位于植物液泡膜的Na+/H+逆向转运蛋白(NHX1)是将Na+区隔化到液泡中的主要蛋白，对植物耐盐性起着极其重要的作用。NHXFS1基因是以拟南芥(Arabidopsis thaliana)、水稻(Oryza sativa)和菊花(Flos chrysanthemi)的液泡膜Na+/H+逆向转运蛋白基因AtNHX1、OsNHX1和DmNHX1为模板，通过DNA家族改组技术，对其进行体外定向分子进化获得的一个功能显著增强的新基因。本研究利用根癌农杆菌(Agrobacterium tumerfaciens)介导的叶盘法将NHXFS1基因转入烟草 (Nicotiana benthamiana)中，通过潮霉素抗性筛选出再生植株，经PCR和Southern blot鉴定证实NHXFS1基因成功地整合到烟草基因组中。耐盐性测试结果显示，高盐胁迫条件下，萌发期和幼苗期的转基因烟草长势明显优于对照组，与对照组相比，转基因烟草叶片中积累了更多的脯氨酸和Na+。 RT-PCR和Real-time PCR结果表明，NHXFS1基因在烟草中正常表达，盐胁迫条件下NHXFS1基因在根、茎、叶中的表达量分别上调了1.01、0.60和1.79倍，跟对照组相比有明显提高(P＜0.05)。研究结果提示，体外改组获得的新基因NHXFS1在植物耐盐基因工程和分子育种中具有较大的应用价值，同时也证明通过基因改组方法开发新基因用于改良植物耐盐性是可行的

中国家绵羊的起源目前还不清楚，存在双起源说和三起源说，争论较大。为了进一步研究绵羊的起源和遗传多样性，根据已知家养绵羊(Ovis aries)线粒体基因组序列，利用Primier premier5.0设计引物，对我国10个家养绵羊品种133只个体的mtDNA D-loop区进行测序 并利用Laser Gene、MEGA4、Clustalx1.83等软件对结果进行分析 ，结果标明，整个D-loop区为1 106~1 182 bp，共检测到103种单倍型，155个多态位点，表明我国家养绵羊品种遗传多样性丰富。通过构建NJ网络进化树，得出中国家养绵羊分为两个分支，羱羊(O. ammon)(AJ238300)与盘羊(O. vignei)(AY091490)聚为一类，而摩佛伦羊(O. musmon)(AY091487)与一个分支聚为另一类。说明，摩佛伦羊对中国家养绵羊起源与进化的贡献更大。 本研究所测定的中国家养10个品种分为A、B两大支系表明家养绵羊至少有两大母系起源，且单倍型以亚洲A型为主。本研究从物种水平上评价了我国家养绵羊品种的遗传多样性,指出了中国家养绵羊分为两个分支，为确立中国家养绵羊种群关系和保护种质资源提供了理论依据

SUPERMAN类基因是植物生长发育中的重要转录因子。为了揭示苹果SUPERMAN类蛋白家族的生理基因功能，本研究以富士苹果(Malus domestica Borkh.cv. Fuji)为试材，利用RT-PCR方法和锚定PCR方法克隆了MdLIFa(GenBank登录号HM370493)和启动子序列，利用特异引物PCR方法克隆了苹果基因组中其余11个SUPERMAN类基因。12个基因命名为MdLIFa/MdLIFb(GenBank登录号：HQ260429)、MdSUP1a(HQ418477)/MdSUP1b(HQ418478)、MdSUP4(HQ418475)/MdSUP12(HQ418476)、MdSUP5a(HQ418469)/MdSUP13b(HQ418470)、MdSUP9a(HQ418473)/MdSUP9b(HQ418474)和MdSUP5b(HQ418471)/MdSUP13a(HQ418472)，分别位于11/3、1/1、4/12、5/13、9/未知和5/13号染色体，每对基因间的同源性均在86%以上。通过基因枪法轰击洋葱(Allium cepa)表皮细胞，基因瞬时表达证明MdLIFa定位于细胞核内。MdLIFa基因启动子序列中含有多个参与花粉发育、根特异性表达、与光诱导和Dof单锌指基因家族作用的调控元件等。系统进化分析表明，MdLIFa/b、MdSUP9a/9b和MdSUP5a/13b、以及MdSUP1a/b、MdSUP5b/MdSUP13a和MdSUP4/12分别聚类为一组，参与植株的形态建成和花器官发育。苹果12个SUPERMAN类基因成对高度同源，具有生物学功能的多样性，为深入的基因鉴定和遗传转化提供有用信息

甜瓜性别分化是由多因素构成的一个复杂的网络系统调控，受到多种环境因素及激素水平的影响。本研究利用甜瓜(Cucumis melo L.)WI 998×TopMark 构建重组自交系群体，通过第二代高通量测序技术对F2S6 群体中雌雄异花同株及全雌系植株的转录组测序，比较差异表达基因，分析与性别差异表达相关的植物激素合成途径。结果显示，雌雄异花同株获得77 376条Unigenes，平均长度为435 bp；全雌系转录组测序获得80 825条 unigenes，平均长度为509 bp。比较雌雄异花同株与全雌系转录组，发现共有8 966个基因差异表达，4 296个基因下调，4 670个基因上调。对差异基因进行基因本体论(GO)功能分类，发现2 352条Unigenes 归入到生物学过程，4 107条Unigenes 归入到细胞学过程，2 507条Unigenes 归入到分子功能。差异表达基因共参与121个Pathway，发现赤霉素(gibberellin, GA)合成途径中GA3 -氧合成酶(GA3-ox)(MU3674)、GA7-氧化酶(GA7-ox)(MU36987)、GA2-氧化酶(GA2-ox)(MU13098/MU13099)、GA20-氧化酶(GA20-ox)和GA2-氧化酶(GA2-ox)(MU33020)等基因差异表达；共有38个基因在脱落酸(abscisic acid, ABA)合成途径中差异表达，其中19个上调，19个下调；油菜素内酯(brassinolide, BR)合成途径中，MU22012(cytochrome P450)，MU26893 (cytochrome P450)基因上调，MU56098(cytochrome P450，CYP724B3)，MU76596(CYP724A1)下调。本研究还发现参与甜瓜性别表达，分别与赤霉素、脱落酸、油菜素内酯及玉米素等多种激素合成、信号传导等代谢途径相关。研究结果为分析甜瓜决定性别分化的可能机理，为下一步研究甜瓜性别修饰基因的克隆，提供重要依据

玉米产量是遗传基础复杂的数量性状。利用玉米(Zea mays L.)单交种烟单14号杂交组合的F1(Mo17×黄早四)自交后形成的191个F2单株作为构图群体，构建了由扩增片段长度多态性(AFLP)和简单重复序列(SSR)两种标记组成的遗传图谱。F2继续自交衍生的184个相应F2∶3家系用于玉米7个穗部性状表型的田间鉴定。采用以混合线性模型为理论基础的复合区间作图法和配套软件QTLmapper/V2.0，在3个环境下共检测到76个穗部性状的数量性状基因座(QTL)。其中穗粒重、穗重、出籽率、穗长、秃尖长、穗粗和轴粗的QTL数目分别为8、8、11、10、9、10和20个。大多QTL仅在单一环境下被检测到，单个QTL解释的表型变异率很低，仅有5个QTL的加性效应贡献率大于10%，绝大多数QTL显性效应贡献率小于1%。基因作用方式29%的QTL为加性，47%为部分显性，11%为显性，13%为超显性。控制玉米穗部性状的QTL在染色体间分布不均匀，且呈现成簇分布、毗邻分布等特征。各个QTL位点上起增效和减效作用的等位基因在双亲间分布不均匀，两个亲本均可以提供增效或减效等位基因。本研究结果对于玉米高产分子育种中分子标记辅助选择(MAS)和亲本选配等问题具有启发和指导作用

培育和推广铁强化型小麦品种对于经济有效地解决贫困人口的铁营养不良问题具有重要意义。本研究通过RT-PCR得到了大豆(Glycine max)铁蛋白基因，构建了无载体框架的大豆铁蛋白线性表达盒(即小麦籽粒特异的高分子量谷蛋白亚基1Dx5的启动子-大豆铁蛋白基因-NOS终止子酶切片段)；用基因枪法转化“京花1号”小麦(Triticum aestivum)幼胚愈伤组织，经草胺膦筛选和分化后，得到276株转基因T0植株，通过PCR筛选出阳性植株65株；RT-PCR检测发现29个株系的大豆铁蛋白基因在灌浆期籽粒中表达；与对照相比，对8031个T1代株系所结的T2代籽粒进行了铁含量测定，有265个株系成熟籽粒的铁含量均比对照有不同幅度提高，增幅在4.93%~64.03%之间，其中22个株系的籽粒铁含量显著或极显著提高。结果提示，利用无载体框架的大豆铁蛋白线性表达盒可以有效地培育出籽粒铁含量显著提高的转基因小麦

在日粮蛋白质的降解过程中，蛋白酶是把蛋白质水解为肽或氨基酸的关键酶，由于受到纯培养技术的影响，瘤胃内产生蛋白酶活性的细菌和各种蛋白酶的遗传信息知之甚少。本实验旨在利用蛋白酶选择性培养基从瘤胃微生物Fosmid文库中筛选出含蛋白酶活性的克隆子，通过生物信息学分析获得这些克隆子的遗传信息。应用脱脂乳粉和大豆蛋白粉两种蛋白酶选择性培养基，从30 000个克隆中筛选得到14个具有蛋白酶活性的活性克隆。利用福林酚试剂法检测14个蛋白酶克隆子的酶活力，结果表明，每个克隆子分别具有不同的蛋白质分解能力。以酪蛋白为底物的克隆子酶活力介于0.59~2.74 U/mg之间，以大豆蛋白粉为底物的克隆子酶活力在0.70~7.19 U/mg之间，而且同一克隆对于不同的底物所表现的酶活力也不同。随机挑选10个活性克隆进行末端测序(GenBank登录号：JY084410~JY084429)，经Blast比对后发现，45%的基因序列与已知编码基因无法匹配，pro10F末端序列与金属肽酶匹配度为54%，属于肽酶M13家族，且该克隆蛋白酶最适pH值为7.0，为下一步研究该克隆的酶学性质和序列特征分析提供了基础资料

微生物区系的平衡是确保肠道健康的重点，本研究对不同免疫状态下肉仔鸡消化道内微生物变化规律进行了研究。选用180只AA肉公鸡随机分4个处理，每个处理5个重复，每个重复9只肉公鸡。实验分为无免疫组、常规免疫组、免疫亢进和免疫抑制4个处理组。于21、28、35和42日龄肠段的内容物，提取总DNA，并以此为模板获得反映肠道微生物群落结构特征的肠杆菌基因间重复序列-PCR(ERIC-PCR)指纹图谱，比较各DNA样品指纹图谱的相似性指数。ERIC-PCR扩增产物大部分为200~2 000 bp的基因片段，聚类分析显示，各日龄阶段，处理组间十二指肠细菌种群结构的相似性最高(75%)，其次是盲肠(40%)，回肠(39%)和空肠(38%)的相似性较低。图谱的条带数目为十二指肠＞回肠＞盲肠＞空肠。28和35日龄，十二指肠和空肠脂多糖(LPS)组条带都低于21日龄，而回肠和盲肠的未见显著变化。21日龄，回肠环磷酰胺(CYP)组的条带低于其他处理组。不同免疫状态影响回肠、空肠和盲肠道微生物区系，42日龄，不同免疫状态对微生物数量和种群的影响不明显

Gli-similar-1(Glis1)是一种在小鼠卵母细胞和受精卵一、二细胞期高表达蛋白，在小鼠胚胎发育中起着重要的作用。本实验以小鼠(Mus musculus)肾为材料，克隆小鼠Glis1基因，并构建与绿色荧光蛋白融合表达的真核表达载体pEGFP-C1-Glis1。研究了Glis1蛋白的表达和亚细胞定位，并利用qPCR检测过表达Glis1对Oct4、Sox2、c-Myc、N-Myc、Klf4、Nanog、Nrgn和Tspan18等基因表达的影响。结果表明，从小鼠肾中成功克隆到Glis1的一个新转录本(GenBank登录号: JQ043365)，其第三个核定位信号缺失4个氨基酸，C端结构域缺失124个氨基酸，包括富含脯氨酸结构域全部氨基酸序列。Glis1定位于细胞核，过表达能够显著上调Tspan18。研究结果表明，Glis1新转录本与现有转录本亚细胞定位结果一致，其在小鼠胚胎发育和小鼠成纤维细胞重编程过程中可能发挥不同的功能

为了提高鲢微卫星(SSR)分型效率，本研究从已开发SSR标记中筛选出14对具有高多态性和扩增稳定性的SSR引物，并组成一个四重PCR(A)和两个五重PCR(B和C)。以单对引物PCR为对照，对多重PCR的条件进行优化，包括退火温度、Taq DNA聚合酶浓度、dNTPs浓度、Mg2+浓度、PCR Buffer使用量等。优化结果为，各体系最佳退火温度时， 25 μL体系中包括2 U Taq DNA聚合酶，0.4 mmol/L dNTPs，2.3 mmol/L Mg2+，以及3 μL的10×PCR Buffer。优化后的多重PCR扩增稳定，各对引物扩增良好，SSR分型效率显著提高。利用建立的多重PCR体系对采自石首老河四大家鱼原种场和监利老江河四大家鱼原种场各100尾鲢(Hypophthalmichthys molitrix)样本进行SSR分析。结果显示，石首和监利两个原种场的样本都保持有较高的遗传多样性，其中观测杂合度分别是0.8479和0.9443，期望杂合度分别为0.7967和0.8134。群体间分子方差分析(AMOVA)FST=0.00613，说明两个原种场鲢群体间没有发生遗传分化。本研究最终建立了三个准确、稳定的荧光标记多重PCR体系，具有较大应用价值。运用建立好的3个荧光标记多重PCR对2个鲢群体进行遗传多样性分析，结果为两处原种场的进一步科学管理提供了可靠依据

植物青枯菌(Ralstonia solanacearum)致病力分化菌株Po82兼具2号小种和NPB(非香蕉致病)菌株的致病特征。为了研究该菌株致病力分化机理，本实验以Po82为待测菌株，构建了抑制性差减杂交文库。建库质量分析结果表明，具有较高的接头连接以及文库构建效率，插入片段平均长度为300 bp，文库构建质量较好。对文库中随机挑取阳性克隆进行测序，共筛选出44个Po82 菌株差异基因。生物信息学分析结果表明，所得差异基因主要涉及新陈代谢、转座酶、膜结构、分泌蛋白、毒力、转录因子以及未知功能等。利用基因敲除技术对其中的c00283基因功能进行了研究，结果表明，该基因在Po82菌株致病过程中起重要作用。半定量RT-PCR结果表明，c00283基因在hrp诱导培养基中的表达情况与hrpB基因一致，初步确定其为Ⅲ 型分泌系统效应子。基础生物学实验结果表明，该基因对Po82菌株的生长、生物膜形成及运动性没有影响。青枯菌Po82菌株抑制性差减杂交文库的构建及致病相关基因的功能分析，为后续致病力分化的分子机理研究提供基础材料

Class-Ⅰ KNOX(KNOX1)基因是真核生物中高度保守的同源盒转录因子，在植物的器官和胚胎发生中起着重要作用。本研究从狗蔷薇(Rosa canina L.)的类原球茎中克隆出了其同源基因，通过对其编码的蛋白质序列比对和系统发育分析，认为其属于KNOX1在狗蔷薇中的同源基因；该基因全长1 509 bp，其中编码区 1 185 bp， 编码395个氨基酸，将其命名为RcKN1基因(GenBank登录号：JN998201)。RT-PCR分析表明，其在叶芽、花芽、类原球茎等幼嫩的器官中表达；进一步构建了组成型表达载体并导入烟草(Nicotiana tabacum L.)中分析其功能，转基因烟草出现了叶片浅裂、叶脉紊乱、叶片基部歪斜、叶片皱缩甚至类似于复叶的叶片等多种表型。研究结果表明，RcKN1基因在植物发育中起着重要作用，是研究叶片发育机理和培育叶型奇特的花卉新品种有价值的目的基因

猪作为重要的疾病模型动物，目前猪诱导多能干细胞(iPS细胞)已有建系，但是细胞的冻存和传代的效率较低，影响后续的实验研究。Rho相关蛋白激酶(ROCK)抑制剂Y-27632可提高人胚胎干细胞的解冻存活率，促进其克隆形成。本实验以猪(Sus scrofa)iPS细胞为研究对象，通过在猪iPS细胞冻存和解冻过程中添加Y-27632，发现其可以减少猪iPS细胞在冻存和解冻复苏过程中的凋亡。在细胞的传代过程中，使用Y-27632可以促进猪iPS细胞的贴壁和克隆形成。虽然高浓度Y-27632会对猪iPS克隆的形态产生一定的影响，但并未影响细胞的碱性磷酸酶(AP)活性和多能性基因Oct4、Sox2和Nanog的表达水平。最后将转座子报告质粒PB[Act-RFP]DS导入猪iPS细胞中，经流式筛选后得到的带有红色荧光的细胞，并将其注射于猪孤雌胚胎中进行发育能力检测，发现Y-27632的处理能减少细胞在流式筛选和胚胎注射中的凋亡，促进其在胚胎内的嵌合发育。研究结果说明，ROCK抑制剂Y-27632可以提高猪iPS细胞冻存和传代的效率，促进其在胚胎中的嵌合。该研究有助于猪iPS细胞及其他多能干细胞的保存，传代和筛选等相关研究

ω3脂肪酸去饱和酶(fatty acid desaturase, FAD)能使藻类细胞产生一系列具有高附加值的 ω3脂肪酸。在已克隆到缺刻缘绿藻(Myrmecia incisa Reisigl)的 ω3FAD基因基础上，为进一步了解其功能，本研究首先利用反转录PCR(RT-PCR)技术，克隆其开放阅读框(open reading frame, ORF)片段，然后亚克隆到穿梭表达载体pYES2中，以构建重组酵母表达载体pY-ω3FAD；通过电穿孔法将该重组载体转入酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)INVSc1菌株中，经筛选与序列验证得到含有pY-ω3FAD重组质粒的酵母转化株。在5℃，添加底物亚麻酸及半乳糖诱导表达，连续培养72 h，经脂肪酸甲酯的气相色谱分析及气相色谱-质谱联用证明，转目的基因的酵母能将外源添加的亚油酸在15位脱氢生成 α-亚麻酸，表明 ω3FAD具有Δ15脂肪酸去饱和作用的功能。在不同温度条件下诱导培养时，气相色谱结果显示，在30℃培养的转基因酵母中没有检测到 α-亚麻酸；但在不高于25℃培养的转基因酵母中，发现 ω3FAD能将外源添加的底物去饱和为α-亚麻酸，且随着温度的降低，其去饱和能力增强，5℃时的底物转化效率达到29.73%。将转目的基因酵母在5℃温度下诱导培养不同时间，结果显示，随着培养时间的增加，LA(linoleic acid, 亚油酸)转化为 α-亚麻酸的效率也提高，培养4 d时其转化效率达到38.86%。该研究结果提示，缺刻缘绿藻 ω3FAD基因编码的酶蛋白为一个低温诱导酶。缺刻缘绿藻 ω3FAD基因之所以能在酵母细胞中被低温诱导表达，可能因为后者存在一个低温诱导的脂肪酸去饱和系统

镁(magnesium) 是生物生长发育必需的核心营养元素之一，也是细胞中含量最多的两价阳离子。镁具有最大的水合半径，最小的离子半径和最大的电荷密度，特殊的理化性质使其在生物体内的转运方式显得尤为重要。以前的研究大多集中在物化结构，生理功能，缺镁病理等方面，并在光合作用，酶的活化，基因组稳定，抑制衰老，减轻铝害和调节氮代谢等研究方面取得了一定的成就，但Mg2+转运蛋白的晶体结构，Mg2+吸收、转运和体内平衡的分子机理，Mg2+胁迫信号的传导机制等信息仍知之甚少。人们已经从许多生物中克隆了Mg2+转运相关基因，包括原核生物、低等真核生物、高等真核生物，并对其结构、功能、亚细胞定位进行了分析验证。根据已知镁离子运输体的不同结构或功能，把它们分为6个不同的家族：钴抗性蛋白家族(CorA)，Mg2+/H+ 交换体(AtMHX)，离子通道，P型磷酸酶(P-type phosphatase)，Mg2+转运体基因家族MgtE (MgtE )和其它镁离子运输家族。同一家族的不同成员之间存在结构或功能的相似性，其中，CorA家族的镁离子运输体是最基本、研究最深入的运输体，它们广泛的存在于细菌，酵母菌，动物和植物中，能调节镁离子的吸收和外排。本文对已发现的各种Mg2+转运体的结构功能特点进行了综述，以期为该领域的研究提供一些有益的参考