家蚕主要经济性状功能基因组与分子改良研究
项目名称：家蚕主要经济性状功能基因组与分子改
良研究
首席科学家：夏庆友西南农业大学
起止年限：2005.12至2010.11
依托部门：教育部重庆市科委
一、研究内容
二、预期目标
三、研究方案
四、年度计划
畜禽主要经济性状
畜禽主要经济性状（肉、蛋、奶）遗传改进育种新技术 来源：中华种猪在线点击：次责任编辑：时间：2011/06/28 介绍畜禽的一种经济性状 动物遗传育种学家。1935 年11月15日生，浙江鄞县人。1957年毕业于北京农业大学。1979—1981年在英国爱丁堡大学遗传系进修动物遗传育种。历任北京农业大学教授，畜牧系主任、动物科技学院院长。《遗传学报》副主编。1995年当选中国科学院院士。长期从事动物遗传与畜禽育种研究和教学工作。 提高肉蛋奶等畜禽经济性状可以从遗传育种、营养饲料、疾病防治、畜舍环境和经营管理等几个方面考虑。其中遗传育种是从遗传上改良畜种；疾病既有遗传因素（如易感性）也有环境因素（如病原体）；营养饲料与畜舍、设备等虽然是环境因素，但也存在着遗传与环境之间的相互作用。因此，经营者通过管理提高畜禽生产水平和经济效益是一项系统工程，不但要使各个环节都能有效运转，而且要使其达到最佳的协调与配合。 一、经济性状改进的遗传学基础 1.数量遗传学基础 数量遗传学是遗传学原理与统计学方法相结合研究群体数量性状遗传规律的一门遗传学分支学科。半个世纪以来数量遗传学对肉蛋奶等可度量的经济性状即数量性状的提高起了极为重要的作用。与起始群体或未经改良的地方畜种相比，猪的瘦肉率提高了20—25％；肉鸡到达2公斤时的上市日龄提前了40—50天；鸡的产蛋数提高了100—120个；奶牛的泌乳期产奶量提高了3000—4000公斤。近50年来，肉蛋奶等主要经济性状的世代遗传改进见表1。 肉蛋奶等经济性状的遗传基础是多基因，表现为连续变异，它的改进需要有生产性能的记录和遗传参数，把表型值转化为育种值，从而提高了选种的准确性。 2.细胞遗传学基础 家畜家禽都是两性繁殖的高等动物，性状的遗传都要通过生殖细胞也就是精子和卵子来实现。人工授精和精液冷冻技术扩大了优秀公畜的遗传作用；超数排卵和卵细胞体外成熟技术扩大了优秀母畜的遗传作用；胚胎移植或核移植技术则同时扩大了优秀公畜和母畜的作用，提供了大量遗传上优秀的后代；胚胎切割则是使遗传上优秀的个体通过“无性繁殖”进行复制或“克隆”。 细胞遗传学中的染色体畸变和染色体倍性化在畜禽育种中还不多见。罗伯逊易位在牛和猪中都有报道，但都还没有达到应用的程度；哺乳动物的多倍体和鸟类的孤雌生殖鲜有报道，但多属偶见，很少有人进行深入研究；使马和驴的精卵二倍化有可能产生能育的双二倍体骡子，但这一在50年代的设想至今也未能成为现实。 3.分子遗传基础 目前对遗传物质的认识已进入分子水平，即去氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA）。自从
基因组学研究的应用前景
基因组学研究的应用前景摘要：基因组学是一门研究基因组的结构，功能及表达产物的学科，基因组的结构不仅是蛋白质，还有许多复杂功能的RNA,包括三个不同的亚领域，及结构基因组学，功能基因组学和比较基因组学。近几年，基因组学在微生物药物，细菌，病毒基因，营养基因方面都有进展，其前景是光明的。 关键词：基因研究未来结构 一、微生物药物产生菌功能基因组学研究进展 微生物药物是一类化学结构和生物活性多样的次级代谢产物，近年来多个产生菌基因组序列已经被测定完成，在此基础上开展的功能基因组研究方兴未艾，并在抗生素生物合成，形态分化，调控，发育与进化及此生代谢产物挖掘等方面有着新的发现，展现出广阔的研究前景，青霉素及其衍生的《》内酰胺类抗生素极大地改善了人类的卫生保健和生活质量，并促进研究人员不断对其工业生产菌株类黄青霉进行遗传改良和提高其产量，从而降低生产成本。经过60年的随机诱变筛选，当前青霉素产量至少提高了三个数量级，同时，青霉素的生物合成机理也得到了较为清晰的阐述，其pcbAB编码的非核糖体肽合酶ACVS~DPcbc编码的异青霉素N合成酶IPNS位于细胞质中，而苯乙酸COA连接酶PenDE编码的IPN酰基转移酶位于特殊细胞器一微体中。 研究发现，青霉素合成基因区域串联扩增，产黄青细霉胞中微体含量增加都可显著提高青霉素产量。然而随机诱变筛选得到的黄青霉工业菌株高产的分子机制尚不明确。为此，2008年荷兰研究人员联合国美国venter基因组研究所对黄青霉wisconsin54—1225进行了基因组测试和分析，并进一步利用DNA芯片技术研究了wisconsin54—1255及其高产菌株DS17690在培养基中是否添加侧链前体苯乙酸情况下的转录组变化，四组数据的比较分析发现，有2470个基因至少在其中一个条件下是差异表达的，根据更为严格的筛选标准，在PPA存在的条件下，高产菌相比测序菌株有307个基因转录是上调的，和生长代谢，青霉素前体合成及其初级代谢和转运等功能相关，另有271个基因显著下调，主要是与生长代谢及发育分化相关的功能基因。 二、乳酸菌基因组学的研究进展
课题家蚕分子抗病育种技术-家蚕基因组生物学国家重点室
家蚕基因组生物学国家重点实验室2012年开放课题申请指南 2011年12月20日 家蚕基因组生物学国家重点实验室
2012年开放课题申请指南 国家重点实验室的主要任务是针对学科发展前沿训国民经济、社会发展及国家安全的重要科技领域和方向，开发创新性研究，取得具有国际影响的系统性原创成果，实现相关重要基础原理的创新、关键技术突破。根据国家要求和重点实验室开放课题管理办法规定，提出重点实验室2012年开放课题申请指南，诚挚欢迎申请者踊跃申报。 1、家蚕重要突变基因及突变机理研究 以克隆家蚕重要突变基因，分析其功能，阐明家蚕重要突变体的突变机理为目标，开展家蚕突变基因的定位克隆；阐明其突变机理，开发突变基因的利用价值。 2、家蚕重要经济性状关键基因克隆和功能研究 以鉴定并克隆家蚕关键品质性状相关基因，阐明其决定性状形成的分子机理为目标，针对蚕丝产量与质量等关键性状，重点鉴定和克隆与蚕丝蛋白合成、变态发育、免疫与抗性等相关的重要功能基因，对候选基因进行功能研究和调控分析，揭示其在性状形成中的分子机理。 3、蚕丝理化性能基础及新蚕丝素材研究 以阐明家蚕丝纤维的理化性能基础、揭示蚕丝纤维形成的机理、开发
新型蚕丝素材为目标，开展家蚕丝纤维的理化性能多尺度、多层次的研究，通过结构解析和化学分析，阐释家蚕丝纤维从液态丝蛋白形成固态丝纤维的分子机理，重点开发高强度、高性能的新型蚕丝纤维素材和基于蚕丝蛋白的生物材料。 4、家蚕实用新型遗传素材和品种创新研究 以创制实用新型遗传素材，培育优质和特色品种为目标，综合集成家蚕基因组和功能基因组研究成果，围绕家蚕关键品质性状，研究确立可供人为遗传操作的关键分子靶标，并利用其创制高产量、高品质、强健性或特殊用途家蚕遗传素材，为培育可资推广利用的新型实用品种提供基础素材。 5、鳞翅目昆虫比较基因组学研究 以家蚕基因组为参照，研究鳞翅目昆虫特异性基因家族，重要和特异生理和生化过程，化学信息传导、农药抗性机制，为寻找害虫防治新的靶标提供依据。 6、家蚕分子抗病育种技术 围绕家蚕分子抗性育种技术的构建，以寻找病原与家蚕相互作用的关键基因、病原增殖的关键基因以及病原的诱导型启动子等研究为基础，通
数量性状基因座原理
数量性状基因座（QTL)定位的基本原理 数量性状基因座（quantitative trait locus，QTL）指的是控制数量性状的基因在基因组中的位置。QTL定位的理论依据是Morgan 的连锁遗传规律，通过数量性状观察值与标记间的关联分析，当标记与特定性状连锁时，不同标记基因型个体的表型值存在显著差异，来确定影响各个数量性状的基因（QTL）在染色体上的位置、效应，甚至各个QTL间的相关作用。QTL定位检测的是分子标记与QTL之间的连锁关系，通过分析整个染色体组的DNA标记和数量性状表型值的关系，将QTL逐一的定位到连锁群的相应位置，并估算出相应的QTL效应值。QTL定位实质上是基于一个特定模型的遗传假设，与数量性状基因有本质区别，是统计学上的一个概念，有可信度（如95%、99%等）。 近年来，数量性状的研究进入了崭新的QTL时代，先后提出了多种QTL定位的统计方法。可分两大类：一类是基于性状的分析方法（Trait Based Analysis，TBA），其原理是利用分离群体的两极端表型个体来分析标记与QTL的连锁关系，检验标记基因型在两极端类型内的分离比是否偏离孟德尔定律；第二类是基于标记的分析方法（Marker Based Analysis，MBA），如果某标记与QTL连锁，该标记与QTL在一定程度上共分离，分析不同标记基因型的表型值差异来推测标记与QTL的连锁关系。MBA方法通常有3类，即传统的单标记分析法（Single Marker Analysis，SMA）、性状-标记回归法和性状- QTL - 回归法。性状- QTL - 回归法又包括基于两个侧邻标记的区间作图法
基因组学的研究内容
基因组学的研究内容 结构基因组学： 基因定位；基因组作图；测定核苷酸序列 功能基因组学：又称后基因组学（postgenomics基因的识别、鉴定、克隆；基因结构、功能及其相互关系；基因表达调控的研究 蛋白质组学： 鉴定蛋白质的产生过程、结构、功能和相互作用方式 遗传图谱 （genetic map）采用遗传分析的方法将基因或其它dNA序列标定在染色体上构建连锁图。 遗传标记： 有可以识别的标记，才能确定目标的方位及彼此之间的相对位置。 构建遗传图谱 就是寻找基因组不同位置上的特征标记。包括： 形态标记； 细胞学标记； 生化标记；DNA 分子标记 所有的标记都必须具有多态性！所有多态性都是基因突变的结果！ 形态标记： 形态性状：株高、颜色、白化症等，又称表型标记。 数量少，很多突变是致死的，受环境、生育期等因素的影响 控制性状的其实是基因，所以形态标记实质上就是基因标记。
细胞学标记 明确显示遗传多态性的染色体结构特征和数量特征 ：染色体的核型、染色体的带型、染色 体的结构变异、染色体的数目变异。优点：不受环境影响。缺点：数量少、费力、费时、对生物体的生长发育不利 生化标记 又称蛋白质标记 就是利用蛋白质的多态性作为遗传标记。 如：同工酶、贮藏蛋白 优点： 数量较多，受环境影响小 ?
缺点： 受发育时间的影响、有组织特异性、只反映基因编码区的信息 DNA 分子标记： 简称分子标记以 DNA 序列的多态性作为遗传标记 优点： ? 不受时间和环境的限制 ? 遍布整个基因组，数量无限 ?
不影响性状表达 ? 自然存在的变异丰富，多态性好 ? 共显性，能鉴别纯合体和杂合体 限制性片段长度多态性（restriction fragment length polymorphism ， RFLP ） DNA 序列能或不能被某一酶酶切，
第四章数量性状的遗传
第四章数量性状的遗传 目的要求 掌握数量性状与质量性状的区分、特征，多基因假说的要点，数量性状表现值的分解，遗传力的概念；了解通径系数概念与意义，基因的非加性效应与加性效应的意义，遗传力公式的推导及计算方法；掌握遗传力的应用。 第一节数量性状的遗传基础 生物的性状基本上可分为两大类： 质量性状（qualitative trait）：变异可以截然区分为几种明显不同的类型，一般用语言来描述； 数量性状（quantitative trait）：个体间性状表现的差异只能用数量来区别，变异是连续的。 阈性状(threshold trait)：表现型呈非连续变异，与质量性状类似，但不是由单基因决定，性状具有一个潜在的连续型变量分布，遗传基础是多基因控制的，与数量性状类似。 一、数量性状的一般特征 数量性状的特点： ①数量性状是可以度量的； ②数量性状呈连续性变异； ③数量性状的表现容易受到环境的影响； ④控制数量性状的遗传基础是多基因系统。 学习数量性状的方法 ①统计学思想贯穿数量性状遗传的全部内容； ②确定性与不确定性的矛盾时时体现； ③研究对象在个体与群体间的相互转换； ④遗传与变异的矛盾。 二、数量性状的遗传基础 1.多基因假说 瑞典遗传学家尼尔迩·埃尔（Nilsson-Ehle）通过对小麦籽粒颜色的遗传研究，提出了数量性状遗传的多基因假说。 多基因假说的要点 （1）数量性状是由许多微效基因决定的，每个基因的作用的微效的； （2）基因的作用是相等的，且可以累加、呈现剂量效应，等位基因间通常无显隐关系；（3）基因在世代相传中服从孟德尔定律，即分离规律和自由组合规律，以及连锁交换规律2.基因的非加性效应 基因的非加性效应包括显性效应和上位效应。 （1）显性效应由等位基因间相互作用产生的效应。 例1:有两对基因，A1、A2的效应各为20cm，a1、a2的效应名为10cm，基因型A1A1a2a2
癌症基因组学研究概要
医脉通2013-08-27分享 人们对于肿瘤治疗的关注越来越多的集中于以特定分子突变为基础的更加精确的治疗。 在2013年的ASCO会议上，一些振奋人心的摘要展示了这种向分子靶向治疗的转变如何改变了抗肿瘤药物的应用范围。尽管这些摘要也许并不是本次会议上最独特、最重要的分子方面的研究，但它们清晰的阐述了这个快速发展的领域的范围和复杂性。 从黑色素瘤到肺癌 在近50%的黑色素瘤患者中，BRAF的激活突变被证明是一个重要的肿瘤进展的驱动因素[1]，但这种突变在非小细胞肺癌中极为少见（发生率小于２％）。 为了评估在非小细胞肺癌中进行BRAF抑制的生物学和临床有效性，研究人员用达拉菲尼对17例BRAF阳性的非小细胞肺癌进行了治疗。达拉菲尼是一种用来治疗BRAF突变阳性的黑色素瘤的抗肿瘤药物[2]。截止至报道时，研究人员对13例之前接受过化疗的患者进行了疗效评估，其中7例获得部分缓解，1例为疾病稳定状态。这种反应在1例患者身上持续了49周。至报道时大部分患者还在进行积极的化疗。 从肺癌到结直肠癌 在2%-5%肺腺癌患者中可以找到ROS1和ALK重排，且这些患者对于特定酪氨酸激酶抑制剂十分敏感[3-4]。研究者评估了236例转移性结直肠癌患者，发现其中3例（占整体的1%）存在ALK重排或ROS1突变[5]。研究者们将进行更多的试验来明确这些分子突变是否对特定的靶向抗肿瘤药物有临床反应，如同在肺癌中观察到的那样。 重新定义PARP抑制剂的治疗对象 之前报道的一项2期临床试验显示了在对铂类为基础的化疗方案有二次反应的晚期浆液性卵巢癌患者中使用PARP抑制剂奥拉帕尼作为支持治疗时可延迟疾病进展时间[6]。更早期的数据显示PARP抑制剂可能对5%-10%的存在BRCA突变的卵巢癌患者有效[7]，研究者对这项入组了265例患者的临床试验中能获得BRCA突变状态的218例患者进行了重新分析[8]。在这218例患者中，与安慰剂组相比，使用奥拉帕尼治疗的患者疾病进展中位时间增加了近3倍（11.2月vs 4.1月）。 重新评估未知来源肿瘤的定义 通过现代技术，大部分被诊断为未知来源肿瘤的患者可最终确定原发肿瘤的位置[9]。然而，也有一小部分低分化的未知来源肿瘤的患者目前仍无法确定原发肿瘤的位置，且这部
玉米主要经济性状与产量性状间的灰色关联度分析
影响玉米产量主要性状间的灰色关联度分析 姜有威梁萍 (武威市农科所，甘肃武威 733000) 摘要测定影响玉米产量的主要性状，运用灰色系统理论分析方法，探索它们之间的关联度大小顺次关系，千粒重、行粒数、出籽率及穗长是影响单穗粒重的主要性状，以高产为目标的育种途径应该选育大穗、多籽、粒重、出籽率高的品种（系）。 关键词玉米；产量性状；灰色关联度 玉米的各个生物学性状间均存在着较为密切的关系，但这种关系大多呈隐含状态(即谓灰色状态)，且较大程度的受外界因素的影响。运用灰色系统理论和方法，可以弄清各性状间的亲疏关系，为玉米育种提供参考依据。 1 材料和方法 1.1供试材料 凉单一号、凉单三号、“1103”、“3315”由武威市农科所玉米研究室提供；农大108由北京金色农华种业有限公司提供；辉玉三号由甘肃省农科院粮作所提供；中单二号、张单476、张单251由张掖市农科所提供；郑单14由河南省农科院提供。 1.2 试验方法试验设在凉州区松树乡二畦村，海拔1650m，属祁连山冷凉河灌区，地力中等，壤土，前茬为小麦。在全地面地膜覆盖条件下对以上10个玉米杂交种进行了品种比较试验，随机区组设计，重复3次，宽窄行种植(80×40cm)，株距25cm，密度66667株/hm2,每小区三个宽窄带(种6行)，小区面积28.8m2。先覆膜后播种，覆膜前施入农家肥75t/hm2、纯磷225kg/hm2、纯氮75kg/hm2、锌肥2 2.5kg/hm2做基肥。全生育期灌水5次，结合灌二、三水分别施入纯氮126.5kg/hm2、205kg/hm2，于2005年4月25日播种，出苗后破膜放苗，间苗时均留单株，其它田间管理与大田玉米相同。 1.3调查分析方法各品种完全成熟后及时收获，收获时每小区连续取中间二行50株(穗)，对各参试品种的单穗粒重（X0）、穗行数（X1）、行粒数（X2）、千粒重（X3）、穗长（X4）、穗粗（X5）、出籽率（X6）、株高（X7）、穗位（X8）、茎粗（X9）、生育期（X10）等经济和农艺性状分别进行测定，取其平均值，运用灰色系统理论和方法[1]，分别以4个主要产量性状X0、X1、X2、X3做参考数列计算其关联度系数和关联度，以关联度大小判定各性状间的亲疏关系。 2 结果与分析 2.1 供试材料各性状原始数据 2005年早霜来临前，试验参试的10个品种均完全成熟，各性状原始数据见表1。 表1 供试材料各性状原始数据(g、行、粒、cm、%、d) 品种（K）X0X1X2X3X4X5X6X7X8X9X10 1103 (1)15414.530.6334.615.6 4.482.8242124 1.9131农大108(2)16815.240.4287.517.6 4.083.2260152 2.0127中单二号(3)17213.940.4312.819.4 4.584.3290138 2.1143张单476 (4)13014.330.0301.016.1 4.484.4245140 1.8131凉单三号(5)19513.441.2353.019.8 4.384.8240128 1.9135 3315 (6)16313.534.0318.416.2 4.283.2240110 1.6120张单251 (7)16214.538.6295.017.4 4.782.7232100 1.4131凉单一号(8)20114.637.6355.016.8 4.483.8243136 2.0135辉玉三号(9)16015.633.7321.316.0 4.084.2243124 1.9127郑单14 (10)15814.734.9309.017.1 4.778.2310183 2.4155 2.2分析步骤 2.2.1数据标准化处理对各性状原始数值进行无量纲化处理。本文按X i(k)=(X i'(k)－￣X i)/S i将原始数据标准化，其中X i(k)为标准化处理后的结果，X i'(k)为原始数据，￣X i为同一性状均值，S i为同一性状标准差。其结果见表２。
环境基因组学的研究进展及其应用
环境基因组学的研究进展及其应用 贾海鹰 张徐祥 孙石磊 赵大勇 程树培* （南京大学，环境学院，南京，210093） E-mail（jhy194@https://www.360docs.net/doc/8516844733.html,） 摘 要：本文系统地介绍了环境基因组学的基本概念、研究的主流技术平台及其在环境污染控制、健康风险检测与评价等方面地应用，并阐明了环境基因组学与生物信息学两者之间的关系。环境基因组学在分子水平上揭示了环境污染物与生物之间的相互作用，为检测、控制环境污染维护环境健康注入了新的活力。 关键词：环境基因组学 生物信息学 健康风险评价 环境污染 环境健康 1.引言 2003年4月14日，人类基因组计划(Human Genome Project)顺利完成。HGP成功地绘制出了遗传图谱、物理图谱、序列图谱和转录图谱4张图谱。这标志着人类基因组计划的所有目标全部实现。至此，HGP的研究发生了翻天覆地的变化，已从结构基因组学研究时代进入了功能基因组（后基因组）时代[1-2]，因此也就有了“人类后基因组计划”。HGP正朝着生物信息科学、计算机生物技术、数据处理、知识产权及社会伦理学研究等多方面发展，对生命科学、环境科学、医疗卫生、食品制药、人文科学各领域产生了广泛而深远的影响。环境基因组学（environmental genomics）是在人类基因组基础上发展的功能基因组内容之一，由基因组学和环境科学交叉融合而成，是一个近期发展起来的新型边缘学科，是基因组学技术和成果在环境污染保护与控制和生态风险评价中的应用，在其发展的短短的几年时间内已渗透到环境科学研究的各个研究领域并发挥着日益重要的作用。 2.环境基因组学的概念与定义 至今，国内外学者对环境基因组学还没有统一明确的定义。但是，大多数学者认为，环境基因组学（environmental genomics）的概念与毒理基因组学（toxicogenomics）密切相关。自从1999年Nuwaysir等[3]首次提出毒理基因组学概念至今，在短短的八年的时间里这一概念不断地发展和完善着。目前人们普遍采纳的定义有两种，一种是美国国家毒理学规划机构给出的定义[3]：毒物基因组学是研究外来化学物对基因活性和基因产物的影响及相互作用的科学；另一种是由世界卫生组织给出的定义[3]，认为毒物基因组学是一门与遗传学、基因组水平上RNA表达(转录组学) 、细胞和组织范围的蛋白表达(蛋白质组学)、代谢谱(代谢组学) 、生物信息学和常规毒理学结合，以阐明化学物作用模式和基因－环境相互作用的潜在意义的科学。1998年4月4日，美国国会顾问环境卫生科学委员会正式投资专项基金进行环境基因组计划研究，其目的是专门研究与环境相关疾病的遗传易感性，寻找对化学损伤易感的基因，鉴定对环境发生反应基因中有重要功能的多态性，并确定它们在环境暴露引起疾病的危险度方面的差异；在疾病流行病学中研究基因与环境的相互作用，从而改善遗传分析技术，优化研究设计，建立样品资源库，把公用的多态性应用于社会、法律和伦理学[4-7]。2001年，Miller 提出环境基因组（Environmental Genomics）是在人类基因组（HGP）基础上发展起来的后 - 1 -
QTL-seq：用重测序方法进行数量性状基因座(QTL)定位的方法
TECHNICAL ADVANCE/RESOURCE QTL-seq:rapid mapping of quantitative trait loci in rice by whole genome resequencing of DNA from two bulked populations Hiroki Takagi 1,2,Akira Abe 2,3,Kentaro Yoshida 1,Shunichi Kosugi 1,Satoshi Natsume 1,Chikako Mitsuoka 1,Aiko Uemura 1,Hiroe Utsushi 1,Muluneh Tamiru 1,Shohei Takuno 4,Hideki Innan 5,Liliana M.Cano 6,Sophien Kamoun 6and Ryohei Terauchi 1,*1 Iwate Biotechnology Research Center,Kitakami,Iwate,024-0003,Japan,2 United Graduate School of Iwate University,Morioka,Iwate,020-8550,Japan,3 Iwate Agricultural Research Center,Kitakami,Iwate,024-0003,Japan,4 Department of Plant Sciences,University of California,Davis,CA 95616,USA,5 Graduate University for Advanced Studies,Hayama,Japan,and 6 The Sainsbury Laboratory,Norwich Research Park,Norwich,UK Received 7September 2012;revised 13December 2012;accepted 20December 2012;published online 05January 2013.*For correspondence (e-mail terauchi@ibrc.or.jp). SUMMARY The majority of agronomically important crop traits are quantitative,meaning that they are controlled by multiple genes each with a small effect (quantitative trait loci,QTLs).Mapping and isolation of QTLs is important for ef?cient crop breeding by marker-assisted selection (MAS)and for a better understanding of the molecular mechanisms underlying the traits.However,since it requires the development and selection of DNA markers for linkage analysis,QTL analysis has been time-consuming and labor-intensive.Here we report the rapid identi?cation of plant QTLs by whole-genome resequencing of DNAs from two populations each composed of 20–50individuals showing extreme opposite trait values for a given phenotype in a segregating progeny.We propose to name this approach QTL-seq as applied to plant species.We applied QTL-seq to rice recombinant inbred lines and F 2populations and successfully identi?ed QTLs for important agronomic traits,such as partial resistance to the fungal rice blast disease and seedling vigor.Simulation study showed that QTL-seq is able to detect QTLs over wide ranges of experimental variables,and the method can be generally applied in population genomics studies to rapidly identify genomic regions that underwent arti?cial or natural selective sweeps. Keywords:quantitative trait loci,breeding,whole genome sequencing,next generation sequencer,selective sweep,technical advance. INTRODUCTION The world’s population has already exceeded 7billion and is still growing,while the amount of land suitable for agri-culture is decreasing due to a variety of factors such as rapid climate change.Therefore there is a great demand for ef?cient crop improvement to increase yield without further expanding farmland and damaging the environ-ment (Godfray,2010;David et al.,2011). In crop plants,multiple genes each with a relatively minor effect control the majority of agronomically impor-tant traits.These genes are called quantitative trait loci (QTLs)(Falconer and Mackay,1996).Identi?cation of QTLs is an important task in plant breeding.Once a QTL control-ling a favorable trait is mapped with closely linked DNA markers,it is introduced into an elite cultivar by crossing of the recurrent elite parent to the donor plant.Following QTL a process marker-assisted selection and Matsuoka,2006).Marker-assisted selection reduces the effort and time needed for phenotype evaluation of the progeny during successive improves introgression ?2013The Authors The Plant Journal ?2013Blackwell Publishing Ltd 174 The Plant Journal (2013)74,174–183doi:10.1111/tpj.12105
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家蚕基因组生物学国家重点实验室LOGO有奖征集通知 2011-11-17 15:36:12 来源: 作者: 【大中小】浏览:4995次评论:0条核心提示：为了更好推进家蚕基因组生物学国家重点实验室（State Key Laboratory of Silkworm Genome Biology，SKLSGB）建设，突出国家重点实验室的功能与任务，方便交流与宣传，实验室决定公开有奖征集实验室LOGO设计方案，欢迎全校师生参与设计，踊跃投稿。有关家蚕基因组生.. 为了更好推进家蚕基因组生物学国家重点实验室（State Key Laboratory of Silkworm Genome Biology，SKLSGB）建设，突出国家重点实验室的功能与任务，方便交流与宣传，实验室决定公开有奖征集实验室LOGO设计方案，欢迎全校师生参与设计，踊跃投稿。有关家蚕基因组生物学国家重点实验室的信息请参阅附件。 一、设计内容：家蚕基因组生物学国家重点实验室LOGO 二、作品要求 1、作品内涵深刻，设计简约，创意新颖、有强烈的视觉冲击力和直观的整体美感[力避图案繁复或过度抽象，蚕基因组生物学国家重点实验室（State Key Laboratory of Silkworm Genome Biology，SKLSGB）的中英文标志可同时出现]。应能突出实验室“团结协作、潜心钻研、自主创新”的精神风貌，能高度概括学科的特色并具有现代气息和国际视野； 2、作品设计请参照其他国家重点实验室的Logo设计，设计的Logo风格不但应与其他所有国家重点实验室大致风格相协调，但也要体现个性，避免混淆； 3、Logo色调推荐以蓝色为主，最多不超过两种颜色； 4、参选作品须提交设计的电子稿件，包括：彩色标准图（标明色标）、黑白标准图、制作比例图，图片格式可为：JPG、TIF或PSD，图片分辨率在600×600以上，要求高清晰，易分辨，并附设计创意说明； 5、作品应便于放大缩小及制作，可应用于各种印刷品、办公用品、网站、建筑物外观等平面设计使用，并具强烈的可辨性； 6、所有投稿作品必须保证作品的原创性，不得侵犯他人著作权。一经发现，将取消其参加本次活动资格，已发奖金将全额追回，所有法律责任由投稿者本人承担； 7、来稿一律不退，请作者自行留底。 三、作品提交方式 1、征集时间从2011年11月19日起至2011年12月10日截止； 2、参选作品可直接交到家蚕基因组生物学国家重点实验室办公室[西南大学蚕学宫3楼行政办公室（38教旁）]或发送邮件至：yylweii@https://www.360docs.net/doc/8516844733.html,，来稿请在邮件主题中注明“SKLSGB-Logo征集活动”； 3、投稿者请使用真实姓名、详细注明单位及联系地址和电话。 四、作品评选与奖励 对所有应征作品将进行初评，入围作品将通过进一步评选，以确定家蚕基因组生物学国家重点实验室（筹）的室徽标志。入选作品以及初评入围作品将给予奖励。 1、入围奖9名，分别颁发奖金人民币500元和荣誉证书； 2、优秀奖一名（入围奖中产生），颁发奖金人民币5000元和荣誉证书。 五、相关说明 1、在logo设计方案最终修订阶段，优秀奖获得者有义务根据实验室要求对作品进行修改完善； 2、参选作品一经入选获奖并被采用后，作品的所有权、使用权和附属权利归属家蚕基
进化基因组学研究进展
进化基因组学研究进展 刘超 （山东大学生命科学学院济南250100） 摘要：进化基因组学是利用基因组数据研究差异基因功能、生物系统演化、从 基因在水平探索生物进化的学科。随着近年来基因组数据的不断增加，进化基因组学得到了长足的发展。进化基因组学主要包括从基因组水平理解和诠释生物进 化和新基因分析研究探索两方面的内容。本文介绍了进化基因组学研究的主要内容和较为常用的方法，以及近年来在细菌、酵母、果蝇进化基因组学方面的研究进展。 关键词：进化基因组学系统进化比较基因组学新基因 前言 随着基因测序技术的不断进步以及基因组学的飞速的发展，人们积累了大量的基因组学数据，利用所得的大量的基因组数据与进化生物学相结合，在基因组水平研究生物进化机制，随即产生了进化基因组学(Evolutional Genomics)。 近年来进化基因组学取得了长足的进展，在研究差异基因功能、生物系统演化、从基因在水平探索生物进化的终极方式等方面有重大突破，对人类理解生命现象和过程有重要作用。 1进化基因组学研究内容 研究系统进化学通常包括两个关键步骤：一方面，在不同物种中鉴定同源性特佂，另一方面利用构建系统进化树的方法比较这些特征，进而重新构建这些物种的进化历史[1]。针对这两个关键步骤，传统系统进化学，常采用基于形态学 数据和单个基因研究的同源性状鉴定和重建系统进化树（常包括距离法、最大简约法、概率法）[1]的方法来研究。在目前拥有丰富基因组数据的条件下，我们 可以分析基因组数据，利用进化基因组学研究系统进化。
目前进化基因组学的研究内容主要集中于两个方面：（1）在比较不同生物的基因数据的基础上，从基因组水平理解和诠释生物进化；（2）通过对新基因的分析研究探索基因进化过程的规律两个方面[2]（如图1）。在进行全基因组进化分析方面，进化基因组学主要集中于构建系统进化树、研究基因组进化策略、研究生物功能变化和进化机制、进化和生态功能基因组学[2]、基因注释的等方面；在新基因方面主要分析基因产生机制和新基因固定及其动力学研究。 图1 进化基因组学主要研究内容 目前进化基因组学的研究有力的解决了一些基础性的进化问题，但也出现了一些未来需要急需解决的挑战。例如生物进化的本质和目前重建系统进化树方法 的限制[1]。 2研究进化基因组学的方法 研究进化基因组学的方法主要包括利用基因组数据分析和研究新基因的产 生和演化两种。 2.1利用基因组数据进行系统进化分析 利用基因组数据进行系统进化分析，常有基于基因序列的方法和基于全基因特征的方法。（如图2）
家蚕MLP基因的克隆及其结构分析
HEREDITAS (Beijing) 2007年9月，29(9): 1097―1102 ISSN 0253-9772 https://www.360docs.net/doc/8516844733.html, 研究报告 收稿日期: 2007?02?09; 修回日期: 2007?03?13 基金项目: 国家自然科学基金项目(编号：30371087)和国家高技术研究发展计划(863计划)项目资助(编号：2006AA10A119) [Supported by the National Natural Science Foundation of China (No. 30371087) and the National Hi-Tech Research and Development Program (863) of China (No. 2006AA10A119)] 作者简介: 刘岩(1976?), 女, 河南温县人, 助研, 博士, 研究方向：昆虫分子生物学。E-mail: mayanly@https://www.360docs.net/doc/8516844733.html, 通讯作者: 孟智启(1953?), 男, 浙江杭州人, 研究员, 研究方向：昆虫分子生物学。E-mail: mengzq2001@https://www.360docs.net/doc/8516844733.html, DOI: 10.1360/yc-007-1097 家蚕MLP 基因的克隆及其结构分析 刘岩, 牛宝龙, 翁宏飚, 沈卫锋, 何丽华, 齐晓朋, 孟智启 浙江省农业科学院蚕桑研究所, 杭州 310021 摘要: 利用生物信息学的方法快速获得家蚕MLP (Muscle LIM protein, MLP)基因cDNA 电子序列, 经RT-PCR 生物验证正确, 登录GenBank (No. DQ311195)。MLP 基因cDNA 长2 327 bp, ORF 全长1 485 bp, 编码产生494个氨基酸。该MLP 基因组DNA 含有11个外显子, 10个内含子, 所有内含子/外显子边界都符合典型的GT/AG 剪切模式。MLP 基因编码的蛋白富含Gly (14.4%), 分子量约为53.03 kDa, 等电点(PI )为8.29。通过BLAST 分析发现该基因编码的家蚕肌肉LIM 蛋白, 含有5个保守的LIM 结构域, 家蚕的另一种LIM 蛋白(AAR23823)含一个LIM 结构域, 两者可能是通过可变剪切产生; 后者可能通过竞争作用调节前者在肌细胞中的功能。MLP 的克隆为进一步研究其体内功能奠定了基础。 关键词: 家蚕; MLP ; 表达序列标签(EST); LIM 结构域 Cloning and structural analysis of MLP in the silkworm, Bombyx mori LIU Yan, NIU Bao-Long, WENG Hong-Biao, SHEN Wei-Feng, HE Li-Hua, QI Xiao-Peng, MENG Zhi-Qi Sericulture Research Institute , Zhejiang Academy of Agricultural Sciences , Hangzhou 310021, China Abstract : The LIM domain is found in a wide variety of eukaryotic proteins that regulate gene expression and cell differ-entiation during development. Muscle LIM protein (MLP ) gene in Bombyx mori has been cloned by blasting its EST data-base and PCR test in present report. The resulting sequence covers 2 327 bp of cDNA (GenBank accession No. DQ311195). It has a complete open reading fragment and encodes a 494 amino acid protein. Genomic DNA sequence contains 11 exons and 10 introns, with intron splicing following the GT-AG rule. M.W. and PI of the predicted MLP in Bombyx mori are 53.03 kDa and 8.29 respectively. A single LIM domain linked to a glyscine-rich region is found in a previously deposited LIM protein (AAR23823) in Bombyx mori . MLP identified in this report encodes a protein with five tandem LIM-glycine modules. The two LIM proteins could be produced by alternative splicing and both are probably involved in muscle cell differentiation. This work provides foundation for further research on the in vivo function of MLP. Keywords: Bombyx mori ; MLP ; expression sequence tag (EST); LIM domain LIM 是3种转录因子线虫Lin-11、鼠Isl-1和线虫Mec-3名称首字母的缩写[1,2]。LIM 家族蛋白都含有一个或多个保守的LIM 结构域。LIM 结构域是由一段 富含半胱氨酸的(CX2CX16-23HX2CX2CX2C- X16-23CX2-3(C/H/D))序列组成[3,4], 其中保守的半胱氨酸、组氨酸及天冬氨酸残基形成具有Zn 2＋结合
数量性状基因定位的原理及方法
数量性状基因定位的原理及方法 随着现代分子生物学的发展和分子标记技术的成熟,已经可以构建各种作物的分子标记连锁图谱.基于作物的分子的标记连锁图谱,采用近年来发展的数量性状基因位点(QTL)的定位分析方法，可以估算数量性状的基因位点树目、位置和遗传效应。本文介绍了数量性状基因定位的原理以及分析方法。每一种方法都有自己的优点，但也存在相应的缺陷。 1 数量性状基因定位的原理 孟德尔遗传学分析非等位基因间连锁关系的基本方法是，首先根据个体表现型进行分组，然后根据各组间的比例，检验非等位基因间是否存在连锁，并估计重组率。QTL定位实质上就是分析分子标记与QTL之间的连锁关系，其基本原理仍然是对个体进行分组，但这种分组是不完全的。 2 数量性状基因定位的方法 自然界存在生物个体的性状、品质等多为数量性状，它们受多基因的控制，也易受环境影响。。多基因及环境的共同作用结果使得数量性状表现为连续变异,基因型与表现型间的对应关系也难以确定。因此,长期以来,科学工作者只是借助数理统计方法,将复杂的多基因系统作为一个整体,用平均值和方差来表示数量性状的遗传特征,而对单个基因的效应及位置、基因间的相互作用等无法深入了解, 从而限制了育种中数量性状的遗传操作能力。20 世纪80 年代以来发展的分子标记技术为深入研究数量性状的遗传规律及其操作创造了条件, 提高了植物育种中目标数量性状优良基因型选择的可能性、准确性及预见性。下面主要介绍了几种定位方法。 2.1 QTL 定位方法 连锁是QTL定位的遗传基础。QTL 定位是通过数量性状观察值与标记间的关联分析,即当标记与特定性状连锁时,不同标记基因型个体的表型值存在显著差异,来确定各个数量性状位点在染色体上的位置、效应, 甚至各个QTL 间的相关作用。因此, QTL 定位实质上也就是基于一个特定模型的遗传假设, 是统计学上的一个概念, 有可信度(如99% , 95%等) ,与数量性状基因有本质区别( 图1)。本文就目前主要应用的QTL 定位方法的特点进行分述。