菌根是普遍存在的一种重要的高等植物根系与土壤菌根真菌的共生体，其中分布最为广泛的菌根类型是丛枝菌根(Arbuscular Mycorrhizal, AM)。丛枝菌根真菌(Arbuscular Mycorrhizal Fungi, AMF或AM真菌)是一类能与绝大多数高等植物根系形成共生体的有益微生物，通过与根际土壤和根皮层细胞形成密集的菌丝网，扩大植物根系吸收面积、提高水分利用率、促进矿质营养元素的吸收和利用、改善体内碳氮循环等方面影响植物的初生代谢产物和次生代谢产物；本文综述了丛枝菌根真菌对植物次生代谢产物的影响、作用机制、在生态系统中的作用及其展望。

抵抗素(resistin, RETN)是脂肪细胞特异性分泌的激素，其在葡萄糖与脂类代谢中发挥重要作用，为研究RETN基因在绵羊(Ovis aires)尾脂沉积与代谢中的表达变化规律，本研究采用长片段PCR技术首次克隆获得绵羊RETN基因(GenBank登录号: KJ704841)全长序列。生物信息学分析表明，RETN基因编码有别于已公布的绵羊RETN序列，编码109个氨基酸；利用半定量RT-PCR技术检测RETN基因组织表达谱，结果表明，RETN基因在绵羊肝、脾、肺及臀脂等组织中均有不同程度的表达，肝脏中的表达丰度最高，极显著高于其他组织(P＜0.01)，暗示RETN基因在脂肪合成与代谢重要器官肝脏中可能发挥着重要生理生化功能；采用构建的阿勒泰羊持续饥饿模型实时荧光定量PCR(fluorescence quantitative Real-time PCR, qRT-PCR)分析阿勒泰羊在饥饿与否状态下臀脂的表达差异，结果显示，RETN mRNA表达在两种极端条件下臀脂中差异极显著(P＜0.01)，持续饥饿状态下RETN基因表达量是正常组的近5.2倍，提示RETN基因可能在脂肪组织的动员过程中发挥重要作用。以上研究结果为进一步揭示RETN基因在绵羊臀脂中的生物功能提供基础数据。

为了揭示京海黄鸡(Gallus gallus)上市体重性状的遗传基础，寻找可用于京海黄鸡上市体重性状改良的分子标记及候选基因，本研究以京海黄鸡核心群母鸡为基础，测定了400只母鸡16周龄时上市体重，利用简化基因组测序技术进行全基因组关联分析(genome-wide association study, GWAS)，筛选与上市体重相关的单链核苷酸多态性(single nucleotide polymorphisms, SNPs)位点。结果利用一般线性模型(general liner model, GLM)共检测到15个与京海黄鸡上市体重显著相关的SNPs位点，其中4个位点达到全基因组显著水平(P＜1.87E-06)，11个位点达到全基因组潜在显著水平(P＜3.73E-05)；利用混合线性模型(mixed linear model, MLM)筛选到6个与京海黄鸡上市体重显著相关的SNPs位点，其中2个SNPs位点达到全基因组显著水平(P＜1.87E-06)，4个位点达到全基因组潜在显著水平(P＜3.73E-05)。两种模型筛选到6个相同的显著SNPs位点，分别为rs1169337928、rs475641139、rs31633105、rs475856030、rs476878211和rs477915563。筛选每个显著SNP周围1 Mb区域内的基因，共找到14个可能的候选基因，其中FAM124A、QDPR、BCL11A、LDB2、BOD1L1和WDR1 6个基因可能为影响上市体重的重要候选基因。同时还发现， 14个SNPs中有9个集中分布在4号染色体上的75.641~79.592 Mb的区域内，表明该区域是影响京海黄鸡上市体重的重要候选区域。本研究为京海黄鸡的分子标记辅助选育提供理论素材。

WRKY转录因子是近年来在植物中发现的新型转录调控因子，调控植物生长发育和代谢等生理过程。本研究从铁皮石斛(Dendrobium officinale)中克隆得到出一个新的WRKY转录因子DoWRKY2(GenBank登录号: KF953910)，其全长cDNA 为1 309 bp，开放阅读框(ORF)为999 bp，编码一个由332个氨基酸组成的多肽，结构域具有典型的WRKY家族结构特征，有4个β-折叠。生物信息学分析表明，DoWRKY2与海枣(Phoenix dactylifera)的PdWRKY17相似度最高，为66%；同时，具有特殊的HARF基序以及系统进化树聚类分析都表明，DoWRKY2属于Ⅱd亚族，与AtWRKY11和AtWRKY17的进化关系最近。蛋白原核表达证实其可以在大肠杆菌(Escherichia coli)中稳定表达。实时荧光定量PCR分析表明，DoWRKY2在铁皮石斛根、茎、叶和类原球茎中均有表达，其中，在叶中表达量最高，相对表达量依次为叶＞类原球茎＞根＞茎；且响应茉莉酸甲酯(MeJA)和壳聚糖(chitosan)诱导，分别在4和1 h，表达量达到最高峰。本研究结果为后续深入研究该基因的功能提供基础材料。

钙/钙调素依赖性蛋白激酶(calcium/calmodulin-dependent protein kinases, CaMKs)是真核生物钙信号途径中钙调素下游的一类重要靶蛋白，能够引起众多代谢的关键酶或转录因子磷酸化，从而完成对细胞代谢活动或某些基因表达的调节。本研究利用简并引物从玉米大斑病菌(Setosphaeria turcica)中克隆到4个CaMKs基因片段，分别命名为CAK1、CAK2、CAK3和CAK4，通过3'RACE和5'RACE得到全长cDNA，CAK1、CAK2和CAK3序列提交GenBank，登录号分别为EU605885、EU605886和EU605887。CAK1基因开放阅读框(open reading frame, ORF) 1 218 bp，3'非翻译区(untranslated regions, UTR) 317 bp，5'UTR 500 bp，编码405个氨基酸；CAK2基因ORF 1 194 bp，3'UTR 400 bp，5'UTR 563 bp，编码397个氨基酸；CAK3基因ORF 2 304 bp，3'UTR 405 bp，5'UTR 207 bp，编码767个氨基酸。生物信息学分析表明，CAK1、CAK2、CAK3和CAK4属多功能CaMKs，均含有12个激酶保守基序；4个CaMKs的激酶保守结构域分属不同类型，其中CAK1和CAK2含有典型的CaMK类丝/苏氨酸蛋白激酶催化结构域，CAK3含有LKB1/CaMKK类丝/苏氨酸蛋白激酶催化结构域，而CAK4含有RCK1样丝/苏氨酸蛋白激酶催化结构域，并分别与真菌的CaMK、CaMKK和MAPKAPK有较近的亲缘关系。实时定量PCR(Real-time quantitative PCR, qRT-PCR)分析表明，在诱导分生孢子萌发并形成附着胞的过程中，CAK2和CAK3表达较活跃，各时期表达水平均接近或高于对照，诱导6和24 h时，表达显著上调(P＜0.05)；CAK1和CAK4则在各时期表达水平均显著低于对照(P＜0.05)。本研究获得了玉米大斑病菌中4个CaMKs基因，并初步明确了其在病菌侵染结构发育过程中的表达模式，为深入研究该病菌Ca2+途径的作用机制提供了基础资料。

为揭示普定高脚鸡甲状旁腺激素相关蛋白基因(parathyroid hormone-related peptide gene, PTHrP)的遗传多样性及其在各组织中的差异表达，本实验以贵州省特有的高脚鸡为实验材料，矮脚鸡和百宜黑鸡作对比，利用DNA池、单链构象多态性(single strand conformation polymorphim, SSCP)和DNA测序技术对高脚鸡PTHrP进行了多态位点检测；采用实时荧光定量PCR技术对PTHrP在高脚鸡、矮脚鸡和百宜黑鸡的心脏、肝脏、胸肌、腿肌中的差异表达进行了分析。结果表明，高脚鸡PTHrP在第3外显子209 bp处发生了C→T突变，为同义突变，SSCP检测出3种基因型CC、CT和TT，相关分析显示C209Ｔ多态位点对高脚鸡胫长具有显著影响，且CT基因型个体胫长均显著高于CC和TT基因型个体(P＜0.05)，经χ2适合性检验表明高脚鸡群体呈现中度多态(PIC=0.350)，并处于Hardy-weinberg平衡状态(P＞0.05)；RT-PCR检测显示PTHrP在高脚鸡腿肌中表达量最高，且显著高于其他组织(P＜0.05)； 在与矮脚鸡、百宜黑鸡比较中，高脚鸡各组织中的表达量均高于百宜黑鸡相应组织表达量(P＜0.05)，但均低于矮脚鸡相应组织表达量(P＜0.05)。研究结果提示，PTHrP基因多态性与高脚鸡胫长显著相关，可尝试用CT基因型为筛选高脚鸡胫长的分子标记辅助选择，且PTHrP的表达量在一定程度上对鸡胫骨长度具有影响作用。

为进一步揭示小麦(Triticum aestivum L.)温敏核雄性不育的分子机理，本研究以小麦百农不育系(Bainong sterility, BNS)不育系和可育系花药为材料，利用Affymetrix 小麦基因芯片技术，分析其不育系和可育系中四分体和二核期花药基因的表达谱，并对部分差异显著的育性候选基因运用半定量RT-PCR技术进行验证。结果表明， 在61 127个探针中，两材料间在二核期差异表达的有效转录本有418条，其中显著下调的转录本为142条，显著上调的转录本为276条。功能分类表明，这些基因主要参与代谢、细胞学过程、生物调节和刺激反应等重要生命过程。为验证芯片数据可信性，利用半定量RT-PCR法对10个差异表达显著的基因富含亮氨酸的重复序列基因(Leucine-rich repeats, Ta.17228.1)、Ta.37113.2(未知)、ATP结合盒转运子(ATP-binding cassette transporter, Ta.21809.1)、肽聚糖结合蛋白(peptidoglycan binding protein, Ta.22570.1)、细胞色素P450(cytochrome P450, Ta.19531.1)、磷酸核酮糖激酶(phosphoribulose kinase, Ta.18368.1)、转录调节因子(transcriptional regulator, Ta.9239.1)、肽酶C1A的亚家族(peptidase C1A subfamily, Ta.37113.1)、泛素家族(thionin super family, Ta.21983.1)、V型质子ATP酶亚基D(V-type proton ATPase subunit D, Ta.18091.1)进行验证，结果表明，差异基因的表达情况与基因芯片检测结果一致。对这些差异基因进行保守结构域分析发现，Ta.18091.1、Ta.21809.1和Ta.19531.1最有可能是引起BNS花粉败育的关键基因。该研究结果为相关基因克隆和验证提供重要的理论依据，进而为找到引起小麦BNS败育的关键基因提供基础资料。

为研究白绒乌骨鸡(Gallus gallus domesticus Brisson)黑色素沉积分子机制，本研究采用实时荧光定量PCR(quantitative Real-time PCR, qRT-PCR)的2-ΔΔCt检测酪氨酸酶(tyrosinase, TYR)、刺鼠信号蛋白(agouti signaling protein, ASIP)和小眼畸形相关转录因子(microphthalmia-associated transcription factor, MITF) 基因在乌骨鸡皮肤、肌肉、肝脏、肾脏和肌胃的表达情况，采用紫外分光光度法测定不同组织黑色素含量，探索3个基因在不同组织中mRNA表达量与黑色素沉积之间的关系。结果表明，TYR、MITF和ASIP在所有组织中均有表达，且各基因mRNA相对表达量在各组织间差异极显著(P＜0.01)，其中MITF和TYR mRNA表达量依次为皮肤＞肾脏＞肌胃＞肝脏＞肌肉，与乌骨鸡各组织黑色素沉积规律基本一致；ASIP基因表达量则与其相反，表现为肌肉＞肝脏＞肌胃＞肾脏＞皮肤。相关性分析表明，TYR和MITF基因在各个组织中的表达量与其黑色素含量呈显著正相关(P＜0.05)，ASIP基因表达量与其呈显著负相关(P＜0.05)。由此提示，TYR、MITF和ASIP与白绒乌骨鸡黑色素沉积均具有一定的相关性，其中TYR和MITF基因的高表达可能促进乌骨鸡黑色素沉积，ASIP则相反。本研究为进一步阐明黑色素沉积的遗传调控机制提供了理论基础。

小麦(Triticum aestivum)幼穗发育进程和光合作用是小麦育种中必须考虑的两个因素。本研究以小麦-华山新麦草(Psathyrostachys huashanica)全套二体附加系为材料，就附加染色体对幼穗发育进程及光合效应进行了观察和测定，以期对相关性状基因进行染色体定位和综合评价华山新麦草外源染色体对小麦幼穗发育及光合指标的影响。特定序列扩增(sequence characterized amplified regions, SCAR)标记鉴定结果证明，该套附加系全部携带有华山新麦草Ns染色体；同时幼穗解剖观察显示6Ns附加系幼穗发育速度最快，成熟期比对照亲本7182缩短14~16 d；其次是5Ns和2Ns附加系，而4Ns附加系成熟期较亲本7182晚6~7 d；光合指标测定结果表明，1Ns附加系和5 Ns附加系的光合速率最高，达23.73 μmol/(m2·s)和23.19 μmol/(m2·s)，贡献最大，与亲本小麦7182(15.73 μmol/(m2·s))差异显著(P＜0.05)，呈现出正效应，而3Ns附加系(11.10 μmol/(m2·s))和6Ns附加系(11.64 μmol/(m2·s))较亲本7182呈现出明显的负效应。由此可推测6Ns和1Ns染色体上可能分别存在促使幼穗发育和高光合效应的基因，可作为种质资源改良现有品种，服务于小麦遗传育种。

本研究旨在探索生长因子三阶段诱导法体外诱导日本大耳白兔(Lepus brachyurus)骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cells, BMSCs)定向分化为功能性胰岛β细胞的可能性，并观察其动态变化。采用红细胞裂解法分离纯化兔BMSCs，免疫细胞化学法鉴定表面抗原CD90、CD34、CD44的表达；采用生长因子三步法，将兔BMSCs体外诱导为胰岛细胞，倒置显微镜下观察其形态学变化；双硫腙染色鉴定细胞团；RT-PCR检测胰岛细胞相关基因(Pdx-1、Insulin、Nkx6.1)的表达；免疫细胞化学法检测特异性蛋白的表达；酶联免疫吸附实验(enzyme linked immunosorbent assay, ELISA)检测细胞分泌胰岛素的情况。结果显示，分离纯化获得的BMSCs呈旋涡状或放射状生长，细胞形态大小均一，CD90、CD44抗原阳性表达，CD34抗原阴性表达。第一阶段诱导末(3 d)，细胞形态无明显变化，部分细胞变圆，双硫腙染色不着色，未检测到任何特异性基因的表达；诱导 7 d时，细胞逐渐融合形成团簇状，双硫腙染色细胞团呈棕红色，仅检测到Pdx-1基因的表达，证实其为胰岛前体细胞；第二阶段诱导末(11 d)，细胞簇数目增多，细胞边缘突起，检测到Pdx-1、Insulin的表达；第三阶段诱导末(19 d)，细胞团状物与周围开始分离，形成团簇状胰岛样结构，双硫腙染色细胞呈红棕色，可检测到Pdx-1、Insulin 、Nkx6.1均表达；免疫细胞化学法检测诱导后细胞内胰岛素蛋白的表达情况，实验组细胞胞浆内出现大量棕黄色颗粒，结果呈阳性反应，对照组细胞胞浆内未出现棕黄色颗粒，结果呈阴性反应；ELISA检测诱导后培养上清液中胰岛素含量结果显示，3 d时诱导组与对照组相比差异不显著(P＞0.05)，7、11和19 d差异均显著(P＜0.05)，表明分离纯化的兔骨髓间充质干细胞在体外可诱导分化为成熟的具有功能性的胰岛细胞。本研究为糖尿病患者实现自体骨髓间充质干细胞移植治疗糖尿病提供了基础资料。

为了解不同结果部位黄瓜(Cucumis sativus)果实香气品质的差异及影响因素，本研究以华北型黄瓜种质 26 号和欧洲型黄瓜14-1为材料，测定了两份黄瓜种质材料中不同结果部位香气含量和成分、底物含量及基因表达情况。结果表明，不同结果部位黄瓜果实中的芳香物质的总量和种类之间存在差异，两份种质中芳香物质总量在根瓜中最高。14-1种质共检测出芳香物质42种，其中根瓜中检测出芳香物质36种，腰瓜中32种，上位瓜中39种；26号中检测到40种芳香物质，根瓜中检测到36种，腰瓜中34种，上位瓜中32种，其中65%以上的芳香物质是共同的。特征性芳香物质(E,Z)-2, 6-壬二烯醛和(E)-2-壬烯醛在两种质中的根瓜和上位瓜中含量较高。进一步研究发现在两种质中的不同结果部位底物含量有所不同，14-1黄瓜果实中亚油酸和亚麻酸含量分别在根瓜和腰瓜中最高，而在26黄瓜果实中亚油酸和亚麻酸的含量均为根瓜中最高；但是在两种质的腰瓜中(E,Z)-2,6-壬二烯醛/(E)-2-壬烯醛的比值和亚麻酸/亚油酸的比值均高于根瓜和上位瓜。9-HPL、13-HPL、9/13-HPL基因在两份种质及各种质不同结果部位的表达量存在差异，14-1中为腰瓜＞上位瓜＞根瓜，26中为上位瓜＞根瓜＞腰瓜。在26种质中(E,Z)-2,6-壬二烯醛和(E)-2-壬烯醛产量的变化与HPL基因表达量的变化一致，且在两种质中9-HPL基因的表达量最高。研究结果表明，黄瓜果实由于结果部位的不同而导致芳香物质含量、种类有明显差别，不同种质不同结果部位的黄瓜果实芳香物质的特征香气成分受亚油酸和亚麻酸相对含量的影响，同时与HPL基因表达量有关。本研究为今后更好地研究黄瓜香气物质形成机制提供基础资料。

番荔枝(Annona squamosa L.)是一种重要的热带水果，具有丰富营养和较高经济价值。为了探讨修剪方式和光照对番荔枝混合花芽成花效果的影响，以成年番荔枝当年抽生的枝条为研究材料，通过不同修剪方式，不同颜色透光塑料薄膜对修剪部位套袋处理，以自然生长的枝条为对照，对诱导成花部位和不同发育时期花蕾成花基因的表达，以及N、P、K和碳水化合物含量进行分析。结果表明，枝条顶端修剪后，只有把叶片和叶柄去掉后才能诱导成花，成花基因LFY(LEAFY)和AP2(APETALA2)的表达显著提高(P＜0.05)；成花不受薄膜颜色和套袋处理影响，说明成花部位不受光照和光质影响，且在不同季节均能诱导成花；成花部位的枝条N、P、K、淀粉及可溶性总糖含量出现先下降后增加的现象。结果说明，番荔枝叶柄对花芽形成具有明显抑制作用，当枝条顶端及叶柄去除后，就能促进成花基因LFY和AP2的表达，促使混合芽从营养生长转向生殖生长从而导致开花。在成花诱导过程中，修剪处理部位枝条短期内无法进行光合作用，导致主要营养物质含量出现先下降后增加的现象，且成花过程不受光照及光质差异的影响，当成花诱导完成后，需要正常光照产物促进新枝萌发与生长，为开花结果提供营养保障。研究结果从生理与分子水平初步揭示了番荔枝独特的修剪方式促进成花的机理，为番荔枝花期调控及反季节生产提供理论依据与实践指导。

为了实现大白菜遗传背景下结球甘蓝染色体、染色体片段的准确鉴定，探索结球甘蓝遗传物质的添加对大白菜的影响，本研究以不同类型大白菜(Brassica rapa, AA)和结球甘蓝(Brassica oleracea, CC)为材料，对来自结球甘蓝的797个表达序列标签简单序列重复(expressed sequence tag SSR, EST-SSRs)标记进行筛选，获得了269个结球甘蓝相对于大白菜具有多态性的标记。选取其中扩增产物清晰稳定和多态性差异明显的176个EST-SSRs，对其对应的EST序列进行BLAST分析，将EST序列与基因本体(Gene Ontology, GO)、京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes, KEGG)数据库比对，获得EST序列的注释信息，其中属于细胞组件C有124条，占总数的12.29%，属于分子功能F有184条，占总数的18.24%，属于生物学途径P有688条占总数的68.19%，未知功能N有13条，占总数的1.29%。EST序列参与的生物学过程方面的功能主要集中在细胞过程、代谢过程、生物调节和刺激应答、系统形态构成、信号转导与信号传递系统、免疫系统等方面。结球甘蓝相对于大白菜多态性的EST-SSRs标记的获得，为大白菜—结球甘蓝异附加系、易位系中附加的结球甘蓝染色体及染色体片段的鉴定奠定了基础。本研究建立了EST-SSRs标记靶向基因的功能注释，为进一步推断结球甘蓝遗传物质的添加对大白菜性状的影响提供参考。

本研究旨在建立一种高效的双孢蘑菇(Agaricus bisporus)遗传转化方法，并以此方法构建双孢蘑菇1-氨基环丙烷-1-羧酸氧化酶基因(1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid oxidase, ACO)的RNAi突变株，研究该基因的功能，探索双孢蘑菇的乙烯生物合成途径。将脂质体和构建的双孢蘑菇ACO部分编码区序列的双链RNA表达质粒pBHg-dsACO按1 μL∶2.5 μg混匀后稀释1 000倍，与幼嫩双孢蘑菇子实体的菌褶组织细块(长约4 mm)在室温下共培养100 min，然后在再生培养基(regeneration complete medium, RCM)平板中25 ℃培养7 d左右，挑取萌发的组织块移植于含潮霉素的PDA平板中进行筛选和继代培养，再经PCR鉴定获得转化子。结果表明，构建的双孢蘑菇ACO基因RNAi转化子遗传稳定，ACO基因表达量比出发菌株降低47%~74%(P＜0.01)，ACO酶活力和乙烯产量分别降低68%~86%和27%~48%(P＜0.05)，表明双孢蘑菇具有和高等植物相同的合成乙烯的ACC途径。本研究结果提示，脂质体介导转化双孢蘑菇菌褶方法简便高效，为双孢蘑菇的遗传改良提供了新的高效分子生物学手段。

双壳贝类金属硫蛋白(metallothionein, MT)可作为指示重金属污染的生物标志物，为了进一步研究MT作为重金属污染指示分子特点及其他生物学功能，需要抗MT的特异抗体。本研究构建了双壳贝类近江牡蛎(Crassostrea hongkongensis)金属硫蛋白重组表达质粒pGEX-4T-1/MT，将其转化到大肠杆菌(Escherichia coli)菌株M15中诱导表达，优化诱导条件后，在20 ℃、0.2 mmol/L异丙基β-D-硫代半乳糖苷(isopropyl β-D-1-thiogalactopyranoside, IPTG)诱导16 h后产生大量可溶的谷胱甘肽巯基转移酶(glutathione S-transferase (GST)-tagged MT, GST-MT)融合蛋白。12%十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(sodium dodecyl sulphate-polyacrylamide gel electrophoresis, SDS-PAGE)和Western blot分析结果表明，成功获得了重组表达蛋白GST-MT。采用谷胱甘肽琼脂糖树脂(glutathione sepharose 4B)纯化该融合蛋白，于25 ℃凝血酶原位酶切16 h获得了重组MT，其分子量为9 kD。用纯化的重组MT免疫新西兰兔(Oryctolagus cuniculus)，获得效价大于1∶128 000的抗近江牡蛎MT的多克隆抗血清，该抗体能与近江牡蛎组织中的MT分子特异结合，实现了近江牡蛎MT的原核高效表达和多抗制备。