邻苯二甲酸二丁酯(DBP)是一种重要的增塑剂，广泛用于塑料、橡胶和涂料等的合成，但它并非与树脂共价连接，从而很容易扩散到环境中造成污染。为了获得一株DBP高效降解菌，本研究从长期受垃圾污染的土壤中分离到一株能以DBP为唯一碳源生长的菌株S-3。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(测序后GenBank登录号: No.KF377815)，将其鉴定为类芽胞杆菌属(Paenibacillus sp.)。在室内条件下，运用HPLC和HPLC-MS分析方法，研究了菌株S-3对DBP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S-3在5 d内对浓度为100 mg/L DBP的降解率可达82.7%。S-3降解DBP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S-3降解DBP的代谢途径，将产物鉴定为邻苯二甲酸。该研究为DBP污染的生物修复提供了理论依据。

苯丙氨酸解氨酶(phenylalanine ammonia-lyase, PAL)是植物中广泛存在的苯丙烷代谢途径的第一个关键酶，在生物化工领域可利用其逆向催化性质生产L-苯丙氨酸(L-Phe)，而筛选活力高和稳定性好的PAL酶源是提高L-Phe产量的重要途径。本研究以苦荞(Fagopyrum tataricum)苯丙氨酸解氨酶基因(FtPAL)为材料，构建其原核表达融合载体pET-30b(+)-FtPAL，并转入大肠杆菌(Escherichia coli)BL21(DE3)中诱导表达，表达产物纯化后分析其逆向催化的酶学性质。结果FtPAL基因获得了有活性的表达，正向催化比活力在第5 小时最高达24.17 U/mg，纯化后正向和逆向催化比活力分别为158.74 U/mg和194.11 U/mg，薄层层析也证明，FtPAL可逆向催化肉桂酸氨化为L-Phe。酶学性质分析表明，FtPAL逆向催化的最适温度为30 ℃，热不稳定，最适反应pH为10，此时有较好的稳定性，除Mg2+对其具有激活作用外(P＜0.01)，其它金属离子(Na+、Mn2+、Fe2+、Fe3+、Cu2+和Ca2+)均具有抑制作用(P＜0.05或P＜0.01)，Hg2+则可使该酶完全失活。本研究明确了该酶具有合成L-Phe的性质，也为对进一步采用基因工程手段提高其催化能力和稳定性提供了基础资料。

苯丙氨酸解氨酶(PAL)作为植物苯丙烷类代谢途径中的关键酶，在其生长发育、抗病抗逆等多种生命进程中起重要作用，是花青素生物合成途径中的第一个酶。为了研究洋葱(Allium cepa L.) PAL基因的生物学功能及其与花青素合成之间的关系，利用不同植物PAL基因设计简并引物，通过RT-PCR和RACE技术克隆洋葱PAL基因全长cDNA序列(GenBank登录号: KF421110)，并对该基因进行序列分析和Real-time PCR表达分析。结果表明，该序列全长2 363 bp，编码包含708个氨基酸残基的蛋白质多肽；Blast分析和系统进化分析表明，该多肽与大蒜(Allium. sativum)、石蒜(Lycoris radiate)PAL蛋白相似性很高，因此被命名为AcPAL1。Real-time PCR表达分析结果表明，AcPAL1基因在白皮、黄皮和红皮洋葱中表达量依次增加；而随着鳞茎的不断膨大，其表达量却不断降低。本实验初步证实了所克隆的洋葱AcPAL1基因与花青素合成相关联，为研究洋葱PAL基因同花青素合成积累之间的关系提供了依据。

选择表达稳定性高的内参基因是提高实时荧光定量PCR分析(qRT-PCR)准确性的重要条件。本研究以能源植物柳枝稷(Panicum virgatum L.)根组织为材料，通过不同非生物条件胁迫，利用qRT-PCR技术检测UBQ1(泛素基因)、ACT2(肌动蛋白基因)、UBQ2(泛素基因)、TUB(β微管蛋白基因)、GAPDH(甘油醛-3-磷酸-脱氢酶基因)、CBP20(类胡萝卜素结合蛋白基因)、UCE2(泛素接合酶基因)、18S rRNA1(18S核糖体RNA基因)、NAC(NAC域蛋白基因) 和CYP2(亲环蛋白基因)10个内参基因的mRNA的表达情况，并运用Delta-Ct method，Genorm (ver. 3.5)、Bestkeeper (ver. 1.0)和NormFinder (ver. 0.953)软件综合分析10个内参基因的表达稳定性。结果显示，在不同的非生物环境胁迫条件下，最适合作为柳枝稷根组织研究的内参基因各不相同。10个内参基因平均表达稳定由高到低排序为：ACT2，TUB，UCE2，CBP20，CYP2，UBQ2，18S rRNA1，NAC，UBQ1，GAPDH。在干旱胁迫条件下，ACT2基因表达稳定性最高；在盐胁迫和热胁迫条件下，18S rRNA1基因表达稳定性最高；在冷胁迫和涝胁迫条件下，ACT2基因表达稳定性最高。经软件综合分析显示，ACT2、TUB和UCE2基因最适合作为柳枝稷非生物胁迫研究的内参基因；UBQ1和GAPDH基因最不合适作为内参基因。该研究结果可用于柳枝稷非生物胁迫下各种基因表达的进一步研究。

为探讨生长分化因子-9基因(GDF9)的多态性与邵伯鸡母系产蛋性状的关系，本研究以中国农业科学院家禽研究所选育的216只邵伯鸡(Gallus domesticus)母系为材料，利用PCR-RFLP技术检测GDF9基因的SNPs，并分析基因多态性对邵伯鸡母系开产体重、开产日龄、开产蛋重、300日龄总产蛋数以及300日龄平均蛋重之间的关系。结果显示，在外显子2发现3个突变位点，G2051A位点检测到3种基因型GG、GA和AA，相关分析显示，GG基因型个体的开产体重和开产蛋重显著低于AA型个体(P<0.05)，而300日龄产蛋数显著高于AA型个体(P<0.05)；T2273C位点检测到2种基因型TT和TC，TT基因型个体与CT基因型个体的各性状差异均不显著(P>0.05)，C2336T位点检测到3种基因型CC、CT和TT，CT基因型个体的开产日龄显著早于CC与TT型个体(P<0.05)，其300日龄产蛋数显著高于CC型与TT型个体(P<0.05)。3个位点的联合基因型GGCTCT对开产体重、开产日龄、开产蛋重、300日龄平均蛋重、300日龄产蛋数均有显著影响。研究结果提示，邵伯鸡母系GDF9基因的多态性与产蛋性状呈显著相关，可尝试用联合基因型GGCTCT为筛选邵伯鸡母系产蛋性状的分子标记辅助选择。

本实验旨在获得鹅(Anser anser)3-羟基-3-甲基戊二酰辅酶A合酶基因(HMGCS1)的cDNA序列，观察该基因的表达与填饲鹅肝脏生成胆固醇的相关性。选用填饲28 d朗德鹅作为实验材料，运用RACE方法扩增目的基因的cDNA序列，利用荧光定量PCR技术检测并分析HMGCS1基因在各组织中mRNA的表达，比较填饲28 d后各组织HMGCS1基因表达的变化，同时选用胆固醇试剂盒测定鹅肝中胆固醇的含量。结果显示，HMGCS1基因的cDNA全长为2 947 bp，开放阅读框编码522个氨基酸(GenBank 登录号: KF425515)。荧光定量PCR结果显示，该基因在肝脏中表达显著高于其他组织(P＜0.05)。填饲28 d后，填饲组肝脏胆固醇含量低于对照组(P＞0.05)，该基因在肝脏中的表达显著降低(P＜0.05)。氨基酸序列分析表明，HMGCS1基因高度保守，与鸭(Anas platyrhynchos)、鸡(Gallus gallus)、鸽子(Columba livia)等家禽同源性较高。该基因特异性地在肝组织中表达，且该基因的表达与肝脏中胆固醇合成呈正相关。本实验结果为进一步研究HMGCS1基因的功能提供了参考资料。

甘蔗是我国南方地区重要的糖料作物。为达到增糖的育种目标，对甘蔗蔗糖积累主要限速步骤的研究是必不可少的。蔗糖磷酸合成酶(SPS)作为蔗糖合成途径的关键限速酶，对甘蔗中蔗糖合成和碳水化合物分配有着重要的影响。本研究采用长距离PCR法(LD-PCR)克隆到两条不同长度的甘蔗(Saccharum spp. cv.FN95-1702)SPSⅢ基因组DNA片段。序列分析表明，所得的片段基因结构相同，均含有13 个外显子和12 个内含子，其开放读码框(ORF)编码964个氨基酸，序列提交GenBank，获得查询登陆号EU278617、EU278618。以此为基础，继续从甘蔗基因组中扩增出先前未知的SPSⅢ基因5'侧翼序列，申请GenBank登陆号KC422670。转录因子结合位点生物信息学分析表明，该序列含有顺式DNA作用元件和启动子TATA启动盒。为进一步验证5'侧翼序列的启动子活性，分别截取5段不同长度的SPSⅢ基因5'侧翼序列与报告基因GUS融合，构建嵌合基因表达载体质粒，基因枪微弹轰击甘蔗愈伤组织观测瞬时表达，证实了所克隆到的5'侧翼序列具有启动子活性，是甘蔗SPSⅢ基因的启动子，且具有一定的表达特性。本研究通过克隆分析SPSⅢ基因以其启动子，为研究基因结构和生物学功能提供了基础资料。

针对星斑川鲽(Platichthys stellatus)养殖群体中雄性个体较雌性小，产精液量低，限制了人工繁殖育苗和杂交育种开展等问题，本研究以性成熟的星斑川鲽为实验材料，对精子稀释液成分、稀释液渗透压、激活海水适宜温度和冷冻精液的适宜稀释比例等进行筛选，并用冷冻精液和鲜精分别与星斑川鲽卵进行受精和孵化实验，实验结果利用SPSS软件中单因素方差分析法和Student-Newman-Keuls进行比较分析。结果表明，利用Ts-2(37.65 g/L蔗糖+10.01 g/L KHCO3+1.21 g/L Tris碱)和SFs-4(60 g/L葡萄糖+10.01 g/L KHCO3+1.21 g/L Tris碱)冷冻保存的精子活力最高，分别为(56.67±5.78)%和(66.67±5.77)%。利用计算机辅助精子分析(computer assisted sperm analysis, CASA)系统对星斑川鲽精子进行分析，测定了用Ts-2和SFs-4保存的冷冻精液中精子运动方式的各项参数。结果显示，测定的各项参数(曲线运动速度(curvilinear velocity, VCL)、直线运动速度(straight line velocity, VSL)、平均鞭打频率(beat cross frequency, BCF)、运动的直线性(linearity, LIN)和运动的前向性(straightness, STR)表明，利用SFs-4保存的精子各项运动参数明显高于Ts-2。利用蔗糖、KHCO3和Tris碱配制不同渗透压稀释液中，在渗透压为319.94 Pa时，精子活力最高，为(61.67±5.00)%，与鲜精相比无显著差异(P＞0.05)。利用3~18 ℃海水激活精子，结果显示，当激活海水温度在12 ℃时精子活力最高，与鲜精相比无显著性差异(P＞0.05)，而其他温度下显著低于鲜精活力(P＜0.05)。将解冻后的精液稀释10~40倍，与星斑川鲽卵受精，结果显示，在稀释20倍后冷冻精液的受精率最高。本研究利用Ts-2+20%二甲基亚砜(dimethyl sulfoxide, DMSO)和SFs-4+20%DMSO对星斑川鲽精子成功进行冷冻保存，为星斑川鲽精子冷冻保存、种质库的建立和应用提供理论和技术依据。

肌细胞生成素(myogenin, MyoG)在肌肉细胞分化过程中起着中心调控的作用。为了研究牛(Bos) MyoG基因启动子的启动效率和组织特异性。本研究首先克隆了牛MyoG基因启动子区域，以 pDsRed2载体为外源载体，红色荧光蛋白为目的基因，构建了pDsRed-BosMyoG真核表达载体。利用脂质体介导转染体外培养的绵羊(Ovis aries)骨骼肌卫星细胞和成纤维细胞，最后通过实时定量PCR和Western blot检测红色荧光蛋白的表达，从而确定牛MyoG基因启动子的启动效率及组织特异性。结果显示，pDsRed-BosMyoG转染绵羊骨骼肌卫星细胞后在显微镜下可观察到红色荧光蛋白的表达，但在转染后的成纤维细胞中并没有观察到红色荧光蛋白的表达。在mRNA水平上，转基因骨骼肌卫星细胞中红色荧光蛋白mRNA表达量明显高于转基因成纤维细胞(P＜0.01)。Western blot结果显示，转基因骨骼肌卫星中高表达红色荧光蛋白，而在转基因成纤维细胞中并未检测到此蛋白。结果表明，本研究克隆得到的牛MyoG基因启动子可以特异性的在绵羊骨骼肌卫星细胞中驱动外源基因的高表达，是一种有效的肌肉细胞特异性启动子。克隆MyoG基因的启动子，探讨启动子区域的启动活性，有助于从理论上揭示MyoG基因表达的关键调控位点，同时也有利于揭示肌肉发育调控的相关机理，为改良家畜肉质研究提供实验依据。

β3-肾上腺素能受体基因(β3-adrenergic receptor, ADRB3)的突变影响动物机体的产热机能。为了探讨绵羊ADRB3基因多态性与生产性能的相关性，本研究以甘肃高山细毛羊(Ovis aries) 为研究对象，采用PCR-SSCP方法，检测ADRB3基因部分内含子序列的遗传多态性，分析不同等位基因及基因型与其生长速度的相关性。结果表明，甘肃高山细毛羊群体中检测到5种等位基因(A、B、C、D和E)，构成7种基因型(AA、AD、BD、BE、CC、CD和DD)，存在6个突变位点(T/C、C/T、A/G/C、T/C、 A/C和T/C)，其中等位基因D和基因型CD频率分别为0.4159和0.2540，为优势等位基因和基因型；与生长速度相关性分析发现，不同基因型对生长速度影响不同，其中基因型差异与二月龄体重显著相关(P<0.05)，与其他阶段生长速度相关性不显著(P>0.05)；含有等位基因A和D或基因型AD和BD的群体平均体重优于其他群体，BE基因型个体生长速度最低。本研究发现，甘肃高山细毛羊ADRB3基因内含子区具有丰富的多态性；等位基因A和D可作为甘肃高山细毛羊群体生产性能选育的有效分子标记，基因型AD和BD可作为肉用杂交改良中的有效标记，可用于指导绵羊肉用性能改良。

α-amylase基因不仅参与植物糖代谢与生物能量的调动，而且与植物抗逆功能相关。为了克隆Bn-α-amylase基因，分析其序列及表达特征，本研究以湘苎3号苎麻(Boehmeria nivea)转录组文库中Unigene4746序列为基础，采用RT-PCR技术克隆该基因的全长编码序列，并进行生物信息学分析；利用Real-time PCR分析该基因在不同组织和不同胁迫条件下的表达特征。研究结果表明，苎麻Bn-α-amylase的编码区序列长2 295 bp，编码765个氨基酸(GenBank登录号: KF860891)，推导该蛋白质的等电点和分子量分别为5.685 和86.11 kD，该蛋白在羧基端含有两个保守的结构域，亚细胞定位预测显示该蛋白位于细胞质中，不存在信号肽和跨膜结构域。与苹果(Malus × domestic)、拟南芥(Arabidopsis thaliana)、猕猴桃(Actinidia chinensis)、蓖麻(Ricinus communis)、大豆(Glycine max)的α-amylase基因的核苷酸序列相似性分别为80%、76%、76%、73%和67%，与之编码的氨基酸序列相似性分别为68%、65%、65%、69%和51%。进化树分析表明Bn-α-amylase与大豆、葡萄、猕猴桃、蓖麻的α-amylase基因亲缘关系较近，与拟南芥、水稻、高粱的α-amylase基因亲缘关系次之，与卷柏的α-amylase基因亲缘关系较远。实时荧光定量PCR分析表明，Bn-α-amylase在苎麻根、茎皮、茎木质部、茎尖、叶片中均有表达，其中，在叶中表达量最高，在根中表达量最低，且受干旱、高盐胁迫表达增强，受ABA胁迫表达降低。本研究获得了Bn-α-amylase基因的编码区序列，其编码的蛋白具有植物α-amylase典型的结构域，且该基因响应ABA、干旱和高盐逆境胁迫，提示该基因可能与苎麻抗逆境机制密切相关。

黄瓜嫩果果皮颜色是最重要的商品性状之一，在当前育种目标转向多样化和专用化的过程中引起了人们越来越多的关注。本研究以嫩果果皮颜色不同的3份黄瓜(Cucumis sativus L.)品系为亲本，分别配制2个杂交组合Q16(深绿色)× Q8(黄白色)及Q16 × Q24(黄白色)，构建6个世代遗传群体，通过目测与色差仪相结合的方法对6个世代各单株的黄瓜嫩果果皮颜色性状进行观察和分级处理，并应用植物数量性状主基因+多基因模型进行世代联合分析，研究了黄瓜嫩果果皮颜色的遗传规律。结果表明，Q16×Q8和Q16×Q24两个杂交组合中，嫩果果皮颜色性状的分离群体世代呈现单峰或双峰偏态分布，这表明该性状为数量性状且有主基因控制。遗传分析表明,两杂交组合中黄瓜嫩果果色遗传都符合2对主基因的加性-显性-上位性遗传模型(B-1模型)；说明黄瓜嫩果果皮颜色性状由 2对主基因控制，在两组合中，其主基因遗传力在F2群体中最高，分别为87.4%和93.1%，另外，两对主基因在两个组合中的加性效应近似相等，分别为1.368、-0.132和1.451、-0.049，两组合中两对主基因的显性效应分别为0.625、1.625和0.529、1.530，两对主基因中第一对主基因加性效应明显，而第二对主基因显性效应明显。两个组合主效基因表现的遗传力较高，表明在杂交育种中对黄瓜嫩果皮色可以进行早代选择。本研究结果为黄瓜嫩果果皮颜色性状的基因定位和新种质创制提供了理论依据。

草甘膦是世界上用途最广的除草剂之一。抗除草剂特性是目前转基因作物中最主要的农艺性状。本文简要陈述了草甘膦及其抗性基因的作用机理，并对我国抗草甘膦基因的发掘现状及抗草甘膦专利的授予情况予以介绍。截止到2012年底国内单位及个人已有15项抗草甘膦的专利申请获得中国专利授权，另有22项申请正在审查中。可以看到自2007年以后，国内单位在发掘新的抗草甘膦基因并在获得自主知识产权方面已经有了长足的进步。通过在转基因植物中对草甘膦抗性的验证，其中部分抗性基因已经具有潜在的商业应用价值。

在细胞和组织中，机体为了适应缺氧环境会诱导一些与红细胞生成/铁代谢、血管生成、葡萄糖代谢、细胞增殖/生存和凋亡相关等一系列基因的表达。缺氧诱导因子-1(hypoxia inducible factor, HIF-1)作为一种氧敏感的转录激活因子，是参与缺氧反应的主要因子。HIF-1是由HIF-1α和HIF-1β两个亚基组成的异源二聚体，参与维持体内氧气和能量平衡。HIF-1α亚基对氧气敏感，在正常细胞中，可通过脯氨酸羟化酶和泛素蛋白酶体将其降解；而HIF-1β亚基在细胞内稳定表达。虽然对于缺氧反应中HIF-1基因的表达已有一些研究，但在水生动物(鱼类和无脊椎动物)中，HIF-1表达的分子调控机制所知甚少。本文主要概述了HIF-1的结构与功能， O2/PHDs/pVHL降解途径及其表达调控，HIF-1的靶基因及其在水生动物中的研究进展，可望为今后水生动物HIF-1信号通路的研究提供参考。