为阐明油菜素内酯(BR)和Ca2+信号转导的关系及其在调控植物生长发育过程中的作用机理，本研究利用2D-DIGE技术结合质谱分析在水稻(Oryza sativa L. ssp. Japanica) BR不敏感突变体(d61-4)和BR合成突变体(brd1-3)中鉴定到一个与野生型水稻相比明显上调的蛋白质，通过质谱鉴定，此蛋白为一Ca2+信号转导相关蛋白(putative calmodulin, PCAM)；在拟南芥（Arabidopsis thaliana）中过表达PCAM后转基因株系表现为生长缓慢，植株矮小，整个植株的生长周期明显延长。在过表达PCAM转基因株系中BR信号转导关键基因SaurAC被明显下调。研究结果表明，PCAM参与到BR信号转导途径过程中，在BR调控的植物生长发育过程中起负调节作用，过表达PCAM的转基因植株是抑制BR生理作用的表型。

绵羊甘露聚糖结合凝集素(MBL)是肌体天然免疫系统的重要组成部分。根据人(Homo sapiens)和牛(Bos taurus)的MBL基因序列的同源保守区域，分段设计9对特异性引物，以中国美利奴羊(Ovis aries)血液基因组DNA为模板，经扩增、测序、拼接，首次克隆到长为4 462 bp 的绵羊MBL基因组DNA序列，包括了该基因的启动子区、4个外显子和3个内含子，编码249个氨基酸；BLAST分析其与牛MBL-C编码的氨基酸同源性最高为96.39 %，判定其为MBL-C型基因，并将该序列提交至GenBank (Accession No. FJ977629)；通过Expasy网站预测其蛋白结构功能特征，1~19氨基酸为绵羊MBL基因信号肽区域，外显子1编码N-端富含胱氨酸区和8个Gly-X-Y重复序列的胶原样区，外显子2含有12个Gly-X-Y的胶原样区，外显子4编码的碳水化合物识别域 (CRD)具有C型凝集素CRD的共同特征。本研究为国内首次报道绵羊MBL基因比较完整基因组DNA序列，为深入研究MBL的结构与功能以及MBL缺损的分子机制提供基础数据。

为了研究甘肃境内牦牛(Bos grunniens)群体的遗传多样性和遗传结构，促进甘肃境内牦牛群体遗传资源的合理利用和保护，研究采用微卫星标记技术检测了甘肃境内6个牦牛群体(240头个体)15个微卫星座位的等位基因。结果共检测到了146个等位基因，其中在玛曲牦牛群体检测到的等位基因数最多(106个)，天祝白牦牛群体最少(74个)。期望杂合度(He)、观察杂合度(Ho)和多态信息含量(PIC)的分析结果表明，6个牦牛群体中来自于合作市的3个牦牛群体的遗传多样性较丰富，而天祝白牦牛、肃南牦牛和天祝牦牛群体的遗传多样性相对较低。DA遗传距离和Nei氏标准遗传距离(DS)的分析结果以及DA和DS遗传距离构建的NJ系统树的分析结构均表明，玛曲牦牛、碌曲牦牛和夏河牦牛群体具有较近的亲缘关系，说明这3个群体可能具有相同的原始祖先。天祝白牦牛、肃南牦牛和天祝牦牛群体的遗传距离较近，另为一类，可能来源于相同的原始祖先。主成分分析和遗传结构推导分析的结果与系统树的分类结果一致，研究将甘肃境内的6个牦牛群体分为两个类群，分类结果与其地理分布具有一致性。

为提高体外成熟山羊卵母细胞利用率，减少因卵母细胞老化而造成的质量下降，本研究通过彗星试验对体外成熟培养山羊(Capra hircus)卵母细胞的DNA受损程度进行研究。结果表明，随着成熟培养时间的延长，尤其是培养时间超过24 h以后，卵母细胞的极体逐渐退化，其DNA损伤程度明显增加，卵母细胞凋亡和老化的现象越来越严重。在体外成熟培养24 h之内，检测到极体的卵母细胞的比例随着培养时间的延长而显著增加(20 h, (45.74±2.67)%; 22 h, (66.11±1.12)%)，卵母细胞平均彗尾长度均小于100 μm，其中有极体卵母细胞彗尾长度在0~50 μm之间的比例(20 h, (77.27±2.27)%; 22 h, (40.12±1.55)%)小于无极体卵母细胞(20 h, (83.86±1.34)%; 22 h, (51.39±8.45)%)。体外成熟培养24 h时，有极体的卵母细胞比例达到最高值(80.19±2.07)%，有极体和无极体卵母细胞的平均彗尾长度基本相同((96.08±4.52) μm vs (95.25±9.28) μm)，有极体卵母细胞的彗尾分布主要以50~100 μm ((45.71±0.50)%)和100~150 μm ((35.45±2.92)%)区段为主，而无极体卵母细胞主要分布在0~50 μm ((30.92±4.02)%)和50~100 μm ((33.02±3.23)%)两个区段。当培养时间超过26 h以后，有极体的卵母细胞比例显著下降(26 h, (72.01±2.88)%; 28 h, (59.77±3.59)%)；无论是有极体或无极体的卵母细胞，其平均彗尾长度都继续增加，彗尾长度分布在150 μm以上的卵母细胞比例迅速增加。培养至30 h时，有极体的卵母细胞比例下降至(46.34±2.07)%，其平均彗尾长度为(180.11±10.33) μm，彗尾长度分布在150 μm以上的比例为(58.33±4.81)%；无极体卵母细胞平均彗尾长度为(270±17.72) μm，彗尾长度分布在150 μm以上的比例为(80.95±2.38)%，均高于有极体卵母细胞。本研究结果表明，山羊卵母细胞在体外成熟后会逐渐老化，尤其是在成熟培养时间超过24 h后，老化卵母细胞比例显著增加。本研究可使我们对卵母细胞老化的机理有了更进一步的了解和认识，有助于通过减少卵母细胞老化来提高卵母细胞的质量。

由水稻条纹病毒(Rice stripe virus, RSV)引起的水稻条纹叶枯病，在许多水稻种植区引起严重的减产，水稻条纹病毒由灰飞虱(Laodelphax striatellus Fallén)以持久增殖型传播，并可以经卵传播方式以较高的比例传给子代灰飞虱。为研究水稻条纹病毒的经卵传播特性及其侵染介体昆虫卵巢的过程，分别利用RT-PCR和免疫荧光技术检测虫体各个器官以及卵巢的带毒率，结果表明，饲毒后尽管灰飞虱的带毒率有28.6%，但是仅有5.3%的卵巢被病毒侵染。同时在利用免疫荧光技术对饲毒后不同时间灰飞虱卵巢中的RSV进行定位，发现RSV首先在卵巢管柄位置出现，随后侵染滤室细胞及生殖区，最后转移到胚盘细胞。结果认为，病毒可能是在滤泡细胞以及生殖区向正在发育的卵母细胞提供营养时，伴随这些营养物质进入卵母细胞。且生殖区的卵原细胞可发育成卵母细胞和滤泡细胞，我们推测，尽管RSV可伴随营养输送进入卵母细胞，但是最初带毒卵母细胞的病毒可能来源于位于卵巢生殖区的病毒。研究结果提示，RSV可能通过营养输送途径运送至卵母细胞，并最终侵染卵的胚盘细胞

养殖河蟹苗种来自各繁育场，经过繁育场多年封闭或半封闭繁育后河蟹多样性是否降低？本研究以长江水系天然群体为对照，利用微卫星分子标记分析中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)江苏兴化、安徽宣城、辽宁盘锦养殖群体遗传分化。结果表明，4个群体平均有效等位基因数(Ne)分别为9.03、8.77和6.94、8.71；平均观测杂合度(Ho)为0.70~0.75；平均期望杂合度(He)为0.87~0.90；微卫星位点平均多态信息含量(PIC)介于0.84~0.87之间，呈现高度多态性；长江水系天然群体遗传多样性水平高于养殖群体。遗传分化系数F-统计量(FST)介于0.0123~0.0207 (FST<0.05)；分子方差分析(AMOVA)显示，大部分遗传变异(为98.64%)存在于个体间，少部分变异(为1.36%)存在于群体间。群体间FST和AMOVA分析说明，4个群体处于低等遗传分化水平，除安徽宣城群体与辽宁盘锦养殖群体间遗传分化不显著(P>0.05)，其他群体间遗传分化极显著(P<0.01)。基于DA遗传距离构建NJ聚类发现安徽宣城养殖群体与辽宁盘锦养殖群体聚为一支，江苏兴化养殖群体与长江水系天然群体聚为另一支。结构分析107份参试中华绒螯蟹样本被分为二个种群，江苏兴化养殖群体与长江水系天然群体属同一种群，安徽宣城养殖群体与辽宁盘锦养殖群体为另一种群。研究显示，中华绒螯蟹养殖群体具有较高的遗传多样性水平，遗传分化水平低，具有新品种选育的利用价值。

β-葡萄糖苷酶是纤维素酶系三大成员之一，被认为是纤维素糖化的限速酶。本研究克隆黑曲霉β-葡萄糖苷酶基因(bgl1)，并在中国仓鼠卵巢(CHO)细胞中进行表达分析。以GenBank上黑曲霉β-葡萄糖苷酶基因(bgl1)序列为模板，设计特异性引物，从黑曲霉(Asperjillus niger)基因组DNA中扩增目的片段，通过SOE-PCR的方法将猪腮腺分泌蛋白信号肽序列sp和bgl1相连，成功构建分泌型真核表达载体pc6-sp-bgl1，利用脂质体介导法瞬时转染哺乳动物CHO细胞，通过RT-PCR和Western blot检测，最后通过DNS(dinitrosalicylic acid)法测定表达产物酶学活性。PCR扩增得到的目的序列与文献报道序列的相似性为91%，预测的蛋白氨基酸序列相似性为99%。RT-PCR和Western blot检测证明，外源基因bgl1在CHO细胞中得到表达；分泌到细胞培养上清中的重组蛋白对水杨素的水解活性为1.74 U/mL，说明重组蛋白具有β-葡萄糖苷酶活性。本研究克隆得到黑曲霉bgl1基因并在哺乳动物CHO细胞中进行表达，为β-葡萄糖苷酶在单胃动物中的利用提供了基础研究资料。

为寻找并确定控制玉米产量、品质的基因组区域，本研究利用64对核心SSR(simple sequence repeats)标记对257份玉米(Zea mays L.)自交系构成的群体进行基因分型，分析群体连锁不平衡位点、群体结构，在此基础上，采用TASSEL软件的GLM(general linear mode)程序对株高、穗位、生育期、穗长、穗行数、百粒重、脂肪含量、蛋白质含量和淀粉含量共9个性状的表型数据与标记进行回归分析，确定标记对表型的解释率。结果表明：(1)在公共图谱上的SSR位点组合都有一定程度连锁不平衡(linkage disequilibrium，LD)，P<0.01时，LD成对位点占总位点组合20.29%，D'>0.5成对位点比例为12.65%。(2)SSR数据遗传结构分析表明，群体可分为5个亚群。(3)共鉴定出26个标记位点与9个性状相关联，大多集中在4、6、7和10染色体上，其中第7染色体上标记最多，为5个。8个位点的变异分别与株高、穗位、生育期、穗长、穗行数和蛋白质含量等6个表型性状极显著相关(P<0.01)，分别为umc1294作用于株高，对表型的解释率为7.2%；umc1741及phi116作用于穗位，对表型的解释率为11.37%和8.57%；phi328175及phi260485作用于生育期，对表型的解释率为4.74%和5.6%；umc1741作用于穗长，对表型的解释率为5.77%；umc1309作用于穗行数，对表型的解释率为6.68%；bnlg1450及bnlg1185作用于蛋白质含量，对表型的解释率为9.41%和9.81%；其他18个标记与9个性状显著相关(P<0.05)。与单个性状关联的标记数目为1~7个，解释率为4.74%~14.31%。与产量相关性状关联的位点(次)累计为30个，与品质相关性状关联的位点(次)累计为7个，位点数目上品质性状远少于产量性状。部分标记与多个性状关联，可能是性状相关或一因多效的遗传基础，一些标记同时与某性状关联，多数标记与定位于遗传图谱的QTL(quantitative trait loci)一致，也有互补性。研究结果表明，这些位点及其区域内存在很多与产量、品质等性状相关的QTL，对提高玉米产量、改善玉米品质可能起到重要作用。

为了建立河南粳稻品种的DNA指纹图谱，了解河南粳稻种植品种的遗传多样性，本研究利用均匀分布于水稻(Oryza sativa L.)12条染色体的37对SSR引物，以河南1963~2010年间主要推广种植的37个粳稻(O. sativa L. ssp. japonica)品种为材料，进行简单序列重复(SSR)指纹图谱构建和遗传多样性分析。结果表明，33对引物具有特异多态性片段，共检测到114个等位基因，平均每位点3.53个等位基因；引物多态性频率为0.054~0.739。37个品种的遗传相似系数为0.627~0.992，平均为0.812。17个品种都至少具有1对SSR特征引物，其余20个品种的鉴定需要结合不同的SSR引物。利用19对核心SSR引物构建的指纹图谱能逐一区分出36个粳稻品种。采用非加权类平均法(UPGMA)进行聚类分析，在遗传相似系数0.710处可将37个品种分为2大类，河南选育品种基本都聚到同一大类群，表明河南推广的粳稻品种遗传基础狭窄。

本研究目的是通过基因克隆、原核表达和蛋白纯化技术获得水稻(Oryza sativa subs. japonica)、菠菜(Spinacia oleracea)甜菜碱醛脱氢酶基因(OsBADH和SpBADH)的融合蛋白，体外测定两者的醛脱氢酶活性，说明水稻存在OsBADH且具有醛脱氢酶功能。通过RT-PCR成功克隆了OsBADH和SpBADH基因的全长序列，二者氨基酸序列同源性为70.8%。OsBADH和SpBADH的重组质粒均可在大肠杆菌(Escherichia coli)菌株BL21(DE3)中表达，SDS-PAGE分析表明，经0.4 mmol/L IPTG诱导的融合蛋白条带约70 kD。两者的表达产物经TALON金属螯合树脂纯化后进行酶活测定，结果显示都具有甜菜碱醛脱氢酶活性。OsBADH的比活力为74.87 nmol/min/mg，对照SpBADH比活力为86.84 nmol/min/mg，表明OsBADH能够有效行使醛脱氢酶功能，而高效液相色谱法未在水稻叶片中检测出甜菜碱。研究结果提示，水稻可能并非由于 BADH自身不具有酶活而不积累甘氨酸甜菜碱，该研究为进一步探讨水稻中甜菜碱合成的分子机制提供了研究基础。

为探讨大白菜基因组序列中SSR位点的分布规律并开发SSR引物，利用SSRHunter 软件对大白菜A10(16899818~17299817)的DNA序列进行简单序列重复(SSR) 位点查找，共得到394个 SSRs，平均每1.02 kb出现1个SSR。二核苷酸和三核苷酸重复是最主要的SSR类型，分别占79.44%和 18.78%。为了提高SSR标记开发的准确性和通用性，对检索得到的含SSR位点的序列进行了同源比对，选取符合条件的15条SSR序列并设计引物；依据Blast过程中发现的在SSR位点不存在差异而在其侧翼序列中存在插入/缺失(InDel)差异的序列，设计了19条InDel引物。用34对SSR及InDel引物在6个大白菜(Brassica rapa ssp. pekinesis)材料中进行多态性研究，发现28对引物能扩增出理想的PCR产物，有效扩增率为82.35%，其中27对引物具有多态性，多态性比率为 79.41%。为验证SSR引物的真实性，随机对4对SSR引物的部分白菜扩增片段进行了测序，发现100%的片段具有相应的SSR位点。28对SSR和InDel引物在甘蓝(B. oleracea)、油菜(B. napus)和萝卜(Raphanus sativus)品种的有效扩增率分别为85.71%、100%和77.78%，说明新开发的SSR和InDel标记具有较好的多态性和通用性。利用6对引物分析了48份十字花科种质的遗传多样性，结果表明48份材料被明显地区分成白菜和甘蓝组、萝卜组、油菜组3大类群，与传统分类一致。大白菜SSR和InDel标记的开发对于十字花科种质亲缘关系及遗传多样性分析具有重要的应用价值。

猪诱导多能干细胞(iPS)具有自我更新和多向分化潜能，是医学和细胞生物学研究理想的材料。为了探索猪iPS细胞的胚胎嵌合能力，本实验采用piggyBac转座子系统PB[Act-RFP]DS和Act-PBase载体，共转染猪iPS细胞，获得带有红色荧光标记的猪iPS细胞株PS24-R。并通过显微注射方法，将供体细胞PS24-R注入到4~8细胞期的胚胎腔隙，制备嵌合胚胎，待其继续发育至囊胚阶段，统计PS24-R细胞在胚胎中的嵌合情况。结果显示，通过转座子系统piggyBac标记的猪PS24-R细胞能够稳定表达红色荧光，以其作为供体细胞制备猪嵌合胚胎能够有效观察iPS细胞在胚胎中的嵌合情况。将1、5和10个猪PS24-R细胞和1个猪PS24-R细胞团分别注射到猪胚胎中构建嵌合胚胎，随着猪iPS细胞注射数量的增加，注射胚胎的囊胚率逐渐下降，但嵌合比例逐渐升高。同时与孤雌胚胎相比，嵌合胚胎中多能基因OCT4、SOX2和NANOG表达显著提高。由此可见，采用piggyBac转座子标记的猪PS24-R细胞能够在猪早期胚胎发育阶段实现嵌合，为iPS细胞嵌合猪的生产提供了基础资料。

为比较不同长度的插入片段对质粒标准分子储存稳定性的影响，本研究在pEASY-T3质粒载体的基础上，构建了插入片段长度分别为186 bp(含Cry1Ab)、273 bp(含Cry1Ab和SPS)、880 bp(含Cry1Ab、SPS、fsACP、35S、NOS和NPTII)的质粒标准分子(以下简称186、273和880)。利用荧光定量PCR技术分析3个质粒标准分子中不同基因片段在不同存储温度(－70、－20和4℃)和不同存储时间(1、3、7、14、21、28 d和3、6、12个月)时的稳定性差异。结果表明：Cry1Ab的Cq(quantification cycle)值在质粒186和273中在所有3个温度条件下6个月内均保持稳定，而在12个月时， Cq值快速上升，显著高于其他时期(P<0.05)；而在质粒880中的Cry1Ab的Cq值在各温度下稳定3个月就快速升高，显著高于其他时期(P<0.05)。SPS的Cq值在质粒273中在3个温度下能稳定保持6个月，SPS、fsACP、35S、NOS和NPTII 片段的Cq值在质粒880中仅能稳定保持3个月。研究结果表明：含较短插入片段的质粒标准分子的稳定性高于含较长插入片段的质粒标准分子，且同一质粒标准分子中不同片段间的稳定性也存在差异。研究为质粒标准分子储存稳定性(保质期)的研究提供科学依据，同时为质粒标准分子候选物的选择提供实验参考。

性别决定是一个可塑的生物发育过程，一直以来都是进化生物学和发育生物学的研究热点。在脊椎动物中，性别决定的机制主要包括遗传性别决定(GSD)和环境性别决定(ESD)。GSD一般都是由位于性染色体上的决定基因启动一系列性别相关基因参与的级联信号通路，从而诱导原始生殖性腺发育成精巢(卵巢)的过程。尽管性别调控信号通路下游的基因在脊椎动物中是相对保守的，但是处于级联信号通路最上游的性别决定基因可能是不稳定的。截止目前，在脊椎动物中，已经发现了5个性别决定基因(SRY、DMRT1、DMY、DMW和AMHY)。本文综述了脊椎动物性别决定基因的研究进展，分析了高等脊椎动物和低等脊椎动物性别决定基因保守性的差异，推测这种差异可能是由于性染色体是否分化造成的，进而提出性别决定基因和性染色体演化关系的模型。