测序得到紫杉烷7β-羟基化酶的基因全长。该基因编码区起始密码子为ATG,终止密码子为TGA,全长1 692 bp;碱基组成为490 A (29.0%),351 C (20.7%),362 G (21.4%)和489 T (28.9%)。将紫杉烷7β-羟基化酶基因全长序列与细胞色素P450基因家族的其它三个成员进行比对,发现它与紫杉烷2α-羟基化酶基因、紫杉烷10β-羟基化酶基因及紫杉烷13α-羟基化酶基因的一致性分别为74%、68%及76%。它们的外显子和内含子的连接区均具保守的GT-AG结构,内含子区的变异性明显高于外显子区。进一步以红豆杉属的13个紫杉烷羟基化酶基因家族成员为对象,利用位点间可变ω(非同义替换率dN和同义替换率dS的比值) 模型对该基因家族的适应性进化进行分析。分支模型、位点模型以及分支－位点模型的分析表明：紫杉烷羟基化酶基因家族的少数分支处于正选择压力下(ω>1),但未检测到正选择位点;而绝大部分位点受强烈的负选择作用(ω<1)。     

目前念珠藻系统学研究中常用分子标记特点分析

念珠藻（nostoc）是一类具有异性胞、不分支的丝状蓝藻,具有游离型和共生型2种生活类型。由于其形态指标少．用常规的形态分类方法往往很难研究其系统发育关系。近年来分子生物学的研究方法和手段已广泛用于念珠藻的系统学研究中．尤其是DNA序列分析由于其性状数据多态性高、便于分析处理等优点而越来越多地被应用。本文就近期在念珠藻系统学研究中常用的DNA序列（16S rRNA序列．ITS序列,rbcL序列等）分析方法所取得的成果进行了归纳,并分析了各种序列的适用范围及特点,供从事念珠藻系统学研究的有关人员提供参考。     

被子植物SQUA类基因适应性进化的统计检测

SQUAMOSA(SQUA)类基因是MADS-box基因家族中参与花被发生发育的重要基因.测定了麻竹的SQUA基因序列并分析了被子植物中SQUA类基因的系统发育式样;采用相对速率检验、同义与非同义置换位点统计以及似然比检验方法,分析了单子叶和真双子叶植物最近共同祖先中SQUA基因发生基因重复后的进化速率与适应机制.结果表明:真双子叶植物分支中SQUA类基因的相对速率和同义与非同义置换位点均显著高于单子叶植物分支;同时, dN/dS值表明真双子叶植物分支中可能存在正选择压力.     

无蹼壁虎EMC3基因cDNA全长克隆与进化分析

为了探究无蹼壁虎(Gekko swinhonis)EMC3基因(命名为GsEMC3)的序列特征，了解GsEMC3蛋白的结构和功能，探讨GsEMC3蛋白与其他物种EMC3蛋白的进化关系，采用SMART RACE技术克隆获得了GsEMC3的全长cDNA序列，通过信息学分析阐明了GsEMC3基因的序列特征以及GsEMC3蛋白的结构和功能，系统发育和选择压力分析研究了GsEMC3的进化特征. GsEMC3基因的cDNA全长为1 023 bp，包含1个786 bp的开放阅读框，基因编码1个含261个氨基酸的多肽. GsEMC3蛋白的相对分子质量约为30.074×10³，理论等电点为5.57.生物信息学分析表明，无蹼壁虎GsEMC3为疏水性非分泌型蛋白，有2个跨膜区，可能是一个动态定位的蛋白，无信号肽，直接在细胞内发挥作用.其分子量与已知的其他物种的EMC3蛋白相近. GsEMC3蛋白含有1个DUF106结构域，二级结构包含12个α-螺旋、1个β-折叠、13个无规则卷曲.系统发育分析表明，无蹼壁虎GsEMC3蛋白序列与美国短吻鳄(Alligator mississippien...     

不同盐浓度和光照强度对杜氏盐藻psbA基因表达的影响

利用半定量RT-PCR和实时荧光定量PCR研究不同浓度的NaCl和不同的光照强度条件下杜氏盐藻psbA基因的表达差异.结果显示,杜氏盐藻在2.5 mol NaCl的培养基中,其psbAmRNA的表达达到最高,与其它各组不同NaCl浓度(1.5 mol,2.0 mol,3.0 mol和4.0 mol)相比,差异显著(P0.05);高浓度的NaCl(4.0 mol)能明显抑制杜氏盐藻psbA基因的表达.此外,与暗培养相比,杜氏盐藻在3 000 lx和4 500 lx的条件下,psbA基因的表达量明显升高(P0.05),其中4500 lx光强下psbA表达量达到峰值.但高光强(8 000 lx)与暗培养相比,psbA基因的表达量无差异(P0.05).上述结果提示,高浓度的盐(4.0 mol)和高光强(8 000 lx)能明显抑制PsbA基因mRNA的表达;而适量浓度的盐和光照条件能促进PsbA基因mRNA的表达.     

地衣中共生念珠藻多拷贝序列的初步分析

地衣是一类菌和藻的共生植物．本文选用共生念珠藻为研究材料，测定了其ITS（16S rDNA至23S rDNA基因间隔区）序列，结果表明地衣中共生念珠藻ITS基因存在着多拷贝现象，在所得的四条谱带中，前三条和自由生长的念珠藻一样，另一条约为920bp，是最长的谱带．序列分析结果显示，在共生念珠藻中，各拷贝之间的ITS序列在结构和碱基组成上都存在着差异，其中ITS—S中仅包含tRNA^-Ala基因，在ITS—L中包含tRNA^-Ala和tRNA^-Iie，这一现象说明各拷贝之间在分子进化上存在着不同步现象．虽然许多工作还在进一步的探讨中，我们初步认为这种多拷贝的形成是由于不等交换产生的．     

发状念珠藻中麦芽寡糖基海藻糖水解酶基因的克隆和序列分析

从发状念珠藻(Nostoc flaglliforme)中克隆出麦芽寡糖基海藻糖基水解酶MTHase的基因TreZ,对该基因核苷酸序列测序表明开读框全长1848 bp,编码的蛋白质有615个氨基酸.根据基因序列预测的TreZ氨基酸序列具有MTHase的催化功能保守区.发菜TreZ和TreY与点形念珠藻(Nostoc punctiforme)的TreZ和TreY有很高的同源性.结果初步表明:可以从发状念珠藻中克隆到麦芽寡糖基海藻糖水解酶基因TreZ,为进一步研究海藻糖代谢在发状念珠藻抗逆机理的工作奠定了理论和实验基础.     

鸡TLR1A基因2个SNP位点功能分析及与坝上长尾鸡沙门氏菌感染抗性的相关分析

为确定鸡TLR1A基因g.926G>A和g.1076G>C等2个nsSNP位点多态性及其功能意义,采用CRS-PCR-RFLP方法检测了310只坝上长尾鸡(阳性127只,阴性183只)TLR1A基因2个nsSNP位点的多态性、二者与沙门氏菌抗性的关联,并对其进行生物信息学与适应性进化分析。结果表明,g.926G>A(S309N)和g.1076G>C(R359P)与鸡沙门氏菌易感性显著相关(P<0.05)。其中,S309N在种间种内水平均受到正选择压力;R359P在种内受到正选择压力。二者均具有有害性,且后者蛋白稳定性较低。鸡TLR1A基因的g.926G>A和g.1076G>C位点可作为鸡抗病育种中潜在的功能性位点。     

基于cox2-3 spacer序列的串珠藻属系统发育研究

对7种串珠藻属植物共13样本的cox2-3spacer序列进行了测定,并对其进行了系统发育分析.结果表明:cox2-3spacer序列片段长度为415bp,无插入或缺失,核苷酸变异位点238个,占序列长度的57%,其中178个简约信息位点,占序列长度的43%.A-T含量较多,进化上有碱基偏好性.胶串珠藻作为串珠藻属的模式种独立于其他串珠藻属植物,单独位于一个分支;长柄串珠藻、洪洞串珠藻和弧形串珠藻应该归入Sect.Helminthoidea;弯形串珠藻和绞扭串珠藻应归入新属Kumanoa.     

不同理化因子对分离于荒漠生物结皮中念珠藻生长的影响

通过对分离于生物结皮中的念珠藻(Nostoc sp.)进行室内培养,研究了K+浓度、Ca2+浓度、Mg2+浓度、pH值、温度、光照等理化因子对其生长的影响,初步探讨了念珠藻生长所需的最适生理条件.研究结果表明,K+浓度、Ca2+浓度对念珠藻生长的影响为显著水平,pH值、Mg2+浓度对念珠藻生长的影响为极显著水平,温度和光照强度对念珠藻的影响不显著.多因素方差分析结果进一步表明,pH值、Ca2+浓度、Mg2+浓度对念珠藻生长的影响呈极显著水平,K+浓度对念珠藻生长的影响不显著.念珠藻的最适生长条件为温度25℃,光照强度66μmol·m-2·s-1,pH＝11,K+浓度为5.38×10-5mol/L,Ca2+浓度为1.77×10-5mol/L,Mg2+浓度为1.02×10-4mol/L.     

大熊猫核糖体蛋白S15A亚基基因（rps15A）的克隆及序列分析

根据已报道的部分物种的核糖体蛋白S15A亚基基因(rps15A)的相关信息设计引物, 运用RTPCR和TouchdownPCR技术, 分别克隆了大熊猫核糖体蛋白S15A亚基的cDNA和结构基因序列, 并进行测序及分析. 结果表明: 大熊猫核糖体蛋白S15A亚基基因的表达序列全长为460 bp,开放阅读框(ORF)为393 bp, 编码130个氨基酸, 结构基因序列全长为6091 bp, 含有4个外显子和3个内含子. RPS15A蛋白的相对分子质量为14.84 kD, pI为10.62. 拓扑预测显示含有5个类型的功能位点, 即: 1个依赖cAMP和cGMP的蛋白激酶磷酸化位点, 2个蛋白激酶C磷酸化位点, 1个乙酰化位点, 1个N 糖基化位点及1个核糖体蛋白S8 signature位点. 进一步对RPS15A蛋白的结构分析及其与部分脊椎动物和果蝇RPS15A蛋白的同源性分析, 发现该基因的表达序列及其编码的氨基酸序列具有很高的相似性, 这表明真核生物核糖体蛋白亚基S15A在进化中具有较高的保守性.     

GFPT2基因系统发育与功能生物信息学分析

GFPT2作为己糖胺代谢重要的转录因子,在动物的多种疾病发生发展中起着重要作用。利用生物信息学方法对GFPT2蛋白的组分、功能、正选择位点及其分子进化进行了详细的分析。结果表明:13条不同物种氨基酸序列组分分析显示亮氨酸占比最高为9.86%,含量最低的氨基酸为色氨酸(0.15%),平均长度为664.8。系统进化树和结构域显示人和猴子的亲缘性最近,其次是大鼠、小鼠,所有氨基酸均包含两个SIS保守结构域。混合效应-演化模型(mixed effects model of evolution, MEME)和固定效应(fixed effects likelihood, REL)方法共发现8个正选择位点。基因本体论(gene ontology, GO)功能富集分析发现GFPT2主要参与GFPT酶活性、蛋白结合、碳水化合物衍生物结合方面发挥作用等生物学过程。京都基因与基因组百科全书(Kyoto encyclopedia of gene and genomes, KEGG)分析显示差异基因主要参与氨基糖和核苷酸糖代谢,丙氨酸、天冬氨酸和谷氨酸代谢,胰岛素抵抗3条信号通路。并且筛选到与GFPT2相互作用的10个基因:GFPT1、GLUL、GNPDA1、GNPNAT1、GPI、HK1、MPI、PPAT、AMDHD2、CAD。研究结果可以为GFPT2分子功能的深层次研究提供一定的借鉴作用,对进一步探究由己糖胺代谢导致的代谢异常及心血管疾病治疗具有重要的现实意义。     

三株蓝藻附着细菌多样性及其对铜绿微囊藻增殖的影响

藻际环境生活着大量微生物,这些微生物对藻类增殖具有重要影响.研究以6种培养基分离源自滇池的1株铜绿微囊藻和2株集胞藻的藻际附着细菌66株,选取其中46株进行16S rRNA基因系统发育分析.它们分属3个门(Actinobacteria、Proteobacteria、Firmicutes),3个纲,4个目,5个科,7个属,9个种. Actinobacteria是优势纲(73.91%),Aeromicrobium是优势属(41.30%),优势种为Aeromicrobium ponti(21.74%). 3株蓝藻藻际附着细菌的优势属均为Aeromicrobium,但Microbacterium和Sphingopyxis只出现在铜绿微囊藻藻际环境中.对46株藻际附着细菌的研究发现,9株对铜绿微囊藻的增殖有显著影响,其中1株促进,8株抑制增殖. L-9-3(Sphingopyxis solisilvae)使铜绿微囊藻的藻细胞数量增加87.62%. NIU-9-2(Sphingopyxis solisilvae)和NIU-M-3(Aeromicrobium halocynthiae)使铜绿微囊藻细胞数量减少81.24%.研究丰富了藻际细菌的资源库,为研究藻-菌相互关系和"以菌控藻"奠定了基础.     

Netrin蛋白家族的进化分析

神经突起生长导向因子(Netrin)蛋白家族是分泌型蛋白质,其通过与不同的受体相互作用,在神经发育过程中起轴突导向和细胞迁移中发挥着双重导向功能.本文分别对涉及到细胞相互作用的Netrin基因家族的起源与进化进行研究.以进化史不同阶段的代表物种作为研究对象,通过使用MEGA的邻接法和似释然法分别对Netrin基因家族构建系统发育树;使用PAML 4.7工具以核苷酸序列作为分析材料进行选择压分析,筛选出发生正选择作用的位点;使用DIVERGE3.0软件对Netrin氨基酸序列进行功能分化分析,筛选出Ⅰ型和Ⅱ型功能分化位点.     

大熊猫核糖体蛋白S12亚基基因(rpS12)的cDNA克隆及序列分析

根据已报道的部分哺乳动物核糖体蛋白S12亚基基因(rpS12)的相关信息设计引物,运用RT-PCR技术,从大熊猫的肌肉组织总RNA中成功克隆了核糖体蛋白S12亚基基因的表达序列,对其进行了克隆、测序及分析.结果表明:大熊猫核糖体蛋白S12亚基基因的表达序列全长为422bp,开放阅读框(ORF)为399bp,编码132个氨基酸的蛋白质,该蛋白的相对分子质量为1.45×104,PI为6.81,含有1个酪蛋白激酶Ⅱ磷酸化位点,3个N-豆蔻酰化位点和一个核糖体蛋白S12 signature位点.该基因的表达序列及其编码的氨基酸序列与已报道的部分哺乳动物有很高的相似性.     

芯片检测家禽繁殖和适应性特征候选基因的选择特征（英文）

家禽是非常重要的农业资源,对妇女和青年占较高人口比例的发展中国家的农村贫困人口具有重要意义。然而,家禽养殖业正受到全球气候变化引起的低产量、低繁殖和致命的疾病暴发和热应激条件的威胁。基于公共数据库中的候选基因序列,及开源的BLASTp软件和程序可用于物种间的同源染色体基因选择比较分析。MUSCLE软件的FastMe命令可以执行多个序列比对之前的系统发育史重建。为探测候选基因的特征,采用PAML包的嵌套密码替换模型,通过似然比检验(LRTs)和贝叶斯(BEB)后验概率来计算非同义的替换率。该计算方法检测了蛋白质激酶(PKR)、2',5'-寡腺苷酸合成酶(OAS)、toll样受体7(TLR7)和toll样受体3(TLR3)免疫基因的适应和纯化选择的特征。热休克蛋白70(HSP70)、热休克蛋白90(HSP90)和小热休克蛋白(sH SP)基因中也检测到了纯化选择。在vipr1和生长激素受体中,所有的品系均证明发生了催乳素中的纯化选择,而品系导致家禽和其他鸟类物种受到积极的正选择。对于生长激素基因,在偶蹄类中检测到正向选择。胰岛素生长因子I受体基因在位于受体L域的460位置处的异亮氨酸上具有正选择。这些结果为后续的体外和体内研究的统计检测和实验验证奠定了基础,对发展中国家家禽养殖业的分子标记和品种的遗传改良的深入研究非常重要。     

中国连珠藻属Sirodotia(红藻门)的分支分类研究

以连珠藻属Sirodotia Keylin的7个分类单位加上外类群作为研究对象,选取10个性状作为数量指标,得到10×7的数值矩阵,以分支分类学的方法对连珠藻属的系统发育过程进行分析.采用最大同步法、综合分析法、演化极端结合法及最小平行进化法进行分支分析,其中,最大同步法、综合分析法和演化极端结合法三种方法的运算结果完全一致,分支图最大步长为36,最小步长为11,实际步长为14,简约系数为0.12.在连珠藻属中,以黄山连珠藻S.huangshanensis最为原始,瑞典连珠藻S.suecica和细连珠藻S.tenuissima则较为进化.     

药食同源念珠藻的研究现状及其应用前景

念珠藻广泛分布于全球七大洲的陆生和水生生态系统中,其中药食同源的普通念珠藻、发状念珠藻和拟球状念珠藻不仅具有食用和保健价值,尤其在医药领域具有独特的作用,还具有重要的生态学意义.文章将综述近年来这三种念珠藻及念珠藻源生物活性成分的作用、影响念珠藻生长的重要因素,为念珠藻的保护和合理利用提供理论指导.