ＤＮＡ指纹技术是１９８５年在人体遗传研究中发展起来的一种先进的遗传标记方法，它很快地在动物、植物、微生物上得到广泛的应用。随着ＤＮＡ指纹技术的广泛采用，许多新的ＤＮＡ指纹技术不断涌现。然而，这些技术基本上是在两个不同的基础上发展起来的，其一是基于经典...

CRISPR/Cas9系统作为新一代基因组编辑技术,一经问世就受到广泛关注。CRISPR/Cas9系统具有对特定基因位点进行精确修饰(包括敲除、插入、替换等)的强大功能,同时具有操作简单、效率高、适应性广等技术优势,目前已在微生物、植物、动物以及人类基因治疗等整个生命科学领域得到应用。本文简要介绍了CRISPR/Cas9技术的发展历程、作用机理、技术优势、功能及应用领域,总结该技术在植物领域的基因组定向编辑中的研究进展。并提出了这项技术在草类植物基因功能分析、基因代谢调控途径与遗传改良等方面的应用前景,为

cDNA-AFLP是一种新的mRNA指纹图谱技术,具有重现性高、准确、可靠的特点,可对生物体转录组进行全面分析,广泛应用于基因表达特性研究、植物遗传标记分析和分离植物基因等方面。近年来随着该技术的不断发展和应用,在研究中取得了很多成果。本研究就cDNA-AFLP技术的原理和特点,在植物基因表达研究中的应用现状和发展前景进行了综述。

植物次生代谢是植物在长期进化过程中与环境相互作用的结果,由初生代谢派生.萜类、生物碱类、苯丙烷类为植物次生代谢物的主要类型,其代谢途径多以代谢频道形式存在,具有种属、生长发育期等特异性.该文从植物次生代谢物的分类、代谢途径及代谢调控基因工程等方面展开论述,介绍了次生代谢物的生物合成途径,以及利用基因工程等技术对植物次生代谢途径进行遗传改良等方面的研究进展,为全面认识植物代谢网络、合理定位次生代谢及其关键酶、促进野生植物资源可持续利用等提供理论依据.

木本植物在转向生殖生长之前需要一段较长时间的营养生长 ,这一特点不利于对其进行遗传分析 .然而 ,随着分析手段的不断提高和建立在木本植物生物学特性基础上的基因定位方法的开发利用 ,发达国家木本植物基因组连锁图谱制作已全面启动 ,并正朝着连锁图谱应用及基因组基因构造分析的方向推进 .国内有关木本植物基因组研究尚未全面启动 ,这与我国日益增强的综合国力及整个领域的国际发展态势极不相称 .目前机遇和挑战并存 ,相关研究领域的学者应把握时机 ,选准目标 ,尽快开展木本植物基因组连锁图谱制作、应用及基因组基因构造分析方面的研究

cDNA-AFLP技术是以mRNA反转录的cDNA为模板进行AFLP分析,在保留AFLP多态性丰富、稳定性高、无需了解序列信息等优点的同时,集中显示了基因组表达序列的多态性差异,可对生物体转录组进行全面、系统的分析,并已成功地用于基因差异显示、表达基因遗传连锁作图和基因克隆等方面。文章综述了cDNA-AFLP在植物抗逆性相关基因表达特性分析及基因分离方面的应用。

mRNA差别显示技术是近年发展起来的一种用于分离和克隆正常与异常细胞之间差异表达基因的PCR方法 ,是目前筛选差异表达基因的有效方法之一 .自问世以来在动物遗传育种方面取得了很大的成绩 ,广泛用于人类及其他动物生长发育基因调控、基因克隆的研究 .在植物基因研究方面应用起步较晚 ,现已开始用于植物基因分析、杂种优势机理等方面的研究 .在此 ,该文介绍了mRNA差别显示技术的原理、步骤、优缺点及其发展 ,并对其在植物特异基因分离方面的研究及其应用前景做了探讨 .

当外源ＤＮＡ通过转基因技术导入植物细胞后，会以同源重组或非同源重组两种不同的方式整合到基因组中，进而获得相应的目标性状。外源ＤＮＡ与受体细胞序列相同或相近的位点发生重新组合，从而整合到受体细胞的染色体上称之为同源重组；当发生了ＤＮＡ双链断裂的细胞为了避免ＤＮＡ或染色体断裂而造成ＤＮＡ降解或对生命力的影响，而强行将２个ＤＮＡ断端彼此连接在一起时则为非同源重组。发生非同源重组的细胞其基因组常出现核苷酸片段的插入和／或缺失以及其他突变等多种情况，使得研究者无法得到精确控制的突变结果；而发生同源重组的细胞基因组序列通常不变，通过加入同源重组的供体ＤＮＡ，可以实现对基因组的精确修饰和改造。由于在植物中产．．．

当外源DNA通过转基因技术导入植物细胞后,会以同源重组或非同源重组两种不同的方式整合到基因组中,进而获得相应的目标性状。外源DNA与受体细胞序列相同或相近的位点发生重新组合,从而整合到受体细胞的染色体上称之为同源重组;当发生了DNA双链断裂的细胞为了避免DNA或染色体断裂而造成DNA降解或对生命力的影响,而强行将2个DNA断端彼此连接在一起时则为非同源重组。发生非同源重组的细胞其基因组常出现核苷酸片段的插入和/或缺失以及其他突变等多种情况,使得研究者无法得到精确控制的突变结果;而发生同源重组的细胞基因组序列通常不变,通过加入同源重组的供体DNA,可以实现对基因组的精确修饰和改造。由于在植物中产...

全基因组选择是新近开始在植物数量性状研究和植物育种中应用的一种分析方法。它以连锁不平衡为基础,利用BLUP(best linear unbiased prediction)分析方法准确估计某一群体每一遗传标记的育种值,从而只利用这些预测的育种值来进行选择。文章综述了全基因组选择的原理、方法以及全基因组选择在植物育种方面的研究进展,探讨各种因素对全基因组选择的影响,并讨论了全基因组选择在植物数量性状分子育种研究中可能的应用。

概述竹类植物基因组学研究进展,包括RAPD,RFLP,AFLP,ISSR等分子标记的开发与应用,开花、细胞壁生物合成、光合作用、抗逆等相关的重要功能基因研究,基因组测序与比较基因组学等;在分析和综述的基础上,提出竹类植物分子生物学研究基础薄弱、功能基因鉴定困难等不足,并明确遗传转化体系的建立、比较基因组学与功能基因组学研究、分子标记辅助育种是今后竹类植物基因组学研究的重点。

系统发育研究是进化生物中的基本问题，也是其他众多生物学分支学科的基础问题，其核心在于研究不同生物类群间的亲缘关系与进化命运。利用分子数据研究生物之间的进化关系是系统发育研究的重要手段。随着测序技术的提升和测序成本的持续下降，系统发育研究由早期基于单基因或联合少数片段逐步发展到现阶段利用大规模基因组数据对个体、群体、物种以及更高水平的进化关系进行探讨。讨论了目前植物体内的3套基因组(叶绿体基因组、线粒体基因组与核基因组)在系统发育研究中的代表性成果，总结了植物不同基因组的特征及其在系统发育研究中的优势与局限，探讨了系统发育树构建的主要方法，并对未来研究进行了展望。目前，植物体内的3套基因组适用于不同阶元和类群的系统发育研究，不同基因组之间的遗传特性差异使其在系统发育研究中具备不同的优势和应用：(1)叶绿体基因组结构相对简单，序列保守，不易重组，单亲遗传，是广泛应用于系统发育学和进化生物学等研究领域的理想分子数据资源；(2)植物线粒体基因组序列进化速率较慢，目前仅适用于早期植物和大尺度水平的系统发育研究；(3)核基因组为双亲遗传，可综合揭示双亲谱系及系统网状进化关系，在系统发育研究中具有巨大的应用潜力。不同建树方法适用于不同特征的数据集，在建树过程中应采用合理的方法避免长枝吸引和不完全谱系分选带来的影响。未来核基因组将成为系统发育研究的主流方向，其双亲遗传特性能够为物种形成过程中的杂交和基因组渗入等事件提供充分的见解。随着越来越多的类群系统位置被确定，物种形成和进化过程中的杂交、回交等双亲遗传，以及核质互作、多倍化、功能适应和趋同进化等问题将会成为系统发育研究的重点。表1参78

【目的】MYBL2负调控拟南芥花青素和原花青素的生物合成。从芸薹属6个物种的不同叶色材料中克隆MYBL2基因，分析其序列和表达模式，探究其在芸薹属植物花青素生物合成途径中的功能，为油菜的品质、抗逆性、观赏性等性状改良提供参考。【方法】以芸薹属6个物种19份供试材料的总DNA为模板，同源克隆MYBL2基因，并进行多序列比对和进化树分析；对白菜、甘蓝型油菜、芥菜型油菜以及埃塞俄比亚芥的紫叶材料进行遮光处理，结合转录组和qRT-PCR分析MYBL2基因表达水平；对甘蓝、甘蓝型油菜、芥菜型油菜以及埃塞俄比亚芥紫、绿叶材料进行qRT-PCR分析MYBL2基因表达水平；根据克隆MYBL2-1和MYBL2-2序列的核苷酸变异位点设计特异性引物，开发能够区分MYBL2基因组来源的PCR标记。【结果】克隆获得MYBL2-1和MYBL2-2各9个同源基因共56个拷贝。其中，BcaMYBL2-1为首次获得，BcaMYBL2-1编码区序列全长为867 bp，包含2个内含子，分别为168和102 bp，编码198个氨基酸，分子量为22.69 kD，等电点（pI）为8.72。序列比对和进化分析表明，BcaMYBL2-1来源于B基因组。芸薹属6个物种MYBL2-1和MYBL2-2同源基因中，仅BraA07.MYBL2-1、BolC06.MYBL2-1和BcaMYBL2-1在不同叶色材料中存在序列差异。经遮光处理后，紫叶材料叶色变浅，在白菜紫宝5号中，BraA07.MYBL2-1和BraA02.MYBL2-2表达量分别为未遮光部分的0.7和0.4倍；在紫叶白花甘蓝型油菜中，BnaA07.MYBL2-1、BnaC06.MYBL2-1、BnaA02.MYBL2-2和BnaC02.MYBL2-2表达量分别为未遮光部分的0.4、0.5、0.4和0.4倍；在紫叶芥中，BjuA07.MYBL2-1、BjuB03.MYBL2-1、BjuA02.MYBL2-2和BjuB05.MYBL2-2表达量分别为未遮光部分的0.4、0.3、0.4和0.2倍；在紫秆埃芥中，BcaMYBL2-1、BcaB03.MYBL2-1和BcaC03.MYBL2-2表达量分别为未遮光部分的0.3、0.4和0.5倍，而BcaB05.MYBL2-2表达量为未遮光部分的2.4倍。对比芸薹属不同叶色材料MYBL2基因表达情况，结果表明，除了羽衣甘蓝，在紫叶材料中MYBL2基因大部分同源基因的表达量均高于绿叶。在羽衣甘蓝中，绿叶羽衣甘蓝BolC06.MYBL2-1和BolC02.MYBL2-2的表达量分别为紫叶羽衣甘蓝的2.5和3.5倍；在甘蓝型油菜中，紫叶白花BnaA07.MYBL2-1、BnaC06.MYBL2-1和BnaC02.MYBL2-2的表达量分别为绿叶白花的7.5、8.6和26.0倍，而绿叶白花BnaA02.MYBL2-2的表达量为紫叶白花的13.0倍；在芥菜型油菜中，紫叶芥BjuA07.MYBL2-1、BjuB03.MYBL2-1、BjuA02.MYBL2-2和BjuB05.MYBL2-2的表达量分别为四川黄籽的8.3、11.8、23.2和14.6倍；在埃塞俄比亚芥中，紫秆埃芥BcaMYBL2-1、BcaB03.MYBL2-1的表达量分别为W-BCDH76的7.1和27.6倍，而W-BCDH76的BcaB05.MYBL2-2和BcaC03.MYBL2-2的表达量则分别为紫秆埃芥的2.8和5.0倍。依据克隆的基因序列设计出5对引物，可以有效鉴别芸薹属植物MYBL2基因的A、B、C基因组来源。【结论】芸薹属紫叶材料MYBL2基因的表达与光照密切相关，而且参与花青素生物合成的调控机制与拟南芥MYBL2负调控花青素生物合成的机制有所不同。

代谢组学可对某一生物体或细胞内的大量低分子量代谢产物进行定量和定性分析,是继基因组学、转录组学和蛋白质组学之后发展起来的一门新兴组学技术。植物生态学研究植物与外界环境的相互作用关系。随着液相色谱-质谱联用(LC-MS)、核磁共振(NMR)等检测技术的突飞猛进,代谢组学技术已成为植物生态学研究的有力工具。为此,在简述代谢组学的概念和来源,介绍代谢组学的研究策略和技术平台及分析流程后,分析了代谢组学技术在植物与生物和非生物环境相互关系研究中的应用现状和进展趋势,指出了代谢组学技术与其他生物学技术结合在植物生态学研究中的应用前景。

种质资源是基因的载体,如何从种质资源中发掘出新的目标基因是21世纪植物育种所面临的最大挑战之一。近年来,随着植物基因组学的迅猛发展,新的基因发掘方法和技术不断涌现,新基因发掘也产生了各种新的思路和策略。笔者在回顾基因发掘历史的基础上,对中国的新基因发掘现状和问题进行了分析,并针对各种基因发掘方法和策略进行了评述,提出了开展新基因发掘的发展方向。