基于叶绿体基因组的浮萍亚科系统进化

由于浮萍形态高度退化,其系统进化研究较为困难,基于叶绿体基因组研究浮萍亚科系统进化对解决该问题具有重要意义.通过过滤全DNA数据(即包含细胞内的核DNA、叶绿体DNA和线粒体DNA的测序数据)和直接提取叶绿体DNA测序两种方法组装叶绿体基因组,然后分别基于rbc L基因和叶绿体全基因组序列构建浮萍亚科系统发育树,并比较浮萍叶绿体基因组大小.经比对发现,通过两种方法得到的Landoltia punctata ZH0051叶绿体基因组完全一致,全长均为171 013 bp,序列相似度100%.基于叶绿体全基因组序列构建浮萍亚科系统发育树的节点置信值都达到了1,确认了浮萍亚科的进化次序为多根紫萍属、少根紫萍属、绿萍属、扁平无根萍属、芜萍属.浮萍亚科中叶绿体基因组最大的为少根紫萍属(171 kb),最小的为绿萍属(166 kb).本研究表明过滤全DNA数据组装出的浮萍叶绿体基因组是可靠的;浮萍叶绿体基因组大小虽有所差异,但随进化没有明确的扩张或收缩的趋势.     

油松叶绿体DNA间隔序列特点及系统学意义

对全国分布区12个天然油松种群进行取样,测定了叶绿体DNAtrnT-trnL、trnS-trnG、trnL-trnF基因间隔序列,分析了序列碱基组成特点及在松科系统分类中的意义.测序结果显示,3个片段碱基序列均富含A/T,长度依次为448bp、636bp和421bp,所测片段在种群水平上十分保守,没有发现具有种内鉴别意义的碱基变异.但此片段适合于松科属间和种间的系统学分析,运用PHYLIP软件构建松科植物的邻接系统树,支持松科分为两个亚科的分类系统,拓扑结构表明松属与银杉属的关系最近.由于叶绿体DNA序列长度适中,扩增和测序较为容易,适合作为研究松科植物系统进化较为理想的分子标记.图2表2参24     

底泥水体中适用于PCR的不同形态DNA的提取方法（Methods of Extraction Different Gene Types of Sediments and Water for PCR Amplification）

提出直接从环境河流底泥和表层水体中同时提取不同形态DNA(胞内、胞外、染色体和质粒DNA)的有效方法.利用该方法提取了海河典型区域底泥的胞外DNA和胞内DNA及水体中细菌染色体DNA和质粒DNA.结果表明,NaH2PO4提取的胞外DNA分子量大于1kb,提取率40%～72%,没有共提取胞内DNA.胞内DNA提取的分子量均大于23.1kb,细菌质粒DNA与染色体DNA同时分离.16SrDNA与sul2扩增验证提取方法可靠性.16SrDNA扩增结果显示所有胞外DNA呈阴性,胞内DNA呈阳性.质粒DNA和染色体DNA的16SrDNA扩增显示,染色体DNA结果显阳性,质粒DNA呈阴性,sul2的结果相反.     

快速提取用于PCR分析的几种蔬菜DNA的方法

利用两种不同的简便方法提取大白菜、大葱和厚皮酣瓜发芽种子的DNA,均能产生具有重现性的RAPD结果这两种方法提取DNA的PCR扩增结果与多次利用苯酚／氯仿提取DNA的结果一致.RNase处理与否对提取DNA的PCR扩增结果没有影响.方法1不用氯仿,但残留蛋白质等容易造成DNA溶解困难;方法2提取的DNA纯度高对于含蛋白质较少的植物器官或组织,可以选用方法1,而对于含蛋白质较多的植物器官或组织,宜选用方法2.两种方法提取的DNA量与用苯酚／氯仿提取DNA的量相似样品之间提取DNA量的多少主要受研磨破碎程度高低所决定.方法1每人每天提取约120个样品,方法2提取约100个样品,比先前的方法快1倍多.所提取的每个样品DNA约能用于100次PCR反应,两种DNA提取方法简便、迅速,为快速进行大量样品的PCR分析提供了条件.     

穿龙薯蓣、黄山药和盾叶薯蓣psbA-trnH片段序列分析

为研究薯蓣叶绿体psbA-trnH片段遗传多样性,探讨该片段用于中药穿龙薯蓣、黄山药和盾叶薯蓣种间分子鉴别和系统学研究中的意义,我们对不同类群薯蓣种的叶绿体psbA-trnH基因间区进行PCR扩增并测序,获得了该区间的完整序列,所得序列用软件MEGA3.0进行相关分析.穿龙薯蓣的psbA-trnH片段全长274bp,黄山药全长279bp,盾叶薯蓣植物个体内的叶绿体DNA则有两种psbA-trnH片段,长度分别为241bp和503bp.经MEGA3.0软件分析,3种薯蓣种间psbA-trnH片段序列的遗传距离(p-distance)为0.00350~0.04545,各个薯蓣种内的不同类群该序列无差异.用UPGMA法根据psbA-trnH序列的遗传距离建立系统发生树,聚类结果和形态分类相符.所得结果显示,psbA-trnH片段序列在所研究的3种薯蓣种内保守,在种间具有明显的较大差异,而3种薯蓣及薯蓣属的系统发生关系尚须进一步研究.图3表2参6     

朱鹮的随机扩增多态DNA分析与种内亲缘关系研究

利用随机扩增多态DNA技术对朱鹮 ( Nipponia nippon ) 8个个体进行了随机扩增多态DNA分析. 用20个10bp的随机引物对每只朱鹮的基因组DNA进行扩增,共得到168个扩增片段,其中共有片段为102个. 根据聚类分析所得到的树状图确定了8只朱鹮的亲缘关系,这为进一步构建全部朱鹮个体的谱系关系图打下了基础,有利于制定更有效的朱鹮保护计划.     

A_2型高粱细胞质雄性不育系与其保持系的胞质DNA和核DNA差异

以高粱细胞质雄性不育系A2 V4 (A)及其保持系V4 (B)的总DNA为模板 ,对 184个随机引物进行筛选 ,找到6个其RAPD扩增产物在A/B间存在稳定差异的引物 .将该 6个引物同时扩增A/B的总DNA、线粒体DNA(mtDNA)及叶绿体DNA(cpDNA) .以总DNA为模板时得到 12个扩增片段 ,以mtDNA为模板时得到 4个 ,以cpDNA为模板时得到 11个 .结果分析表明 ,在这些扩增片段中 ,有 7个仅仅出现在以胞质DNA为模板的扩增中 ,有 5个在以总DNA和胞质DNA为模板时同时出现 ,即认为这 12个片段来自胞质DNA .另有 7个片段 ,在以胞质DNA为模板时未出现 ,而是仅仅出现在以总DNA为模板的扩增中 ,认为是来自核DNA .来自核DNA的 7个扩增片段中 ,有 5个来自保持系 ,有 2个来自不育系 ,这表明 ,不育系与保持系在核DNA上存在差异 .对A/B核DNA在CMS中的重要性及研究对策进行了讨论 .图 2表 4参 19     

活性污泥总DNA不同提取方法的比较

为了快速、简便和经济地获得活性污泥的总DNA,以用于分子生物学研究,采用5种不同的DNA提取方法提取活性污泥的总DNA,并通过提取的核酸总量、纯度、是否含有聚合酶链反应抑制剂等指标综合分析不同的提取方法对活性污泥总DNA提取效果的影响.结果表明:蛋白酶K-SDS-酚氯仿法和柱提取DNA试剂盒法提取活性污泥总DNA效果最好,提取DNA总量多,纯度高,可不经纯化直接进行PCR扩增反应。     

活性污泥宏基因组芯片DNA的制备方法

宏基因组芯片的探针是通过构建环境DNA的宏基因组文库而获得的,为了获得理想的活性污泥宏基因组文库和宏基因组芯片探针,必须获得高质量的活性污泥DNA.本文作者采用8种不同的DNA提取方法提取活性污泥的总DNA,并通过比较DNA总量、纯度、完整性、是否含有PCR酶抑制剂、能否进行限制性内切酶酶切等指标来评价不同提取方法对活性污泥总DNA提取效果的影响.结果表明,溶菌酶-SDS-蛋白酶K-酚氯仿抽提处理活性污泥所提取的总DNA效果最好,提取的DNA总量多、纯度高,DNA片段大于23 kb,无需进一步纯化就可直接进行PCR扩增反应或SauA Ⅰ限制性内切酶酶切,但DNA如果需要EcoRⅠ、HindⅢ等限制性内切酶酶切,则需采用Roche公司琼脂糖凝胶回收试剂盒将DNA进一步回收纯化.图7表3参14     

城市污水厂（A／O工艺）微生物群落结构及其动态变化

为了研究城市污水厂(A/O工艺)活性污泥中微生物群落结构及其动态变化,分别在运行不同时期从曝气池中提取活性污泥,通过细胞裂解直接提取活性污泥中的细菌基因组DNA,以细菌16S rDNA通用引物F357/R518,对活性污泥中提取的细菌基因组进行扩增,长约230 bp的扩增产物经变性梯度凝胶电泳(DGGE)分离,获得微生物群落的DNA特征指纹图谱.结果显示,城市污水厂(A/O工艺)活性污泥中的微生物群落非常丰富,在不同时期存在一些各自的特有种属和共有种属,细菌群落结构的演替与系统负荷存在一定的相关性.整体来说,微生物群落演替不明显,微生物群落相似性较高,群落结构较为稳定.     

CMS高粱保持系叶绿体基因ps1A1和ps1A2片段的克隆与序列比对

以15种包括同质异核和同核异质高粱材料的总：DNA为模板进行RAPD分析，196个随机引物中，引物Y-19扩增得到一个很有规律的差异片段SAY-192300。该片段只出现在4个保持系(B)和3个恢复系(R)中，而不出现在6个不育系(A)和2个杂种F1中，进一步对cms—Al、cms—A2两套8个材料(A／B／R／F1)的总DNA、mtDNA和cpDNA用引物Y-19进行扩增，发现片段SAY-192300仅在cpDNA得到，Southern杂交结果证实了片段SAY-192300的叶绿体来源，同时也表明在cms胞质中该片段所在区未发生插入、缺失等大的结构变异,DNA序列测定结果表明，该片段为叶绿体ps1A1和ps1A2基因的部分序列。图6表2参19。     

全基因合成方法学研究

通过基因全合成实现基因的分子改造和人工组建正成为一种实验室常规手段,因此,建立一种能够在相对低廉和短时间内准确和高效地设计和合成长片段基因的方法十分重要.本研究报道了一种重复性好、错误率低、低成本和简便的基因设计和全合成方法.此方法包含经DNA2.0软件的序列优化,Gene2Oligo软件的寡核苷酸设计,覆盖全长基因双链的寡核苷酸的组合和引物介导下的全基因的合成等步骤.运用此方法,对3个不同长度的基因(分别为653bp,1309bp和1498bp)成功地进行了密码子优化和一步全合成.其中的amyFF在大肠杆菌中表达量提高了12倍.图2参18     

不同生境产脂肪酶菌株的筛选及多样性

为发掘不同特性脂肪酶微生物资源,采用纯培养方法从青海高寒草地、雅安山区、成都平原分离得到产脂肪酶菌株54株.通过对菌株的DNA进行ERIC-PCR指纹图谱分析,按聚类树划分为5个操作分类单元.16S rDNA序列测定和聚类分析显示,分离菌株分布于芽孢杆菌属(Bacillus)、克雷伯氏菌属(Klebsiella)、假单胞菌属(Pseudomonas)、葡萄球菌属(Staphylococcus)、肠杆菌属(Enterobacter).多样性分析表明,与青海高寒草地、雅安山区相比,成都平原产脂肪酶菌株遗传多样性更为丰富.在54株菌中都出现了300 bp和1 300 bp两个特异且稳定出现的条带,这两个特异条带可能是产脂肪酶菌株的SCAR标记条带.     

环介导等温扩增技术(LAMP)检测人星状病毒方法的建立及其在再生水检测中的应用

为快速高效地检测人星状病毒,建立了一种新的试验方法——环介导等温扩增技术(loop-mediated isothermal amplification technology,LAMP),并对人星状病毒LAMP反应条件进行了优化.结果表明,镁离子终浓度为4 mmol·L-1、甜菜碱终浓度为1mol.L-1的25μL体系下...     

甘薯块根腐烂真菌的分离和鉴定

从腐烂甘薯块根中分离到4株丝状真菌,分别编号为SP-1、SP-2、SP-3和SP-4,它们都能在甘薯块根片上快速生长.将这4株真菌接种在PDA培养基上,观察其菌落形态和结构特征.提取4株菌的总DNA,利用真菌的18S rDNA通用引物进行扩增、克隆和测序,其18S rDNA序列的长度分别为1 810 bp、1 769 bp、1 768 bp和1 770 bp.将这些序列在GenBank中进行序列比对,获得的同源性较高的序列用于构建系统进化树.根据分子鉴定和形态观察的结果,SP-1菌株是匍枝根霉(Rhizopus stolonifer)SP-1,SP-2是尖镰孢(Fusarium oxysporum)SP-2,SP-3是康宁肉座菌(Hypocreakoningii)SP-3,SP-4是肉座菌属(Hypocrea),命名为Hypocrea sp.SP-4.     

近江牡蛎等7种养殖鱼虾贝类参照基因β-肌动蛋白cDNA序列的克隆与比较分析

为进一步研究水产养殖动物功能基因的表达调控,采用RT-PCR及RACE法,分离、克隆了近江牡蛎(Crassostrea ariakensis)肝脏β-肌动蛋白基因cDNA全序列.结果表明,近江牡蛎β-肌动蛋白基因cDNA全长1343bp,其中5′、3′非翻译区(UTR)分别长68bp、144bp,开放阅读框(ORF)为1131bp,编码376个氨基酸.实验同时成功获得了中华圆田螺(Cipangopaludina cahayensis)、日本沼虾(Macrobrachium nipponensis)、斑鳢(Channa maculata)、胡子鲶(Clarias fuscus)、鳙鱼(Aristichthys nobilis)、鲮鱼(Cirrhinus molitorella)6种重要淡水养殖动物肝脏β-肌动蛋白基因cDNA的核心序列及氨基酸序列.所获基因与其它动物类群的β-肌动蛋白基因氨基酸同源性高达96%以上,表明软体类、节肢类、鱼类、两栖类、鸟类和哺乳类等不同类群动物β-肌动蛋白基因在生物进化过程中高度保守.系统发育分析显示软体类、节肢类、鱼类、两栖类、鸟类和哺乳类脊椎动物β-肌动蛋白分类与传统的分类基本一致.