高效非损伤性扇贝DN A提取方法的建立及效果评价

本研究建立了一种高效、经济的非损伤性扇贝DNA提取方法,在不影响扇贝个体生存状态的前提下,采用擦拭法和室温裂解相结合的方式在20 min内即可获得个体基因组DNA。以虾夷扇贝(Patinopecten yessoensis)、栉孔扇贝(Chlamys farreri)和海湾扇贝(Argopecten irradians)为实验对象,研究了不同擦拭材料(棉签、滤纸)和不同擦拭部位(外套膜、鳃丝、内脏团)的核酸提取效果,评估了本方法在贝类基因分型领域应用的可行性。研究表明,用棉签、滤纸2种材料擦拭扇贝的鳃丝、内脏团或外套膜组织均能获得主带清晰完整的基因组DNA,且不影响扇贝的存活状态。在3种扇贝中采用棉签擦拭法的DNA得率均高于滤纸法,以这2种方式获得的DNA为模板进行SSR和SNP标记分析,能获得均一稳定的扩增条带,SSR标记分型结果准确可靠。本研究建立了简便、快速进行扇贝基因型分析的非损伤性DNA提取方法,为贝类全基因组选育和珍稀贝类资源的种质保护开发提供了新的技术手段。     

双壳贝类CK1基因家族的鉴定及表达分析

酪蛋白激酶1 (CK1)是一种重要的蛋白激酶家族,其在DNA损伤应答和修复、细胞增殖和凋亡、胚胎发育和稳态等重要的生物学过程中都具有复杂多样的调控作用。为了理解CK1基因家族在双壳贝类中的特征、进化及生物学功能,实验采用比较基因组学及生物信息学的方法对双壳贝类CK1基因家族进行了鉴定分析,通过虾夷扇贝高温应激实验,研究了CK1基因家族在高温应激时的表达规律。结果显示,在虾夷扇贝、栉孔扇贝、长牡蛎与侏儒蛤中均存在CK1α,CK1αlike,CK1δ,CK1γ3,并发现CK1ε,CK1γ1,CK1γ2在双壳贝类中发生了丢失。时空表达分析发现,双壳贝类CK1基因均在胚胎发育早期集中表达,并以多细胞/囊胚期为界呈现出母源/合子特异性表达模式。CK1为关键基因的基因共表达模块显著富集在错配修复、核苷酸剪切修复等相关通路上,暗示了CK1基因在双壳贝类胚胎发育过程中参与调控DNA损伤修复过程,从而维持早期胚胎发育时的基因组稳定性。双壳贝类CK1基因在成体中呈现组织特异的表达模式,主要在鳃和雄性性腺中具有相对较高的表达量。虾夷扇贝受到高温应激后,其鳃中PyCK1α, PyCK1αlike和PyCK1δ...     

栉孔扇贝、华贵栉孔扇贝及其种间杂交子代、种内交配子代的ISSR分析

通过对栉孔扇贝、华贵栉孔扇贝及其两者的种间杂交子代、种内交配子代的ISSR标记分析,研究了4种子代群体之间以及子代群体与共享亲本个体间的遗传关系。使用3组ISSR引物,得到清晰的扩增位点169个,平均多态位点检出率66.44%。分析结果显示:杂交子代个体中具有来自父母本的扩增位点,表明杂交子代确为杂种;杂交子代群体不仅具有较高的遗传多样性,而且在与亲本个体和其他子代群体间的遗传关系上表现出与种内交配子代的明显差异;另外杂交子代与2种亲本的遗传关系上并不对等,表现出明显的倾向性,更加偏向于母本一方。     

基于MethylRAD-Seq技术对仿刺参DNA甲基化图谱的研究

全基因组DNA甲基化作为重要的表观遗传学现象,其在生物体诸多生理生化过程中起了重要作用。研究表明全基因组DNA甲基化在基因的表达调控、维持胚胎正常发育、染色体结构稳定等方面发挥了重要作用。DNA甲基化也成为当今的研究热点之一,目前在脊椎动物领域研究相对较多,但是对无脊椎动物的甲基化规律的研究比较匮乏,因此本研究以棘皮动物门中仿刺参作为研究对象,采用最新的全基因组DNA甲基化检测方法 MethylRAD-Seq技术探究了仿刺参三种组织的甲基化状况,得到了甲基化标签数量、甲基化位点分布以及甲基化标签密度等信息;此外通过整合仿刺参甲基化文库数据和表达谱数据发现基因甲基化水平与表达水平之间存在弱的正相关性,这暗示了无脊椎动物基因组DNA甲基化可能起到促进基因表达的作用。     

栉孔扇贝LTR逆转录转座子的基因组分布特征及时空表达模式分析

长末端重复序列(LTR)逆转录转座子在真核生物中是普遍存在的,通过"复制-黏贴"的方式插入到基因组的其它位置,影响基因的活性及基因组的结构。DNA测序技术的快速发展为分子生物学研究提供了大量的组学资源,也为全基因组水平逆转录转座子的系统分析提供了数据支持。本研究基于已发表的栉孔扇贝(Chlamys farreri)基因组信息,系统分析了栉孔扇贝LTR逆转录转座子的基因组分布特征及在胚胎发育各个时期和成体各个组织的表达模式。研究发现栉孔扇贝LTR总长度与染色体长度呈正相关关系,而LTR密度(每Mb染色体上的LTR拷贝数)与染色体长度呈负相关关系;Gypsy、Ngaro和DIRS是栉孔扇贝基因组中数量最多、总长度最长的三类LTR亚家族,且主要分布在基因间区;相比于其它种类的LTR,Gypsy和Ngaro在胚胎发育各个时期和各个成体组织/器官中具有显著的表达优势,而且在胚胎发育过程中呈现动态表达模式,其中表达量的峰值和低谷分别出现在担轮幼虫时期和壳顶幼虫时期;Gypsy和Ngaro在大部分组织/器官中占据表达优势,唯一例外的组织是肝胰腺,其表达量最高的LTR类型为ERV1。本研究对栉孔扇贝逆转录转座子基因组分布特征及时空表达模式的系统分析为进一步理解转座子的功能以及对基因组进化的作用提供了重要线索。     

基于CORS的机载LiDAR点云坐标基准转换关键技术研究

本文在详细分析机载LiDAR对地观测原理的基础上,提出采用CORS系统及区域精化似大地水准面成果,进行机载LiDAR点云三维坐标基准转换的关键技术方法。以广东省连续运行卫星定位服务系统（GDCORS）以及广东省精化似大地水准面为例,进行了广东省内机载LiDAR点云数据应用坐标基准转换实验,广东省连续运行卫星定位系统及广东省精化似大地水准面模型进行的坐标转换实验表明,区域内三维坐标基准转换精度优于3cm,正常高基准转换精度优于5cm。实验验证了上述方法的有效性,为国内机载LiDAR应用高精度坐标基准转换提供了重要参考。     

Development of an in situ loop-mediated isothermal amplification technique for chromosomal localization of DNA sequences

In situ loop-mediated isothermal amplification (in situ LAMP) combines in situ hybridization and loop-mediated isothermal amplification (LAMP) techniques for chromosomal localization of DNA sequences. In situ LAMP is a method that is generally more specific and sensitive than conventional techniques such as fluorescence in situ hybridization (FISH), primed in situ labeling (PRINS), and cycling primed in situ labeling (C-PRINS). Here, we describe the development and application of in situ LAMP to identify the chromosomal localization of DNA sequences. To benchmark this technique, we successfully applied this technique to localize the major ribosomal RNA gene on the chromosomes of the Zhikong scallop (Chlamys farreri).     

紫扇贝、海湾扇贝及其正反杂交子代群体遗传结构的AFLP分析

本研究应用 AFLP 分子标记技术,对紫扇贝(Argopecten purpuratu, PP)、海湾扇贝(Argopecten irradians, II)、正交子一代(紫扇贝♀×海湾扇贝♂, PI)及反交子一代(海湾扇贝♀×紫扇贝♂, IP)群体的遗传结构进行了分析和比较。用5对AFLP引物扩增得到433个位点,其中多态位点为88.45%;正反交子代中的扩增位点大部分(97.23%)来源于紫扇贝和海湾扇贝;扩增中出现了非孟德尔遗传位点,如紫扇贝和海湾扇贝的部分扩增位点在杂交子代中丢失,正反交子代中出现12个紫扇贝和海湾扇贝中没有的扩增位点;通过多态位点比率、Nei’ s基因多样性、香农式多样性指数、遗传距离和AMOVA分析发现,正反杂交子代之间的遗传分化最小,与紫扇贝和海湾扇贝的遗传分化均显著。     

细胞色素B基因PCR-RFLP鉴定阿胶原料

用细胞色素B基因PCR-RFLP方法对阿胶原料进行鉴定。提取马、牛、驴3种动物干皮DNA,PCR扩增细胞色素B基因保守区域的359 bp片段,用限制性内切酶HinfⅠ和HaeⅢ酶切,采用琼脂糖凝胶电泳获得了DNA指纹图谱,根据获得的DNA指纹图谱判定样品所属物种。该方法不仅简便,还可以100%准确鉴定阿胶原料皮样所属物种来源,适合作为常规技术应用于阿胶原料鉴定。     

栉孔扇贝Smad基因家族的表达特征和对鳗弧菌侵染的免疫应答分析

栉孔扇贝是我国海水养殖业的重要品种之一,但养殖扇贝陆续暴发大规模细菌性疾病,造成了巨大的经济损失。深入研究扇贝的免疫防御机制,是改良种质、培育抗病品系的必要措施。近年来研究发现,Smad基因可以通过调控增强子结合蛋白(CEBP/ε)来促进中性粒细胞的成熟和功能极化,在引发脊椎动物的先天免疫调节中发挥着重要的作用。然而目前对于Smad及其在免疫中的作用的研究大都集中于脊椎动物中,在海洋贝类中的研究还较为匮乏。因此,对栉孔扇贝的Smad基因家族进行了系统发生、共表达网络的构建、以及鳗弧菌侵染的免疫应答分析,以解析贝类Smad基因家族的表达调控机制和在免疫应答中的作用。结果表明,Smad3和Smad6可能在两侧对称动物的共同祖先中位于同一染色体上;栉孔扇贝Smad5与Toll样受体信号通路的关键基因协同表达;受鳗弧菌侵染后,血淋巴中的Smad5显著上调,说明Smad5基因可能通过与Toll样受体信号通路相互作用,参与了机体的免疫应答。研究结果可为深入研究贝类Smad基因在天然免疫系统中的作用提供重要参考。