盐角草(Salicornia europaea)是一种典型的耐盐植物，为了研究盐角草Cu/Zn-SOD基因在的盐胁迫耐受中的机制，本研究利用已知植物Cu/Zn-SOD基因的保守序列设计简并引物，采用RACE技术的方法从盐角草中扩增获得Cu/Zn-SOD基因。使用生物学软件分析其氨基酸序列，并进行同源性比对。构建原核表达载体，转化大肠杆菌(Escherichia coli)，使目的蛋白在重组菌中表达，并分析了不同盐浓度并含有抗生素的液体LB培养基中菌的生长情况，IPTG诱导表达，通过测定OD600值来分析Cu/Zn-SOD基因的耐盐功能。结果通过简并引物PCR扩增和RACE技术，克隆出盐角草Cu/Zn-SOD基因。盐角草Cu/Zn-SOD基因(GenBank登录号: JQ074238.2)全长为660 bp，开放阅读框长为459 bp，推测编码152个氨基酸，蛋白分子量约为15.1 kD，其氨基酸序列与碱蓬(Suaeda salsa)的序列相似性为96%，与黄灯笼辣椒(Capsicum chinense)的序列相似性为88%。生物学软件分析表明Cu/Zn-SOD蛋白可能存在于细胞质。构建原核表达载体pET-Cu/Zn-SOD和对照pETDuet-1，转化大肠杆菌BL21中。蛋白经IPTG诱导表达。经SDS-PAGE蛋白电泳检测发现表达蛋白条带大小与预期一致，说明目的蛋白成功表达。耐盐性分析表明重组菌BL21(pET-Cu/Zn-SOD)在高盐度培养基中的生长明显优于对照菌BL21(pETDuet-1)，说明盐角草Cu/Zn-SOD基因可能在盐胁迫逆境中起到耐受性作用。

沙门氏菌(Salmonella)是一种重要的食源性致病菌，为了解不同地区鸡源沙门氏菌的血清型、耐药性和耐药机制，本研究对从北京和陕西地区分离的110株鸡(Gallus domesticus)源沙门氏菌进行了分析。血清型结果表明，沙门氏菌流行株为肠炎沙门氏菌(S. enteritidis)，占76.58%。微量肉汤稀释法检测110株沙门氏菌对13种抗菌药物的耐药性，结果显示对多粘菌素E的耐药性最强，耐药率为41.82 %，其次依次为磺胺异噁唑(31.82 %)、氨苄西林(29.09 %)和多西环素(20.91 %)，对其余9种药物的耐药率均低于20%。耐药机制研究结果表明，相关耐药基因在耐药菌株中的携带率较高，Ⅰ类整合子主要携带氨基糖苷类、磺胺类、林可胺类等药物的耐药基因，该整合子在沙门氏菌耐药性的传播方面具有重要作用，本研究为鸡源沙门氏菌的流行性分析以及兽医临床沙门氏菌感染的科学用药提供了基础资料。

超长链脂肪酸(VLCFAs)代谢在花药发育中发挥着重要的作用,而反式烯脂酰-CoA还原酶(trans-2,3-enoyl-CoA reductase, ECR)是催化超长链脂肪酸合成的脂肪酰-CoA 延长酶之一。为进一步研究杀雄剂 SQ-1 诱导小麦雄性不育的机理，根据已报道二穗短柄草(Brachypodium distachyon)ECR 基因，采用电子克隆获得序列并设计引物，从小麦(Triticum aestivum)中克隆ECR 的开放阅读框cDNA 序列,命名为TaECR，将该序列提交至GenBank，登录号为KC222053。序列分析表明，TaECR 基因编码310个氨基酸，具有反式烯脂酰-CoA 还原酶的经典结构域。表达分析表明，TaECR 基因在小麦花药、颖片、叶和根中均有表达，其中在根中的表达量最底；与可育系相比，TaECR 基因在生理型不育系三核期中表达急剧下调，在单核期和二核期表达趋势无显著变化,并与其蜡质积累量变化趋势基本一致，这表明TaECR基因调节的超长链脂肪合成途径可能参与了SQ-1诱导的败育过程。

通过构建我国多花黑麦草主栽品种的SSR标记指纹图谱数据库，以实现对多花黑麦草品种的快速、准确鉴定。本研究利用SSR标记，基于多态性高、稳定性强和连锁群分布均匀的原则，从100对多花黑麦草(Lolium multiflorum Lam.)基因组来源的SSR引物中，筛选出12对引物用来构建了21个多花黑麦草品种(系)的指纹图谱。12对SSR引物共扩增出108种多态性基因型，多态性比率达94.15%，每对引物的基因型从5~22种不等，平均每对引物扩增出9种基因型，多态性信息量(PIC)变幅为0.744~0.934，平均为0.843，此12对引物可以在构建多花黑麦草品种DNA指纹数据库作为核心引物推荐使用。21个多花黑麦草品种(系)基因型间遗传相似性系数在0.4956~0.8571之间，UPGMA聚类分析表明，在相似系数0.69处可将全部材料分为3大类。7对引物在9个品种上具有唯一特征带，采用 15-08C单对引物即可将21个多花黑麦草品种完全区分开，该对引物不仅多态性高(PIC=0.934)，且具备多个品种的特征谱带。基于该引物建立了供试品种指纹图谱标准模式图，每个品种具有唯一的指纹图谱(带型)，为牧草品种的审定和保护以及选配优良杂交组合培育新品种提供了重要的理论依据。

多花黑麦草为异花受粉植物，杂交过程中易出现杂交种生物性混杂现象，有必要对杂交后代进行真假鉴定分析。本研究旨在筛选出多花黑麦草优势杂交组合和优异杂交后代材料，为多花黑麦草杂交育种工作提供基础资料。实验利用SSR分子标记辅助鉴定5个多花黑麦草(Lolium multiflorum)骨干品种为亲本创制的杂种后代真实性，并对亲本与杂种后代主要表型进行比较。结果表明：(1)用20对引物组合共得到多态性条带426条，多态性位点百分率为82.41%，说明SSR分子标记能够很好的揭示多花黑麦草材料间的差异；(2)经SSR分子鉴定，将后代分为有父本特征谱带的杂种后代 、无父本特征带的后代2类，在150个杂交后代单株中有父本特征谱带的杂种后代有108个为真杂种，其中杂交组合GC、CG真杂种最多均为24个，WG组合真杂种最少为19个；(3)杂交组合CG的F1代部分形态特征显著优于亲本，5个杂交组合内(间)在营养器官与生殖器官性状均存在显著差异，其中杂交组合MG的变异系数最高，WG的变异系数最低，杂交组合CG形态特征显著高于其他杂交组合。由研究结果可以初步判断长江2号×赣选一号多花黑麦草为优势杂交组合，其杂交种为优异杂交后代材料，可为后续杂交选育新品系提供后备材料。

咖啡酸甲基转移酶(COMT)是木质素合成途径的关键酶，在植物抗逆反应中发挥重要作用。本研究基于本实验室已建立的橡胶树(Hevea brasiliensis)胶乳EST数据库，对组装后序列(Contig)检索并设计引物，利用PCR技术克隆到一个橡胶树COMT基因，命名为HbCOMT1(GenBank登录号为GI: 443908530)。该基因全长1 926 bp，由4个外显子和3个内含子组成，编码368个氨基酸，预测蛋白的分子量为40.58 kD，等电点为5.46，具有植物O-甲基转移酶的典型特征。系统进化分析显示HbCOMT1蛋白与蓖麻(Ricinus communis)和葡萄(Vitis vinifera)的COMT聚为一组，其他11种植物的COMT则另成一组。基因表达分析显示HbCOMT1在胶乳中的表达量最高，其次是叶片和树皮，花、芽中的表达量较低，种子中几乎不表达。同时，HbCOMT1基因在胶乳中的表达量随割次增加明显上升，显著受伤害诱导，受死皮调控，但对乙烯利应答不明显。本研究首次从橡胶树中克隆了一个COMT基因，了解了其基因结构与表达特性，推测该基因可能参与乳管的胁迫应答和排胶调控，为深入揭示该基因功能提供基础资料。

乙草胺是一种广谱、高效的酰胺类除草剂，由于乙草胺具有较长的降解周期，还有不易挥发、不易光解、易残留的特点，如果过量、频繁使用，对人、动植物均有一定的毒害作用。为了探讨乙草胺的微生物降解机理，本研究从长期受乙草胺污染的土壤中分离到一株能降解乙草胺的菌株M-3，该菌株能以乙草胺为唯一碳源生长。通过菌落表型、生理生化特征和菌株16S rRNA基因序列的相似性分析，将其鉴定为寡养单胞菌属(Stenotrophomonas sp.)。在室内条件下，运用HPLC和HPLC-MS分析方法，研究了菌株M-3对乙草胺的降解特性，并对其代谢途径做了初步的研究。结果表明，菌株M-3在5 d内对浓度为50 mg/L的乙草胺的降解率可达76.6%。M-3降解乙草胺的最适温度和最适pH值分别为30℃和7.0。在对代谢产物结果进行分析的基础上推测了M-3降解乙草胺的途径，将产物鉴定为2-乙基-6-甲基-2-氯乙酰苯胺。该研究为乙草胺污染的生物修复提供了理论依据。

副猪嗜血杆菌(Haemophilus parasuis)是猪群上呼吸道的一种共栖菌群，在一定的条件下能侵入机体并导致严重的全身性疾病，区分出正常栖生菌株和致病性菌株是确诊该病的关键。为了筛选副猪嗜血杆菌毒力株与非毒力株之间的差异蛋白，本研究通过比较蛋白质组学分析临床分离的毒力菌株14A7-2和非毒力菌株20A3-2之间2-DE图谱的差异，提取两个菌株的菌体蛋白进行双向电泳分离，Imagemaster 2D Platinum 7.0软件分析处理凝胶图像，MALDI-TOF/MS鉴定差异蛋白。在副猪嗜血杆菌毒力菌株中检测到596±10个蛋白质点而在非毒力菌株中检测到568±10个蛋白点，其中表达量差异达5倍以上及毒力菌株或非毒力菌株特有的蛋白点共有80个。选取毒力菌株或非毒力菌株特有的44个差异蛋白点进行质谱鉴定，成功鉴定42个蛋白点，对应37种蛋白。其中，毒力菌株特有蛋白27种，非毒力菌株特有蛋白5种，在毒力菌株特有蛋白中鉴定出潜在毒力因子铁摄取调节蛋白、触发因子、3-脱氢奎尼酸脱水酶等。研究结果为进一步研究副猪嗜血杆菌的毒力因子和致病机理以及鉴别诊断不同毒力株新技术提供新信息。

为进一步明确外源基因在转基因柑橘无性繁殖后代中的遗传稳定性及目标性状表现，本研究以转双价抗菌肽基因(Shiva A-cecropin B)纽荷尔脐橙(Citrus Sinensis Osbeck)无性繁殖后代植株为材料，通过PCR扩增，Southern杂交和实时定量PCR检测，以及温室抗病性评价分析等，对抗菌肽Shiva A基因在转基因柑橘后代株系中的遗传稳定性进行了研究。结果表明，外源抗菌肽Shiva A基因在转基因及其无性后代中能够稳定整合与表达。Southern 杂交分析表明，Shiva A基因在无性繁殖后代基因组中为1个拷贝，而在T0代中为2个拷贝，由此推测T0代植株为混合嵌合体。定量PCR分析表明，Shiva A基因在T0代中的表达水平低于其无性繁殖后代。本研究中外源基因的表达与拷贝数的多少成负相关。研究结果为开展转基因柑橘安全性评价提供了有用的实验材料，积累了有效的实验数据。

叶片是植物光合作用器官，在能量固定和利用中具有重要作用，研究光诱导型茎叶特异表达启动子的作用元件及其功能对于其调控基因的表达研究具有重要的理论意义和应用价值。本研究用PCR技术从马铃薯(Solanum tuberosum L.)基因组中分离了光诱导型茎叶特异表达启动子ST-LS1 的1 556 bp序列，序列分析表明，该片段与已报道的ST-LS1启动子(GenBank accession No. X04753.1)有99.68 %的同源性，包括参与芽的特定表达和光反应顺式作用元件as-2-box、光效应顺式作用元件G-box等。将该片段与GUS基因融合，构建了植物表达载体pBⅠ121-ST-LS1，应用根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导法转化烟草(Nicotiana tabacum)获得了转基因植株。用qRT-PCR和GUS活性组织染色检测转基因烟草植株，结果表明，在ST-LS1启动子驱动的GUS转基因烟草植株的叶和茎中能够检测到GUS基因的表达，根中则检测不到；对黑暗、恒温光照培养、自然光条件处理20 d后的转基因植株分析表明，在黑暗处理的转基因植株中GUS基因无表达，而在自然光条件处理转基因植株的叶和茎中GUS基因的表达高于恒温光照培养的转基因植株。结果可为应用基因工程改良农作物品种提供理论和应用依据。

受精卵原核注射技术作为制备转基因小鼠的常用方法，其操作过程对受精卵造成的影响可能是导致原核注射卵发育能力不高的主要原因之一。受精卵细胞骨架系统与受精卵的原核迁移及早期卵裂等发育过程密切相关，为了研究受精卵微管、微丝在原核注射后胚胎发育过程中的动态变化，并为提高原核注射卵发育效率提供基础资料，本研究采用免疫荧光技术与激光扫描共聚焦显微镜技术，在原核注射后昆白小鼠(Mus musculus)受精卵第一次有丝分裂过程中对其α-微管(α-tubulin)和微丝(F-actin)进行定位观察。结果显示：(1)原核注射后受精卵存活率为(75.11±2.10)%，卵裂率为(79.70±1.75)%，囊胚率为(44.85±3.21)%，与未进行显微注射的对照组受精卵卵裂率(90.37±0.65)%和囊胚率(75.32±1.29)%相比，存在极显著差异(P<0.01)。(2)受精卵原核注射后，原核期微管在胞质内弥散分布，没有明显的星体结构，原核周围无纤维状微管；在原核迁移、融合期，α-微管逐渐呈纤维状集中在原核周围，胞质内出现星体结构，中体逐渐消失；在第一次有丝分裂开始时，α-微管参与形成纺锤体；在卵裂完成后，α-微管集中分布于两卵裂球连接处的中体中。而对照组受精卵原核期微管集中于原核周围呈纤维状分布，卵胞质内有星体结构；在原核迁移、融合期、第一次有丝分裂期及卵裂完成后，其微管分布与原核注射受精卵无明显差异。(3)受精卵原核注射后，原核期微丝在原核周围及皮质区域均有分布；随着原核的迁移和融合，卵胞质内部微丝分布逐渐减少，明显趋于集中在受精卵皮质区域和原核周围；第一次有丝分裂开始时，卵胞质内部微丝消失，微丝集中分布于受精卵皮质部位；卵裂完成后，微丝主要分布于两卵裂球间的分裂沟处。对照组受精卵微丝在原核期及原核迁移、融合过程中，微丝均集中分布于皮质区域；在第一次有丝分裂及卵裂完成后，其微丝分布与原核注射受精卵无明显差异。研究结果表明，原核注射操作对受精卵微管网络的影响主要集中在原核期，在原核融合期前微管网络得以恢复，而对微丝网络的影响主要集中在第一次有丝分裂开始前，并且对皮质区域的微丝分布没有显著影响。

目前在基因工程中应用最广的为组成型启动子，但是组成型启动子驱动外源基因在各组织中持续恒定的表达可能引起植物发育迟缓等问题，因此克隆来源于作物本身的组织特异型启动子逐渐受到重视。根据本实验室基因芯片数据库找到一个在水稻绿色组织特异表达的基因(TIGR Locus: LOC_Os06g21110)，用PCR技术从水稻明恢63(Oryza sativa L ssp. indica)基因组中克隆得到其上游启动子命名为GSP (green-tissue specific promoter)，长度为1 951 bp。将GSP与带有β-glucuronidas(gus)报告基因的的植物表达载体连接，经农杆菌(Agrobacterium)介导转化水稻中花11 (O. sativa L ssp. japonica)成熟种子胚诱导的愈伤组织，获得转基因水稻阳性植株，通过组织化学染色法证明，GSP是一个叶鞘和叶片特异表达启动子。对其进行5'端缺失分析，构建了7个缺失载体，通过验证缺失载体的表达谱，证明592 bp长度的启动子就足以维持鞘叶特异表达模式，初步鉴定出了该启动子的核心功能区域。本研究所克隆出的GSP启动子是一个未曾报道过的鞘叶特异表达启动子，基因工程中利用此类启动子可以在改良水稻性状的同时减少对水稻生理方面的副作用，有良好的应用价值。

肌球蛋白必需轻链基因是EF-hand钙结合蛋白家族的成员，具有很强的Ca2+结合活性。为了研究三角帆蚌钙代谢基因调控机制，本研究采用同源克隆策略和RACE技术，从三角帆蚌外套膜组织中成功克隆得到肌球蛋白必需轻链基因(myosin essential light chain, MELC)的全长cDNA序列，共1 119 bp，开放阅读框468 bp(47~514)，编码155个氨基酸，相对分子量为17.49 kD，理论等电点为4.53，基因序列提交GenBank的登录号为JX275828。通过PROSITE tools软件预测显示三角帆蚌MELC基因有一对保守的EF-hand 结构域，可结合Ca2+，属于EF-hand钙结合蛋白家族。同源性比对分析显示，三角帆蚌MELC基因与合浦珠母贝(Pinctada fucata)、太平洋牡蛎(Crassostrea gigas)、盘鲍(Haliotis discus discus)等海水贝类的MELC基因同源性最高，依次为69%、69%和68%。经实时荧光定量PCR检测，发现MELC基因在闭壳肌、外套膜、鳃、斧足、性腺、心脏、肝脏、肠等8个组织中均有表达，其中在外套膜、鳃和斧足等与贝类钙代谢相关的组织中表达量远高于肝脏、肠等消化器官，预示MELC基因可能参与三角帆蚌的钙代谢过程。不同Ca2+浓度处理实验的结果表明，随着水体中Ca2+浓度逐渐升高，三角帆蚌MELC基因在外套膜中的表达量呈先上调后下降的趋势，在60 mg/L时达到最高值，表明适宜的Ca2+浓度可以刺激MELC基因大量表达，而过高或过低的Ca2+浓度均会抑制MELC基因表达。实验结果表明三角帆蚌MELC基因与Ca2+吸收、转运与贮存相关，可能参与珍珠等生物矿化过程。

胚胎密闭培养是空间胚胎发育研究的基本条件，在胚胎密闭培养中，培养液适宜的氧含量对早期胚胎发育至关重要。本研究采用两种氧气比例不同的标准气和两个充气时长，对胚胎培养液进行标准气充气，研究标准气的氧气比例和培养液充气时间对密闭培养小鼠(Mus musculus)2-细胞胚胎体外发育的影响。胚胎密闭培养前，使用由5 % O2，5 % CO2，90 % N2或7.5 % O2，5 % CO2，87.5 % N2组成的高纯标准气对胚胎培养液分别充气120 或150 min，以不充气密闭培养和常规微滴培养为对照组。在培养开始后24和48 h检测胚胎过氧化物；培养96和72 h时检测胚胎缺氧诱导因子-1α(hypoxia-inducible factor-1α, HIF-1α)；培养72和96 h时统计囊胚发育率和孵化率，并进行囊胚细胞计数。结果显示，利用氧气比例为7.5%的标准气对胚胎培养液充气120 min 组和充气150 min组的胚胎在培养24 h时能够检测出过氧化物累积；5% O2标准气充气120 min，5% O2标准气充气150 min和7.5% O2标准气充气120 min组胚胎，在培养96 h时可检测到HIF-1α阳性，而不充气密闭培养组在培养48 h时即可检测到HIF-1α阳性；5% O2标准气充气120或150 min，7.5% O2标准气充气120或150 min时，密闭培养胚胎均能获得较理想的囊胚发育率和孵化率。培养72 h时，5% O2标准气充气120 min组的囊胚发育率(92.63±0.89)%高于其他3个充气密闭培养组，但无统计学差异(P＞0.05)，不充气密闭培养组囊胚发育率(57.04±10.04)%显著低于各充气密闭培养组(P＜0.05)，微滴培养组囊胚发育率(98.67±1.33)%显著高于7.5% O2的标准气充气120 min组((87.15±2.35)%，P＜0.05)。培养96 h时，各充气密闭培养组及微滴培养组囊胚发育率和囊胚孵化率无显著差异(P＞0.05)，但均显著高于不充气密闭培养组(P＜0.05)。各充气密闭培养组胚胎体外培养72 h后，囊胚细胞数差异不显著(P＞0.05)。培养96 h时，5% O2标准气充气120 min组密闭培养胚胎的囊胚细胞数(114.12±3.66)显著高于其他充气密闭培养组和不充气密闭培养组(P＜0.05)，与微滴组(110.56±5.24)无统计学差异(P＞0.05)。研究结果表明，使用由5% O2，5% CO2和90% N2组成的标准气对胚胎培养液持续充气120～150 min时，可较好地支持密闭培养小鼠2-细胞胚胎发育至囊胚阶段，并完成囊胚的孵化。本研究确定了小鼠2-细胞胚胎密闭培养适宜的标准气O2比例和充气时间，完善了胚胎密闭培养体系，为建立适宜于小鼠早期胚胎空间发育研究的密闭培养体系积累基础资料。

铁是植物生长的必需微量元素，缺铁导致苹果发生失绿症，生长结果受到影响。我国苹果主产区恰在缺铁区域范围内，因此，从丰富的苹果种质资源中筛选出铁高效型资源，通过育种手段选育出耐缺铁苹果砧木新品种，是解决苹果生产上因缺铁造成生长发育受影响、产量品质受损的根本性途径。1984年开始，本项目组从苹果属40个苹果树砧木种质资源中筛选铁高效基因型，发现小金海棠在Fe含量极低的条件下仍然能够正常生长，未表现出缺铁失绿症状，为铁高效型。随后，以小金海棠(Malus xiaojinensis Cheng et Jiang)实生苗为基础，建立小金海棠开放授粉杂交后代群体。1990年，从自然实生群体中初选出育种优系。经复选比较试验，选育出苹果无性系砧木中砧1号。中砧1号染色体数为四倍体(2n=4x=68)，具有无融合生殖能力，去雄套袋坐果率85%以上。与苹果栽培品种嫁接亲和性好，苗干直立性好，固地性强，半矮化，矮化程度、提早结果作用及丰产能力均与苹果半矮化砧木M7相近。果实风味甜，适口性好，品质极佳。抗苹果早期落叶病和枝干轮纹病，高抗苹果褪绿叶斑病毒(CLSV)、茎痘病毒(SPV)及茎沟槽病毒(SGV)等潜隐病毒。在石灰母质土壤地区用作苹果自根砧木，可有效避免缺铁黄化现象的发生。