种传细菌是瓜类作物及健康种子生产中关注的重要对象。针对细菌性白枯病菌(Pseudomonas viridiflava)、细菌性角斑病菌(P. syringae pv. lachrymans)、丁香假单胞菌丁香致病变种(P. syringae pv. syringae)、瓜类果斑病菌(Acidovorax citrulli)、细菌性叶斑病菌(Xanthomonas cucurbitae)、甜瓜黄单胞菌(X. melonis)6种重要瓜类种传细菌，利用多重PCR扩增及后续可视芯片检测技术，建立了可视基因芯片筛查方法。实验结果表明，以细菌纯培养液为模板，6种目标菌检测灵敏度平均可达N×103~N×104 CFU/mL，并能从人工模拟带菌的西瓜(Citrullus vulgaris)、甜瓜(Euphorbia meloformis)、黄瓜(Cucumis sativus)的种子样品及自然感染瓜类果斑病菌的西瓜种子中检测到目标细菌。该研究为瓜类种传细菌的快速初筛及健康种子质量控制提供了新手段。

由于在DNA测序技术上的重大突破，基因组测序已经成为了医疗中重要的工具。1000基因组项目和ENCODE项目对于基因组中变异和功能提供了全面的注释，这对于测序技术在医疗中的应用将会有巨大的助益。如今测序技术在检测造成罕见孟德尔遗传疾病的突变上取得了巨大的成功。此外，对于癌症基因组的测序能够全面地检测基因组中的各种变异，这为癌症带来了更加准确的分类和更加靶定的治疗方案。相对而言，基因组测序在常见疾病和病毒细菌治疗上的应用还十分有限，但其前景仍非常光明。更加重要的是，了解基因组的信息不仅可以帮助疾病治疗，还能够在疾病预防中发挥巨大的作用(比如，婴儿基因遗传病的提前检查预测)。整个社会仍然需要解决诸如高成本，测序数据处理中对大量计算处理的高硬件需求和不成熟的交流渠道来真正的使测序技术完全在临床医疗中发挥出其作用。但是，这些问题都极可能在不远的将来由新的测序技术，云计算和更好的教育一一解决。本综述着重于介绍了最近几年基因组测序在疾病治疗和预防方面的新应用和新成果。

供体细胞的不完全重编程是克隆动物成功率低的主要原因。本研究旨在探讨组蛋白去乙酰化酶抑制剂Scriptaid对牦牛(Bos grunniens)成纤维细胞重编程的影响，以及Scriptaid处理供体细胞对牦牛-黄牛(Bos taurus)异种核移植(interspecies somatic cell nuclear transfer, iSCNT)胚胎体外发育的影响。分别利用0、500、1 000、1 500和3 000 nmol/L Scriptaid处理牦牛胎儿成纤维细胞，观察细胞形态、统计细胞活率、测定细胞周期、检测组蛋白乙酰化水平，并以处理后的成纤维细胞进行体细胞核移植，检测重构胚体外发育水平。结果显示，经Scriptaid处理24 h后，细胞形态发生了改变，细胞增殖受到明显抑制，大量细胞被阻滞在G0/G1期；随着Scriptaid处理浓度的增加，细胞组蛋白H3K9ac乙酰化水平逐渐提高；以1 000 nmol/L Scriptaid处理的成纤维细胞作为供体细胞后的囊胚率显著高于其他组(P<0.05)。研究结果表明，Scriptaid能显著提高牦牛成纤维细胞的乙酰化水平，以1 000 nmol/L Scriptaid处理供体细胞显著提高了牦牛-黄牛异种克隆胚胎的体外发育。本研究初步证实Scriptaid是通过提高成纤维细胞的乙酰化水平来促进核的重编程，为研究供体细胞的重编程以及异种克隆牦牛提供理论依据。

为筛选纳米铜对大鼠(Rattus norvegicus)肝脏毒性的差异蛋白，探讨其毒性作用机制，本研究应用双向电泳(two dimensional gel electro-phoresis, 2-DE)和质谱等蛋白质组学方法，分离和鉴定肝毒性相关差异蛋白，并利用荧光定量PCR验证和生物信息学分析。结果共筛选到显著差异表达的蛋白斑点共43个，其中下调的一个差异蛋白点1006被鉴定为磷脂酰乙醇胺结合蛋白1(phosphatidy lethanolamine-binding protein 1, PEBP1)；荧光定量PCR验证与双向电泳结果一致。PEBP1蛋白的生物信息学分析表明其性质稳定，不存在信号肽，定位于细胞质，可能属于非分泌性蛋白，含磷脂酰乙醇胺结合蛋白家族信号位点64YTLVLTDPDAPSRKDPKFREWHH86；主要二级结构元件为无规则卷曲和延伸链。同源性分析表明，大鼠PEBP1蛋白与其他9个物种有较高同源性，并构建了PEBP1蛋白的系统进化树。中毒组大鼠肝脏PEBP1蛋白表达下调，导致肝细胞线粒体功能障碍，可能是纳米铜发挥毒性作用的途径之一。

23.5 kD小热激蛋白(sHSP)是BNS(Bainong sterility)型雄性不育系和转换系花药的一个重要差异表达蛋白。为了探讨该蛋白与BNS不育性的联系，本研究利用荧光实时定量PCR方法，在不育发生的3个关键时期，四分体期、单核期和二核初期，定量检测该蛋白的基因hsp23.5在不育系及其转换系花药中的mRNA表达水平。结果显示，hsp23.5基因在转换系花药中从四分体到二核期呈持续上升趋势，但在不育系中表达量则显著下调，3个时期的表达量分别比同时期转换系下调3.8、20.0和4.6倍。克隆的hsp23.5片段序列，经BLAST比对，与来源于普通小麦(Triticm aestivum)的hsp23.6和硬粒小麦(T. turgidum)的hsp23.5小热激蛋白序列一致性最大，为94%，进化树分析遗传距离也最近。同时发现该基因在单核向二核期发育期间由于较高气温出现，表达量表现回复上调。这些结果表明，hsp23.5基因在BNS花药中组成型表达，同时也有温度诱导表达特性，在不育系中表达量显著下调。提示hsp23.5基因与BNS雄性不育发生有重要联系。

牛白细胞介素32(interleukin-32, IL-32)基因是近年发现的一种新型功能基因，是一种炎症性细胞因子，其主要作用是诱导其他细胞因子和化学因子的产生，并在自身免疫性炎症性疾病中发挥重要作用，可促进细胞凋亡，从而抑制结核分支杆菌(Mycobacterium)等多种分支杆菌感染，提高动物机体抗病能力。本研究从秦川牛(Bos taurus)脾脏组织中分子克隆了牛IL-32β基因及其可变剪接体IL-32γ基因，经序列分析表明，该基因定位于牛25号染色体上，实验克隆的牛IL-32β基因与NCBI中已发表序列有5个碱基不同，通过蛋白二级序列比较，该差异并不影响蛋白的折叠，推测这几个碱基差异是秦川黄牛IL32基因的SNP。IL-32γ比IL-32β序列多了第二内含子，导致编码序列多编码47个氨基酸。为了研究该可变剪接体的功能，本研究构建了真核表达载体pIRES-IL32γ-GFP。将该载体稳定转染小鼠(Mus musculus)巨噬细胞RAW264.7，获得超表达牛IL-32γ基因的小鼠巨噬细胞，同时以稳定转染人IL-32γ基因的小鼠巨噬细胞为阳性对照，Real-time PCR检测表明，超表达牛IL-32γ具有调节IL-1β、IL-6、MIP2、TNFα等细胞因子的功能，其趋势与阳性对照人IL-32γ的趋势相近。本实验研究为进一步研究牛IL-32γ基因生物学功能打下了基础。

热休克蛋白(HSP)与生物机体的耐热性能相关。为研究不同热应激模式下与热应激恢复过程绍兴鸭热休克蛋白90基因(HSP90) mRNA在不同组织中表达差异，阐明HSP90基因的热应激保护的分子机理。本研究采用RT-PCR方法从绍兴鸭(Anas platyrhynchos)肝脏组织中克隆HSP90 cDNA序列(GenBank登陆号：JQ837244)，编码区序列长度为2 211 bp，编码736个氨基酸；氨基酸序列比对结果显示，绍兴鸭与家禽(北京鸭、火鸡、鸡、日本鹌鹑)和哺乳动物(大猩猩、人、牛、灰狼等)的基因序列分别有92.6%~99%和80%~88%的同源性；荧光定量PCR结果发现，30℃长期应激能显著提高绍兴鸭垂体中HSP90 mRNA表达量；35℃长期应激能显著提高心脏、肝脏与垂体中HSP90 mRNA表达水平；40℃急性热应激时，心脏、肝脏、肾脏、垂体和胰腺中的HSP90 mRNA表达量达到最高值。恢复性实验表明，热应激恢复1 h肝脏和心脏中HSP90 mRNA表达水平最高，均于3 h降低到应激前水平。心脏、肝脏与垂体中HSP90 mRNA 表达水平与热应激强度显著相关。本研究为以HSP90 mRNA表达水平为衡量指标进行绍兴鸭热应激预防与控制提供资料。

马氏珠母贝(Pinctada martensii)生长性状属于数量性状，为了筛选与马氏珠母贝生长性状位点连锁的分子标记，本研究利用50对多态性SSR引物对选系F4的90个个体的遗传多样性进行了研究，并利用SPSS 16.0软件线性模型(GLM)进行了体质量、壳长、壳高和壳宽与标记的关联分析。结果表明，50对SSR引物在90个样本中共检测到204个等位基因，等位基因数(Ne)在2~9之间，平均等位基因4.080， 有效等位基因数(Na)为2.574；观察杂合度(Ho)、期望杂合度(He)和多态信息含量(PIC)分别为0.534、0.543和0.491；共检测到15个SSR标记与4个生长性状具有显著相关性(P<0.05)，其他35个标记与性状的相关性未达到显著水平(P>0.05)；7个SSR标记与体质量显著相关(P<0.05)，6个SSR标记与壳长显著相关(P<0.05)，6个SSR标记与壳高显著相关(P<0.05)，4个SSR标记和壳宽显著相关(P<0.05)。对同一标记不同基因型间进行多重比较, 分别找到了4个性状的优势基因型。本研究筛选了与生长性状位点连锁的标记，为后续的分子标记辅助育种提供技术支撑。

小麦叶锈菌 (Puccinia triticina) 引起的小麦叶锈病是小麦上的重要病害。为了解小麦叶锈菌遗传多样性及其亲缘关系，本研究利用简单重复序列 (simple sequence repeat，SSR) 标记技术对2009年采自河北、河南、山东、四川4省的小麦叶锈菌株进行SSR分析。小麦叶锈菌的观察等位基因数 (Na) 为1.75，有效等位基因数 (Ne) 为1.40，Shannon 信息指数 (I) 为0.35，Nei's基因多样性指数 (H) 为0.23，多态性百分率为75.29%，其中河北、河南和山东的叶锈菌群体遗传多样性水平高于四川群体。聚类分析表明，在相似系数0.96处4个群体聚为2组，河南、山东及四川群体聚为一组，河北群体自成一组，其中河南和山东群体亲缘关系最近。小麦叶锈菌具有一定的遗传变异，群体间遗传变异占总变异的8.93%，群体内遗传变异占总变异的91.07%。小麦叶锈菌群体间每代迁移数Nm为6.10。小麦叶锈菌遗传多样性丰富，群体间遗传相似性较高，亲缘关系与地理分布具有一定相关性。群体内遗传变异是群体遗传变异的主要来源。本研究说明群体间存在广泛的菌源交流，为明确小麦叶锈病流行区系和叶锈菌传播路线提供了基础资料。

从陕西泾阳地区的番茄(Lycopersicon esculentum)上采集到73份表现矮化、黄化和曲叶症状的番茄黄化曲叶病(Tomato yellow leaf curl disease, TYLCD)样品，利用双生病毒简并引物 PA和PB及番茄黄化曲叶病毒(Tomato yellow leaf curl virus, TYLCV)的通用引物TYT-F和TYT-R进行PCR扩增，共有70个样品检测呈阳性；利用双生病毒DNA-B及卫星DNA的通用引物，未扩增到相应目标条带；随机选取样品SX8，利用滚环扩增PCR(RCA-PCR)、克隆及测序等技术获得病毒DNA-A的全基因组序列，该DNA分子全长含2 781 bp(GenBank 登录号: JN412854)，与来自山东番茄的TYLCV分离物SD2(缩写为TYLCV-[SD2])(GenBank 登录号: GU199587)的核苷酸序列相似性最高，为99.9%；系统进化分析发现，该病毒分离物与我国已报道的TYLCV各分离物亲缘关系较近。这些结果表明，陕西番茄黄化曲叶病是由TYLCV引起，该病毒可能来源于我国山东番茄上的TYLCV。

苏云金杆菌Cry2Ab蛋白是一类对鳞翅目昆虫有特异性毒性作用的毒素蛋白，已广泛应用于针对鳞翅目害虫的防治之中。依据苏云金杆菌cry2Ab基因序列设计一对全长引物，从苏云金杆菌(Bacillus thuringiensis)WB9菌株总DNA中克隆出cry2Ab基因全序列，构建Cry2Ab-PK表达载体，将获得的Cry2Ab-PK阳性克隆进行原核诱导表达，获得约90 kD 的Cry2Ab-GST融合蛋白，经批量纯化并切除GST标签后获得可溶Cry2Ab蛋白，约65 kD。利用纯化Cry2Ab可溶蛋白免疫新西兰雄性大白兔(Oryctolagus cuniculus)，制备Cry2Ab兔源多克隆抗血清，通过间接ELISA法测定Cry2Ab抗血清效价超过1∶150 000。Western blot 测定结果表明，制备的Cry2Ab兔源抗血清能特异性识别Cry2Aa及Cry2Ab抗原蛋白，不能识别Cry1Ab及Cry3Aa抗原蛋白。研究结果对深入研究Cry2A毒素蛋白作用机理及毒素与受体间互作关系提供了技术支持。

microRNA-200b(miR-200b)具有类似的调控哺乳动物体型大小的功能，但尚未在哺乳动物个体上进行验证。为研究microRNA-200b在小鼠发育过程中的表达，探讨microRNA-200b及其靶标基因在小鼠体型发育调控中的关键作用，本研究从小鼠(Mus musculus)基因组中扩增得到miR-200b前体序列，并验证了该miRNA的茎环前体结构；采用生物信息学软件预测miR-200b可能的靶基因，并通过双荧光素酶报告载体系统验证了miR-200b与靶基因3'UTR的相互作用；通过荧光定量PCR技术分别分析了miR-200b在成年小鼠体内各组织中和miR-200b及其靶标基因在小鼠胚胎发育不同时期的表达变化。结果显示，克隆到的鼠miR-200b前体序列能够形成茎环结构；软件预测和细胞实验证实Fog2基因是miR-200b的靶标基因，且二者在小鼠胚胎发育第10.5天到第15天时表达呈负相关趋势；qRT-PCR结果表明，miR-200b在成年雌性小鼠各组织中均有表达，在肌肉、肾脏和子宫中表达量高，在心脏、脾脏和肺脏中表达量偏低。根据表达谱和靶标验证结果推测，miR-200b通过与靶基因Fog2的互作参与小鼠胚胎发育过程。

由于转基因标准物质的缺乏，无法保证检测结果的准确、可靠和可比。本研究将筛选后的转基因玉米(Zea mays)NK603阳性材料及受体进行研磨筛分，粒径测定结果表明，研磨后的粒径大小为100 μm左右。采用重量法配置了3个不同水平的转基因玉米基体物质，应用实时荧光定量PCR方法对研制的标准物质进行均匀性和稳定性检测，统计结果表明，所研制的基体标准物质均匀性良好；在4 ℃保存条件下，一年内未发现不稳定现象。重量法确定的标准值和扩展不确定度(k=2)分别为(0.50±0.10)%、(1.00±0.35)%和(5.00±0.35)%。同时选择7家实验室进行协同验证，结果表明，研制的转基因玉米NK603基体标准物质量值准确可靠，与国外标准物质相比，不确定度水平相当。本实验研制的转基因玉米NK603基体标准物质适用于转基因玉米NK603的定量检测。

本实验研究了大黄鱼肌肉生长抑素前肽基因对红鲤的促生长作用。分别通过RT-PCR和PCR从大黄鱼(Larimichtys crocea)和pIRES-EGFP质粒扩增得到了肌肉生长抑素(MSTN) 前肽基因及核糖体内部进入位点序列(IRES)-增强型绿色荧光蛋白基因(EGFP)片段，经测序验证正确后，构建了Tol2转座子供体质粒pT2AL200R150G-MSTN propeptide-IRES-EGFP。通过精子介导法(S1、S2组)、电穿孔法(E1、E2组)及基因枪法构建转基因红鲤(Cyprinus carpio)，孵化72 h后的鱼苗经荧光显微镜检测，EGFP表达阳性率为：精子介导法S1组38%，精子介导法S2组48%，电穿孔E1组47%，电穿孔E2组53%，基因枪组2%；孵化10 d的仔鱼RT-PCR检测EGFP和MSTN前肽基因阳性率为：精子介导法S1组35%，精子介导法S2组45%，电穿孔E1组45%，电穿孔E2组55%，基因枪组1.8%。孵化后75 d转基因红鲤与对照组相比，体长和体重分别提高了21.31%和27.59%。本实验结果表明，精子经高渗、低渗保存剂处理并通过电穿孔作用可大幅提高基因转移效率。