苦荞CCT基因家族生物信息学及表达分析

CCT转录因子在调控植物花期、生长发育及抗非生物胁迫等方面发挥着重要的功能。本研究以拟南芥AtCCT基因家族为参考序列,利用本地BLAST并结合保守结构域等生物信息学工具,筛选出苦荞FtCCT基因家族成员,并对其理化性质、染色体分布、基因结构、系统进化及表达水平进行分析。结果显示:从苦荞中共鉴定出35个FtCCT基因,含1-8个内含子;编码蛋白有117-753个氨基酸残基,等电点为4.96-9.51,均为亲水性蛋白。染色体定位分析表明,这些基因在8条染色体上均有分布。苦荞FtCCT基因家族含有10个保守基序和5个保守结构域,且都含有CCT保守结构域。系统进化分析表明,苦荞的FtCCT基因家族与拟南芥一样可分为3个亚家族,其中CMF亚家族的成员最多。35个FtCCT基因在苦荞根、茎、叶和花中的表达水平具有差异性,在叶和花中具有高表达量的成员较多,只有少数的成员在根和茎中高表达。本研究为进一步解析CCT基因调控苦荞花期及生长发育奠定基础。     

兰州鲇线粒体基因组序列结构及系统发育分析

利用GenBank中欧洲鲇的线粒体基因组序列, 设计出6对引物, 通过PCR扩增产物直接测序和引物行走(primer walking)法测定了兰州鲇的线粒体基因组序列, 并对其进行结构分析。兰州鲇线粒体基因组序列全长16524 bp, 包括37个基因(2个rRNA基因、22个tRNA基因和13个蛋白质编码基因)和1个非编码区。用最大似然法对鲇形目11种鲇鱼线粒体基因组的13个蛋白质编码基因的核苷酸序列进行系统发育分析。结果显示, 兰州鲇首先跟其他鲇科鱼类聚为一支, 形成一个单系群, 位于系统发育关系树的中部。     

Sequence analysis of cytochrome b gene indicates that East Asian group of cyprinid subfamily Leuciscinae (Teleostei: Cyprinidae) evolved independently

The sequences of mitochondrial cytochrome b gene of cyprinid subfamily Leuciscinae are analyzed. Phylogenetic trees generated with methods of neighbor-joining, maximum likelihood and maximum parsimony with Phenacogrammus as an outgroup indicate that Leuciscinae is not a monophyletic group but includes two discrete subgroups. The East Asian group of the subfamily Leuciscinae, including the genera Ctenopharyngodon, Elopichthys, Luciobrama, Mylopharyngodon, Ochetobius, and Squaliobarbus, is close to Aristichthys and Hypophthalmichthys, and they form a monophyletic group which is distant from the leuciscine genera in Europe, Siberia and North America, such as Phoxinus, Leuciscus, Abramis, Rutilus, Chondrostoma, Alburnus, Opsopoedus, Lythrurus, and Pimephales. Our study suggests that the diversified East Asian group of the subfamily Leuciscinae should have an independent origination.     

七鳃鳗棕榈酰蛋白硫酯酶1的基因克隆、系统进化及组织特异性表达分析

棕榈酰蛋白硫酯酶1(palmitoyl protein thioesterase 1,PPT1)能够催化棕榈酰蛋白的去棕榈酰化修饰,通过调节蛋白的棕榈酰化修饰参与多种细胞生物学进程.从日本七鳃鳗(Lampetra japonica)白细胞cDNA文库的表达序列标签(Expressed Sequence Tag,EST)中获取PPT1基因片段,经RT-PCR扩增获得七鳃鳗PPT1蛋白的全序列cDNA.基因全长为972bp,编码323个氨基酸组成的蛋白质,理论分子量为36.6kDa,等电点为5.91,并含有1个信号肽.通过同源序列比对分析结果显示,日本七鳃鳗PPT1与其他物种PPT具有很高的同源性.利用实时荧光定量PCR法检测到PPT1基因在七鳃鳗的各组织中广泛表达,其中在白细胞、心脏、肠、鳃中表达量较高,在肝脏中表达量最低.本研究为探讨七鳃鳗PPT1功能研究奠定了理论基础.     

医蛭形亚目常见物种系统发育基因组学研究

本研究基于GenBank中10个医蛭形亚目物种及2个近缘外类群的基因组或转录组数据,提取COI、18 S和蛋白编码核基因的直系同源序列（Orthologs）,开展系统发育分析。比对后的COI、18 S和Orthologs序列长度分别为1533、1832、220095 bp。最大似然法和贝叶斯推断法分析显示,基于Orthologs序列构建的系统发育树在几乎所有节点上的支持率都达到100%,明显优于COI和18 S序列得到的结果。研究表明,医蛭科的欧洲医蛭、东方医蛭和侧纹医蛭组成一个单系群,医蛭科的日本医蛭与黄蛭科的宽体金线蛭和尖细金线蛭组成另一单系群,而黄蛭科的马蛭与上述6个物种形成姐妹群。医蛭科的两种牛蛭（菲牛蛭和棒纹牛蛭）组成一个单系群,此单系群与医蛭科的其他物种的遗传关系比马蛭更疏远;山蛭科的洞穴山蛭在10个医蛭形亚目种类中处于最基部位置。本研究阐明了医蛭形亚目常见物种的系统发育关系,为这些物种的资源开发利用和保护提供科学依据。     

Insular species of Neotropical freshwater crabs (Crustacea: Brachyura)

One species of Trichodactylidae and four species of Pseudothelphusidae are present on continental islands in three areas of Central and South America. (1) Trinidad and Margarita Island have, in common with the Venezuelan mainland, the pseudothelphusid Eudaniela garmani (Rathbun, 1898); additionally, Trinidad shares with the mainland the trichodactylid Dilocarcinus dentatus (Randall, 1839). These disjunct distributions can be attributed to changes in sea level during the Quaternary, but the presence of the endemic pseudothelphusid Microthelphusa odaelkae (Bott, 1970) in Trinidad probably reflects an older connection with the continent. (2) A new species, Potamocarcinus roatensis, was found on Roatan Island, off the coast of Honduras. A cladistic analysis of the genus Potamocarcinus (H. Milne Edwards, 1853) revealed a close association of P. roatensis with P. magnus (Rathbun, 1896), a widely distributed Central American pseudothelphusid. Possibly both species originated in a pre-Quaternary vicariant event. (3) Another pseudothelphusid, Hypolobocera gorgonensis von Prahl, 1983, inhabits disjunct areas on Gorgona Island, off the Pacific coast of Colombia, and on the mainland of Ecuador, reflecting either a wider distribution before the last Holocene transgression or accidental dispersal through natural rafts.     

rDNA片断序列分析技术及其在植物系统与进化研究中的应用

根据PCR-RFLP分析、微卫星序列分析、SSCP分析和核酸序列分析的原理及技术要点及其在rDNA序列分析中的具体运用，以及nrDNA在植物分类学、植物系统发育、中药材道地性鉴定及5SrDNA在鉴定体细胞杂种方面的研究进展，确认核rDNA是一个优良的分子标记，主要体现在：序列能够提供足够多的具有系统发育信息的核苷酸位点，且该序列易于排序，在植物分类、系统发育等方面应用前景广阔。     

粟酒裂殖酵母--一种良好的真核模式生物(Ⅰ)

粟酒裂殖酵母(Schizosaccharomyces pombe)虽然与酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)同属于子囊真菌,但许多研究表明两种酵母在系统分类、细胞周期、rRNA的生物合成和基因的组织、结构及基因的表达调控等方面并不相同,在某些方面粟酒裂殖酵母与高等动物却有一定的相似性,因此,粟酒裂殖酵母也是一种良好的研究真核生物的模式生物.     

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。