近年来，中国番茄黄化曲叶病毒(Tomato yellow leaf curl China virus, TYLCCNV)病在我国自南向北不断蔓延，发病地块减产甚至绝产，造成了巨大的经济损失。本研究应用RNA沉默(RNA silencing)防治病毒病原理构建TYLCCNV外壳蛋白(coat protein, CP)部分基因片段dsRNA(double-strand RNA)导入本氏烟(Nicotiana benthamiana)获得了抗TYLCCNV的转基因烟草。实验结果表明，目的基因已整合到转基因烟草植株的基因组中。用TYLCCNV侵染性克隆接种转基因烟草，症状观察和PCR检测发现，对TYLCCNV表现为免疫的转基因烟草占14.6%。Northern blot分析表明，在不同的抗病类型转基因植株中，目的基因mRNA的积累量存在明显的差异，其积累量与抗病型呈负相关。研究结果对利用RNA沉默防治TYLCCNV有一定的理论指导意义。

根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)侵染植物会引起感染细胞的基因转录发生变化。明确其间的基因转录模式，有助于揭示农杆菌的致病机理和改善农杆菌介导的遗传转化技术。本研究采用RAM(ranking analysis of microarray data)统计方法，分析拟南芥(Arabidopsis thaliana)受伤和接种农杆菌GV3101后第3小时至第6天的转录组变化，采用MapMan软件分析所得差异转录基因的功能类别与分布。结果显示，农杆菌GV3101导致4 651个基因差异转录，而受伤时有3 885个基因的转录发生改变，两者之间有1 045个相同基因。接种农杆菌GV3101后拟南芥基础代谢相关的差异转录基因数目减少，并且使胁迫途径中植物致病相关蛋白(pathogenesis-related proteins, PR proteins)的编码基因转录变化显著，其中37个NB-LRR (nucleotide-binding site, leucine-rich repeat)型抗病蛋白(resistance proteins, R proteins)的编码基因转录水平明显下降。受伤时只有6个NB-LRR型蛋白的编码基因转录下调。研究结果表明，接种根癌农杆菌GV3101后拟南芥细胞的转录模式明显改变，抗病能力受到抑制，有利于农杆菌T-DNA的整合和致病。

本研究拟从麻类脱胶高效菌株Dickeya sp. DCE-01克隆果胶裂解酶基因(pel)，并构建表达载体进行原核表达，对表达产物进行纯化和酶学性质研究。根据麻类脱胶高效菌株Dickeya sp. DCE-01全基因组序列预测的果胶裂解酶基因(pel)设计引物，PCR扩增后将该基因连接到pEASY-E1载体上，导入大肠杆菌(Escherichia coli) BL21(DE3)进行表达。采用超滤和Sephadex G-100凝胶层析两步法纯化胞外果胶裂解酶，并研究其酶学性质。结果表明：pel基因(GenBank登录号: JX 964998)序列全长1 164 bp，编码387个氨基酸，预测其N末端前35 AA为信号肽，前体蛋白分子量为41.4 kD， 成熟蛋白分子量为37.8 kD。BL21(DE3)/pEASY-E1-pel发酵液的酶活力达27.82 IU/mL。SDS-PAGE分析两步法的纯化收集液，Pel活性组分显示为38 kD的优势条带；经Gel Analyzer 2010 软件分析，显示该Pel组分纯度达98.6%。该Pel最适反应温度为55℃，在≤60℃时稳定；最适反应pH为9.5，pH 9.0~10.0时稳定。与橘子果胶和多聚半乳糖醛酸钠相比，苹果果胶为该Pel的最适底物。该果胶裂解酶的催化作用依赖于Ca2+，1.5 mmol/L的Ca2+能最大幅度提高酶活力；Mn2+、Pb2+和EDTA能严重抑制酶活力。从麻类脱胶高效菌株中克隆到果胶裂解酶基因，并在大肠杆菌成功表达；该酶的耐热耐碱性表明其在生物质加工过程中具有重要工业化应用前景。

脂联素主要是由脂肪细胞分泌的一种脂肪细胞因子，对啮齿类动物的研究发现，脂联素通过垂体细胞存在的脂联素受体，对LH的分泌起抑制作用，从而影响繁殖功能。本实验旨在了解脂联素受体mRNA与生殖相关因子mRNA在皖南花猪垂体组织中表达的发育性变化及相关性。采用荧光实时定量PCR方法检测0、30、45、90和180 d(各日龄样本数10头, 公母各5头)皖南花猪垂体中脂联素受体(AdpR1和AdpR2)、促性腺激素释放激素受体(GnRHR)、黄体生成素(LH-β)、卵泡刺激素(FSH-β)mRNA的表达水平，ELISA方法检测血液中LH与FSH的浓度变化。结果表明：(1)垂体AdpR2 mRNA有显著发育性变化(P<0.05)；AdpR1 mRNA各个日龄的表达均显著高于AdpR2 mRNA，公猪在0、30和180 d显著高于母猪；(2)LH-β与FSH-β mRNA有显著发育性变化(P<0.05)，且母猪FSH-β在0 d显著高于公猪(P<0.05)，公猪GnRHR mRNA在90 d显著高于母猪(P<0.05)。血液中LH和FSH有极显著的发育性变化(P<0.01)，母猪各个日龄FSH含量均高于公猪。(3)公猪AdpR1 mRNA分别与GnRHR、FSH-β、LH-β mRNA负相关(P<0.05)，AdpR2 mRNA与GnRHR mRNA负相关(P<0.05)；母猪AdpR2与GnRHR、LH-β、血清FSH分别负相关(P<0.01或P<0.05)；此外，公、母猪AdpR1与AdpR2 mRNA均正相关(P<0.01或 P<0.05)，GnRHR分别与FSH-β和LH-β mRNA正相关(P<0.01或 P<0.05)。本研究结果提示，脂联素可能经AdpR介导，通过GnRHR，或直接对垂体FSH和LH的分泌起抑制调节作用。

褪黑素(melatonin)是由松果体和视网膜分泌的一种内分泌激素，具有广泛的生物学功能。为研究褪黑素受体基因(MTNR1A)对寿光鸡产蛋性状的影响，本研究采用直接测序法检测MTNR1A 基因5'调控区的单核苷酸多态性(SNPs)，并分析对寿光鸡(Gallus gallus)产蛋性状的影响。结果表明，在MTNR1A 基因5'调控区存在8个SNPs位点，其中-34、-151和-617位点多态信息含量(PIC)值分别为0.13、0.12和0.05，呈低度多态，-100、-110、-126、-329和-538位点PIC值分别为0.37、0.37、0.37、0.37和0.36，呈中度多态。-100、-110、-126和-329位点对寿光鸡开产日龄和前期20~25周龄的产蛋数均有显著影响(P<0.01或0.05)，-538位点仅对开产日龄有显著影响(P<0.05)。单倍型分析显示-100、-110和-126位点紧密连锁，构建了TTT、TTC和GCT 3种单倍型和6种双倍型。与单倍型GCT相比，单倍型TTC可使开产日龄提早2.6 d，早期产蛋数增加1.4枚。综上所述，寿光鸡MTNR1A基因5'调控区SNPs位点丰富，单倍型TTC可使开产日龄提前和早期产蛋数增加，是具有潜在应用价值的分子遗传标记，可为寿光鸡早熟性状的选育提供技术支持。

赭曲霉毒素A (ochratoxin A, OTA)是一种污染食品的真菌毒素，对许多动物具有肾毒性，肝毒性，免疫毒性，致畸和致癌作用。本研究以人肝癌细胞HepG2为体外模型，研究OTA引起的细胞损伤及对DNA稳定性的影响。MTT结果显示，OTA能抑制HepG2细胞的生长，存在时间剂量——效应关系。OTA引起细胞上清中酸脱氢酶(LDH)，谷草转氨酶(GOT)和谷丙转氨酶(GPT)活性的升高，诱导细胞内活性氧(ROS)生成，降低超氧化物歧化酶(SOD)活力。彗星实验结果显示OTA引起DNA链断裂，形成拖尾现象。同时，本研究还首次研究了OTA对DNA甲基化的影响。HPLC/MS/MS结果显示，经OTA处理后的细胞，其DNA中5-甲基脱氧胞苷(5mdC)百分数显著低于对照组。这些结果表明OTA会抑制HepG2细胞生长，引起氧化损伤，破坏DNA的稳定性和完整性。本研究表明OTA引起的肝毒性可能与氧化损伤和DNA损伤有关。

对稻瘟病菌定殖过程中致病相关基因的功能研究有助于进一步揭示稻瘟病菌的致病机理。本研究通过生物信息学和分子遗传学方法对稻瘟病菌假定苯基丙酮单加氧酶基因(MoPAMO1)的功能进行了分析。结果显示，MoPAMO1编码一个假定的苯基丙酮单加氧酶，系统进化分析表明，它与同属丝状真菌的轮枝孢菌对应蛋白的关系最为接近。MoPAMO1基因在病菌侵染过程中被诱导表达，其缺失突变体的产孢量减少，但生长速度和致病性与野生型相比没有显著差异(P<0.01)。表明该基因参与了稻瘟病菌的产孢过程。由于稻瘟病菌数据库中存在另外5个可能功能冗余的苯基丙酮单加氧酶基因，致使该基因与病菌营养生长和致病性的关系尚无法明确。本研究为进一步揭示MoPAMO1的生物学功能提供了基础数据。

核糖体蛋白除组成核糖体、参与蛋白质合成之外，还作用于细胞的分裂、增殖、分化、凋亡、发育调控等过程。为了研究核糖体蛋白基因在刺参中的生理功能，本研究采用全长cDNA克隆技术首次从刺参(Apostichopus japonicus)体壁中克隆出核糖体蛋白L17基因(ribosomal protein L17, RPL17)的全长cDNA序列(GenBank登录号: JQ922561)。该基因cDNA全长643 bp，包括33 bp的5′-UTR，58 bp的3′-UTR，开放阅读框552 bp，编码183个氨基酸，编码的蛋白质相对分子量为21.5010 kD，理论等电点(pI)为10.29, 总平均亲水性(GRAVY)为－0.964，为不稳定的亲水蛋白。在NCBI网站上经Blastn和Blastx比对分析，发现该序列的核苷酸序列以及推导的氨基酸序列与其他物种的同源性均在70%以上，其中与紫海胆(Strongylocentrotus purpuratus)的同源性分别为75%和81%。二级结构预测结果：α螺旋占36.61%；β折叠占7.65%；无规卷曲占42.08%；其余13.66%为延伸链。蛋白功能位点分析显示其含有1个核糖体蛋白L22信号位点和9个磷酸化位点，其中cAMP和cGMP依赖性蛋白激酶磷酸化位点3个，蛋白激酶C磷酸化位点4个，酪氨酸激酶Ⅱ磷酸化位点2个。构建的系统进化树显示，刺参与同为棘皮动物的紫海胆聚为一支，分子进化地位上关系最近，其次聚类顺序较近的为玻璃海鞘、非洲爪蟾，脊椎动物聚为一支，该结果与这些物种在生物学上的分类是较一致的。 利用荧光定量PCR(qRT-PCR)技术检测RPL17基因在刺参各组织中的表达，结果表明，RPL17基因在体腔细胞中表达量最高，肠中次之，呼吸树中最低。体腔细胞中的表达量分别为肠、体壁、纵肌、呼吸树的5.67、21.63、43.25和346倍，与4种组织的差异均极显著(P<0.01)。另外，肠与呼吸树中的表达量差异显著(P<0.05)，其余组织差异不显著(P>0.05)。本研究结果将为进一步研究刺参蛋白质合成、再生及多种生理活动的调控机制提供基础数据。

鸡主要组织相容性复合体(MHC)基因具有高度多态性和稳定性,，与机体抗病性和免疫应答密切相关，是家禽抗病育种研究中的优选标记基因。本研究采用PCR-RFLP法，分析170只良凤青脚麻鸡(Gallus gallus)MHC B-Lβ(MHC class Ⅱ)基因第2外显子Hin1Ⅰ位点的多态性及其对鸡部分免疫性状(淋巴细胞活性，新城疫(ND)抗体浓度，γ干扰素(IFN-γ)、白介素4(IL-4)和白介素12(IL-12)含量)的影响，探讨MHC B-LβⅡ基因第2外显子多态性及其对鸡免疫功能的影响。结果表明：MHC B-LβⅡ基因第2外显子经Hin1Ⅰ酶切后检测到A、B两种等位基因和AA、AB、BB 3种基因型，其等位基因频率分别为0.553和0.447，基因型频率分别为0.235、0.636和0.129；AA、AB基因型个体淋巴细胞活性、新城疫抗体浓度、IFN-γ和IL-4含量高于BB基因型；IL-12含量在3种基因型间无明显差异。推测MHC B-LβⅡ基因第2外显子Hin1Ⅰ位点多态性对鸡免疫功能有一定影响，可作为鸡抗病力性状的一个候选基因。

盐生植物北美海蓬子(Salicornia bigelovii Torr.) 是世界上最具耐盐性的植物之一，为了研究其耐盐机理和获得新的耐盐基因，本研究利用SMARTTM(switching mechanism at 5' end of RNA transcript)技术构建了北美海蓬子在盐胁迫下的全长cDNA文库。原始文库滴度为5.46×105 pfu/mL，重组率为96.5%，插入片段长度在0.5~2 kb，1 kb以上的占60%。从原始文库中随机挑取100个阳性克隆进行序列分析，获得65条高质量的基因序列。通过检索后发现其中有些是逆境应答相关基因和新基因。此外，以400 mmol/L NaCl处理的北美海蓬子为模板，对文库中与耐盐相关的SbX和SbSAMS进行RT-PCR分析，发现随着胁迫时间的延长，海蓬子体内的SbX表达量上调，而SbSAMS的表达量则逐渐减弱。研究结果为植物耐盐性机理、农作物遗传性状改良和种质创新提供基础资料。

柚皮苷是一种双氢黄酮类化合物的苦味剂，鼠李糖基转移酶是柚皮苷的合成过程中的关键酶。本研究通过RT-PCR方法从梁平柚(Citru maxima cv. Liangping)扩增到鼠李糖基转移酶(Cm1, 2RhaT)基因，构建了该基因的原核表达载体pET28a-CmRhaT并转化到大肠杆菌(Escherichia coli)BL21(DE3)中，诱导表达并分离纯化得到融合蛋白。利用SYBR GreenⅠ实时荧光定量PCR检测Cm1, 2RhaT基因在梁平柚等5个柑橘品种叶片、果实及不同发育时期的表达差异。研究结果获得Cm1, 2RhaT的DNA和cDNA序列(GenBank登录号:JQ217381)，cDNA长1 436 bp，推测的编码蛋白Cm1,2RhaT包含453个氨基酸，理论分子量为51.2 kD。分离纯化得到了较高浓度(0.526 mg/mL)和纯度(95%)的融合蛋白。定量分析表明，该基因在梁平柚的果实和叶片中均有表达。从开花后30~180 d，该基因的表达量总体上随着果实的成熟而逐渐降低。其同源基因在其它品种中也呈现和梁平柚基本一致的波动性表达模式。本研究从梁平柚中扩增出一个Cm1, 2RhaT基因，其表达的酶具有典型的糖基转移基团，是柑橘苦味物质之一黄烷酮合成中的关键酶，参与柑橘次生代谢过程，可能是无苦味柑橘品种改良的一个切入点。

酸性土壤中，Al3+和H+根毒性是影响作物生长的主要限制因子。植物已经演化出部分耐受铝毒和质子毒性的机制，而这些生理过程的分子机制仍然很少被描述。本研究在紫花苜蓿(Medicago sativa L.)中克隆出一个编码ABC转运子跨膜域的基因MsSTAR2(GenBank登录号: KC430619)，它与水稻(Oryza sativa)耐铝基因OsSTAR2和拟南芥(Arabidopsis thaliana)耐铝基因AtALS3有较高的同源性。MsSTAR2在根、茎和叶组织中都有表达，且在叶中的表达量最高。与OsSTAR2和AtALS3不同，MsSTAR2同时受到Al3+和H+的诱导，但它不响应于其他金属离子，如Cd，Mn等。此外，本研究发现基因的表达量和紫花苜蓿的耐铝性间没有正相关的关系。实验结果表明，MsSTAR2是一个铝激活基因，它可能诱导铝损伤在紫花苜蓿中的保护机制，通过与核酸结合域蛋白相互作用为一个完整的ABC转运子参与苜蓿的抗铝作用中。

近年研究发现小RNA引起的RNA干扰(RNA interference, RNAi)可以导致基因沉默，RNAi技术在促进病原物与寄主相互作用、开辟植物病害防治新途径方面具有很大的潜力。植物病原真菌(plant pathogenic fungi, PPF) 是造成作物产量损失、影响全球粮食安全的主要病原物，因此，了解病原真菌的致病机制、寄主植物抵抗病原真菌的机制以及寻求防治真菌病害的新途径成为科学研究一项重要的任务。寄主诱导的基因沉默(host-induced gene silencing, HIGS)技术是在RNAi可以提高植物抗病性的基础上发展起来的，它既可以从反向遗传学方向鉴定植物专性寄生病原菌的基因功能，又可以通过构建HIGS载体培育转基因抗病作物，因而成为一种全新的了解植物病原物与寄主互作和控制病害的工具。目前，HIGS技术在很多真菌病原物的基因功能研究和病害控制方面得到应用，并取得了显著的成就，逐渐显示出其巨大的应用潜力。本文综述了HIGS的分子机制、发展、应用前景以及在病原真菌基因功能验证方面的优缺点，并对HIGS技术需要解决的基本问题进行了讨论。

为了施行对转基因作物的监管，许多国家和机构制定了转基因标识制度的相关条例，因此建立针对转基因产品的检测方法是十分必要的。本研究运用环介导等温扩增技术(LAMP)建立了对转基因玉米(Zea mays L.) LY038外源基因的快速检测技术，该方法依据cordapA基因的序列设计了4条特异性引物，结果表明，引物特异性良好，该检测体系在63℃恒定温度下，反应50 min，可检测到0.01%的样本，是常规PCR方法的5倍。该检测方法具有高度的特异性、灵敏性和稳定性，该方法不需要特殊仪器、快速简便，在基层和现场检测中有很好的应用前景。

四倍体通常具有植株强健，花大等优点，为了培育盆栽四倍体亚洲百合，本研究在亚洲百合(Lilium)品种Petit Brigitte、Orange Pixie、Black Bird和Pollyanna间进行了正常人工授粉杂交，对3个杂交组合后代的组培苗鳞片用浓度为0.001%、0.002%、0.003%和0.005%的胺磺灵处理了4 h，对处理后的再生小鳞茎进行了染色体和荧光原位杂交(FISH)分析，结果表明，用0.003%和0.005%浓度的胺磺灵所处理百合的加倍率分别为19%和23%， FISH分析结果进一步证实了染色体加倍的植株，但有的植株的个别染色体存在未被加倍的现象。该结果进一步确认，胺磺灵处理对百合加倍的有效性；染色体细胞学的方法，结合FISH技术，更能对个别染色是否被加倍得以更准确的确认。

多基因共转化有利于对植物复杂性状进行改良。本研究通过在pXCS-HAStrep质粒中引入一段间隔序列，构建了双基因共表达载体pXCS-Dgene-HAStrep，实现了在一套表达盒内独立表达两个基因，并将克隆自橡胶树(Hevea brasiliensis)的HbWRKY11和HbWRKY7基因克隆入该载体，利用农杆菌(Agrobacterium tumefacien)介导法将构建好的共表达载体pXCS-HbWRKY11-HbWRKY7-HAStrep转入野生型拟南芥(Arabidopsis thaliana)，共获得了84株抗Basta除草剂的拟南芥转基因植株。对随机选择的8株转基因植株进行半定量和荧光定量PCR分析表明，HbWRKY11和HbWRKY7基因能同时独立表达， HbWRKY7的表达量略高于HbWRKY11，但差异不显著(Pr=0.4867>0.05)；而在不同的转基因植株间，基因的表达差异显著，其中单拷贝的转基因株系S2和S5表达量最高。对双基因共表达株系S2和S5及HbWRKY11和HbWRKY7的单基因转基因株系L3、L4、J1和J5进行低温和茉莉酸胁迫处理，结果表明， 冷应答基因AtCOR47和茉莉酸应答基因AtCOI1及可溶性糖含量在双基因共表达株系中的变化特征与其在单基因转基因株系中的变化特征均表现出明显的差异。实验证明，本研究所构建的双基因共表达载体可以在植物转化中实现一个表达框内独立表达两个基因。