西北植物学报,2006,26(6):1290—1294
A cta
B ot.B orea l.-O cciden t.S in.
文章编号:100024025(2006)0621290205
黄瓜分子标记辅助育种研究进展Ξ
孙振久1,王亚娟2,张 显2
(1天津农学院,天津300384;2西北农林科技大学,陕西杨陵712100)
摘 要:本文综述了不同分子标记技术在黄瓜遗传连锁图谱构建、重要性状相关基因的定位、种质资源遗传多样性分析和亲缘关系鉴定、分子标记辅助选择、种子纯度与活力鉴定及其在黄瓜遗传育种等方面的应用,讨论了目前黄瓜遗传育种中应用分子标记技术存在的问题和今后育种工作的重点,并对黄瓜分子标记辅助育种的前景作了展望。
关键词:黄瓜;分子标记;遗传育种
中图分类号:Q789 文献标识码:A
Progress i n M olecular M arker-A ssisted Breed i ng of Cucu m ber
SUN Zhen2jiu1,W AN G Ya2juan2,ZHAN G X ian2
(1T ianjin A gricultural Co llege,T ianjin300384,Ch ina;2N o rthw est Sci2T ech U niversity of A griculture and Fo restry,Yangling,
Shaanxi712100,Ch ina)
Abstract:T he p ap er summ arizes the app licati on s of differen t m o lecu lar m arkers in the con structi on of genetic linkage m ap s,the locati on s of the genes related to i m po rtan t traits,the analysis of ger m p las m diversities,the iden tificati on of genetic relati on s,m o lecu lar m arker2assisted selecti on,the detecti on and iden tificati on of seed pu rity and vigo r and the genetics and b reeding in cucum ber,discu sses the p rob lem s of m o lecu lar m arkers in cucum ber genetics and b reeding and p ri o rities in fu tu re b reeding w o rk of cucum ber, and envisages the p ro spect of m o lecu lar m arker assisted b reeding of cucum ber.
Key words:cucum ber;m o lecu lar m arker;genetics and b reeding
分子标记辅助选择育种,是利用与重要经济性
状连锁的DNA标记或功能基因来改良植物品种的
现代分子育种技术。由于分子标记是对基因组DNA
的直接反映,克服了以往形态学标记、细胞学标记、
生化标记等易受环境和基因间相互作用影响以及信
息量小的缺点,在作物遗传育种中发挥了重要作用。
黄瓜(Cucum is sa tivus L.)是重要的蔬菜作物,
由于其遗传基础比较狭窄,以往的遗传标记技术很
难在遗传育种中提供大量有效的遗传信息。分子标
记的应用,使黄瓜分子遗传图谱不断饱和,越来越多
的基因被定位,为基因克隆和转化奠定了基础;黄瓜
种质资源遗传多样性的分析和鉴定,为正确收集、保
存和有效利用种质资源,合理选择、选配亲本提供了
理论指导;对品种纯度的鉴定,因省时省力,大大提
高了育种效率。本文通过对分子标记技术在黄瓜育
种工作中的进展和应用现状进行综述,以期为今后
黄瓜育种提供理论指导。
1 黄瓜遗传图谱构建
分子遗传图谱是指以遗传标记(已知性状的基
Ξ收稿日期:2005212216;修改稿收到日期:2006204217
基金项目:国家“863”计划资助项目(2003AA207110);天津市重大攻关项目(00312201121)
作者简介:孙振久(1956-),男(汉族),博士,副研究员,主要从事蔬菜作物育种及生物技术研究。E2m ail:zhenjiu@https://www.doczj.com/doc/5118252798.html,
因或特定DNA序列)间重组频率为基础的染色体或基因内位点的相对位置的线性排列图。高密度遗传图谱的构建,可为基因定位与克隆及基因组结构和功能的研究提供理论依据和基础。黄瓜遗传基础狭窄,相对于其它异花授粉作物,更接近于自花授粉作物,因此黄瓜遗传图谱的构建进展缓慢。
1994年,Kennard等[1]以G421×H219获得的F2群体为材料,利用R FL P和RA PD分子标记,结合同工酶标记、形态学标记和抗病性标记构建了一张总长为766c M的遗传图谱,该图谱由10个连锁群组成,包含了58个位点标记,2个位点之间的平均距离为(21±8)c M。同时利用种间杂交GY14×P I183967获得F2群体构建了含有70个位点,10个连锁组群,总长480c M的连锁图谱,其中包含了2个形态标记(雌性和黑刺)和2个抗病标记(黑星病和霜霉病)。1997年,Serquen等[2]以G421×H219杂交的100个F2株系为试材利用RA PD技术构建了一个含有80个位点的连锁图谱,包含了77个RA PD标记,3个形态标记,分为9个连锁组群,整合长度628 c M,平均标记间隔7.8c M,同时对性别表现、主茎长度、侧枝数、开花期、果长、果径、果数等主要农艺性状进行了Q TL定位分析。
2000年,D an in2Po leg等[3]以GY14×P I183967为材料,用SSR标记技术构建了黄瓜的遗传图谱,将14个SSR标记定位到8个连锁组群中,整合图谱总长为783.2c M,并发现其中有9个标记与甜瓜相同。B radeen等[4]利用Jo inm ap软件,以G421×H219的杂交后代群体为研究对象,综合形态学标记、抗病性标记、同工酶标记和R FL P、RA PD、A FL P等分子标记技术,整合出含有10个连锁群,255个标记,总长为538.6c M的遗传图谱,平均标记间隔为2.3 c M。又以GY14×P I183967为材料,构建了一张包括了15个连锁组群,197个标记,整合图谱长度为450.1c M的黄瓜遗传图谱。Park等[5]利用对番木瓜环斑病毒(PR SV2W)和南瓜花叶病毒(ZY M V)敏感的“Straigh t8”和对PR SV2W、ZY M V有抗性的TM G1(T aichung M ou Gua)的F6代重组自交系(R I L s)为材料,构建了包含353个位点,12个连锁组群的连锁图谱,并发现PR SV2W和ZY M V紧密连锁,连锁距离为2.2c M。Fazi o等[6]采用G421×H219获得的171个R I L s和216个F2单株构建了包含14个SSR标记、24个SCA R标记、27个A FL P标记、62个RA PD标记、1个SN P标记和3个重要形态学标记(雌性,有限生长和小叶),分为7个连锁组群,总长为706c M的遗传图谱。张海英等[7]利用黄瓜欧洲温室生态型栽培种高代自交系‘欧洲八号’和华北露地生态型品种‘秋棚’杂交获得的140份重组自交系,构建了包含有141个A FL P标记、89个RA PD标记、4个SSR标记等234个标记的连锁图谱,由9个连锁组群组成,覆盖整个基因组727.5c M,平均图距3.1c M。整合工作的进行,使黄瓜遗传图谱的密度和覆盖基因组的长度显著增加,为基因定位和分子标记辅助育种提供了理论依据。
2 相关基因的定位
目前已发表的黄瓜各类形态学基因已达到132个,但在图谱中被定位的基因只有52个,所占比例为40%[7],与重要经济性状紧密连锁的标记非常少,而对重要基因的准确定位,可以为分子标记辅助育种,整合图谱和品种改良等工作提供有利帮助。近年来,随着新的分子标记不断出现,黄瓜遗传图谱的逐渐趋于饱和完善,与黄瓜重要经济性状相关的基因定位也取得了很大进展。
李效尊等[8]利用侧枝长势强、全雌性黄瓜自交系S06(欧洲温室型)和侧枝长势极弱、强雄性自交系S52(来源于大别山农家品种)的杂交F2代群体,定位了侧枝性状基因(1b)和全雌基因(f),整合图谱长度达到1110.0c M。侧枝基因被定为在L G22上,离最近的RA PD标记O P2Q521的距离是9.3c M;全雌基因定位在L G28上,与一侧的RA PD标记BC151距离13.6c M,离另一侧标记O P2Q522距离是13.8 c M,与Serquen等[2]定位的全雌基因相比,连锁性更强。潘俊松等[9]再次利用S06和与S52杂交产生的F2群体,结合SRA P标记将始花节位性状控制基因f f n (first flow er node)定位在第 连锁群上,与两侧标记DC1DM5和M E7E M2A的距离分别为10.3和12.1c M,黄瓜的分子连锁图谱长度为1114.2c M。陈惠明等[10]通过针对黄瓜雌性性状主控基因Cs A CS1G设计特异的SCA R引物,成功将Cs A CS1G 基因的SCA R标记定位在第10连锁群上,为分子标记辅助选择和该基因的转育创造了条件。
优质、高产是黄瓜育种的主要目标,在我国对黄瓜主要经济性状如抗病基因、耐热耐寒基因、与品质性状有关的基因定位等方面的报道很少,因此应将这些重要经济性状相关基因的定位作为今后研究的主要方向。
1921
6期孙振久,等:黄瓜分子标记辅助育种研究进展
3 分子标记在黄瓜育种中的应用
3.1 遗传多样性分析和种质资源鉴定
遗传变异是品种改良的基础,对种质资源遗传多样性、物种演化和亲缘关系的研究,可为正确收集、保存和有效利用种质资源提供理论指导,能够对不同物种进行精确的系统学区分,精确确定物种的进化途径和分类学地位,有助于确定亲本之间遗传差异和亲缘关系的远近程度,为亲本选择选配、后代变异程度及杂种优势预测提供预见性指导。
顾兴芳等[11]采用A FL P技术对国内外多个生态类型的15份黄瓜品种进行遗传亲缘关系分析,将供试材料划分为华北类型、华南类型和1个以色列品种Kessem独立的类群。张海英等[12]采用RA PD 技术对34份黄瓜种质资源的亲缘关系作了研究,将所用材料分为3大类:华北型、华南型、欧洲温室型,并研究了华北型和欧洲温室型品种的杂交后代的遗传漂移情况[13]。野黄瓜(C.hy strix)是黄瓜育种重要的种质资源,由于其染色体数目为2n=24,接近于甜瓜亚属,而从地理起源来说,应归于黄瓜亚属,因此关于野黄瓜和黄瓜栽培种之间亲缘关系的研究较多。庄飞云等[14]通过对23份材料进行RA PD分析,发现黄瓜野生种C.hy strix为一类;种间杂种C.×hy tivus为一类;黄瓜栽培种和黄瓜野生变种C. sa tivus var.ha rdw ich ii及杂种后代为一类。种间杂交种C.×hy tivus以及与黄瓜回交的后代拥有野生种C.hy strix的抗根结线虫、高营养价值、耐低温弱光等优良性状,对黄瓜作物品种改良具有重要价值。陈劲枫等[15]发现野黄瓜与黄瓜间存在较近的亲缘关系,从而可以更准确地了解野黄瓜(C.hy strix)和黄瓜(C.sa tivus L.)在黄瓜属中的分类学地位。李锡香等[16]利用RA PD技术对66份来源和类型不同的黄瓜材料进行分析,发现中国种质的平均期望杂合度略高于国外引进种质,长江以南黄瓜种质的遗传多样性高于长江以北,华南型种质的遗传多样性高于华北型种质,可能说明长江流域以南是黄瓜较早或主要的演化地。后来的进一步研究发现,西双版纳黄瓜与野生黄瓜和栽培黄瓜都不同,可能是中国某些华南型黄瓜地方品种的始祖,在育种材料遗传背景拓宽上有重要的地位和价值[17]。
黄瓜品种的分类方法较多,主要是从地理分布和形态上对不同变种或类型进行界定。我国的黄瓜育种研究存在育种材料亲缘过分单一的问题,使育种工作很难取得突破性进展。因此,对黄瓜各个生态型之间的亲缘关系进行研究,有助于合理引进国外种质资源和充分利用野生种质资源,有效地进行亲本选择选配,提高育种效率。
3.2 分子标记辅助选择
对目标性状进行正确选择和有效分离是植物育种的中心环节。传统的育种方法主要借助表型性状来选择,而且许多重要性状易受环境影响,选择结果不可靠,而且整个育种周期比较长。分子标记辅助育种是现代分子生物学与传统遗传育种的结合,借助分子标记对育种材料从DNA分子水平上进行选择,可以对与目标性状连锁的单个或多个基因进行检测、定位和跟踪,并可以检测是否有不良性状基因的连锁,减少了育种选择的盲目性,从而达到作物产量、品质和抗性的等综合性状的高效改良,提高育种效率。
T hom as等[18]以W I1983G×Strait8的55个F2代个体和Iudm1×Strait8的90个F2代为研究群体,从960对RA PD引物产生的135个多态性标记中筛选出5个与黄瓜霜霉病基因(dm)紧密连锁的标记:G142800、X1521100、A S52800、BC51921100和BC52621000。鞠秀芝[19]利用A FL P技术结合B SA 法,找到了1个与黄瓜霜霉病抗性相关基因的共显性标记,连锁距离为5.22c M,并成功转换为2个显性和1个共显性的SCA R标记。张桂华等[20]标记了与黄瓜白粉病抗性相关基因连锁的A FL P标记,连锁距离为5.56c M。黄瓜抗病育种是育种工作的重点,与抗病基因连锁的分子标记的获得,对抗病育种中育种材料的鉴定和筛选,抗病亲本的选择及抗病回交育种有很大实用价值。但由于研究对象和研究目的的不同,得到的抗病标记没有一定的相关性,而且很多抗病性为多基因控制的数量性状,比如黄瓜枯萎病、病毒病等,这为抗病标记的筛选造成一定困难[21]。前人研究表明,在有些场合一个性状的数量性和质量性与试验者对性状调查时采用的标准有关,通过将数量性状作为质量性状进行研究可以为数量性状基因的分子标记筛选提供很大便利[22]。
由于永久性群体(N I L s、R I L s和DH系)克服了非永久性群体(F2和BC1)的重复性和稳定性低的缺点,因而越来越多的被用于分子标记的筛选中。W itkow icz等[23]利用N I L s结合B SA法,找到了与黄瓜性别表现相关的A FL P标记。黄瓜性别分化由3个主要基因控制:F、M和G,通过基因互作共同决定黄瓜性别;陈劲枫等[24]也利用RA PD结合B SA法对黄瓜性别特异基因进行了分子标记筛选,发现全
2921西 北 植 物 学 报26卷
雌性单株都含有特异片段B 1121000,并以A CC 合酶基因(CS 2A CS 基因,与乙烯合成有关)的特异引物检测分离群体单株,发现该酶基因不具有性别特异性,这与前人研究结果不同。黄瓜全雌性基因紧密连锁的分子标记的获得,为早期进行性别鉴定提供了理论指导。Fazi o 等[25]找到了与黄瓜侧枝数量相关基因连锁的5个标记:L 21822219A SN P 、CS W TAA 01SSR 、CS W CT 13SSR 、W 722RA PD 和BC 2551RA PD 。黄瓜侧枝数量决定了黄瓜的最终产量,因此利用该遗传标记进行有目的的配制杂交组合和回交育种,从而提高育种效率。3.3 品种纯度鉴定
利用分子标记技术鉴定品种纯度,准确、快速,操作简单,成本低廉。在幼苗或种子阶段都可以进行鉴定,省时省力。邓义才等[26]用RA PD 技术从40个随机引物中筛选出2个引物,准确、快速检测了‘早春3号’黄瓜杂种的纯度。孙敏等[27]从102个RA PD 引物中筛选出应用于黄瓜种子纯度鉴定的引物32条,并建立了应用于鉴定亲本和杂交种子的RA PD 指纹图谱。分子标记技术还可以检测种子活力。黄谣等[28]采用RA PD 技术分析了‘揭阳大吊瓜’黄瓜种子经(58±1)℃分别处理0、5、10、15、20、25、30、35、40m in 后的活力情况。结果表明:热水老化后的
种子其DNA 受到损伤,老化时间越长,DNA 损伤越严重。该结果从分子水平为人工老化种子、检测种子耐贮性和种子活力鉴定提供了参考。
4 展 望
分子标记技术已渗透到黄瓜遗传育种研究的各个方面,有力地推动了黄瓜育种的进程。新的分子标记不断出现和完善,必将为分子育种发挥更大的作用,今后黄瓜分子育种应注意以下几方面。
(1)将分子标记辅助选择与传统育种经验相结
合,合理利用多态性高的分子标记。任何一种分子标记都具有各自的优缺点,根据研究对象和研究目的的不同,选用合适的分子标记,尤其注意那些操作简单,稳定性和重复性好、成本低廉、安全高效的分子标记的引进和吸收。
(2)现有的黄瓜作图亲本大多为加工类型黄瓜,而我国黄瓜以鲜食为主,因此以鲜食型黄瓜作为作图群体构建分子图谱,并对该类型黄瓜的重要农艺性状进行基因定位。
(3)发展和利用永久性作图群体来构建遗传图谱。非永久性作图群体所构建的遗传图谱很难再进行饱和,难以准确地对其进行重要农艺性状的Q TL 定位,同时由于使用的研究材料不同,无法在各个实验室进行比较研究和合作试验,同时稳定性和重复性很差,因此应采用永久性群体如N I L s 、R I L s 和DH 群体。
(4)对野生种质资源和国外资源的引进和充分
利用,通过远缘杂交和原生质体融合技术,创新种
质,拓宽黄瓜遗传背景,提高杂种优势。
(5)利用分子标记技术解决影响黄瓜生产中的关键问题。黄瓜大多数经济性状都为数量性状,如:产量、品质、抗病性等。利用分子标记可以对多个基因进行分解分析,如黄瓜的3个性别基因中,基因F 已得到定位[8],而另一性型基因M 的基因定位正在研究中。
(6)实现分子标记技术的自动化,提高工作效率。目前很多实验室已实现了DNA 提取、定量、PCR 扩增反应程序操作及数据处理等方面的自动化或半自动化,但大部分仪器设备价格昂贵,有些还需改进。
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12(in Ch inese).
分子标记辅助选择育种 传统的育种主要依赖于植株的表现型选择 (Phenotypieal selection)。环境条件、基因间互作、基因型与环境互作等多种因素会影响表型选择效率。例如抗病性的鉴定就受发病的条件、植株生理状况、评价标准等影响；品质、产量等数量性状的选择、鉴定工作更困难。一个优良品种的培育往往需花费7～8年甚至十几年时间。如何提高选择效率，是育种工作的关键。 育种家在长期的育种实践中不断探索运用遗传标记来提高育种的选择效率与育种预见性。遗传标记包括形态学标记、细胞学标记、生化标记与分子标记。棉花的芽黄、番茄的叶型、抗TMV的矮黄标记、水稻的紫色叶鞘等形态性状标记，在育种工作中曾得到一定的应用。以非整倍体、缺失、倒位、易位等染色体数目、结构变异为基础的细胞学标记，在小麦等作物的基因定位、连锁图谱构建、染色体工程以及外缘基因鉴定中起到重要的作用，但许多作物难以获得这类标记。生化标记主要是利用基因的表达产物如同工酶与贮藏蛋白，在一定程度上反映基因型差异。它们在小麦、玉米等作物遗传育种中得到应用。但是它们多态性低，且受植株发育阶段与环境条件及温度、电泳条件等影响，难以满足遗传育种工作需要。以DNA多态性为基础的分子标记，目前已在作物遗传图谱构建、重要农艺性状基因的标记定位、种质资源的遗传多样性分析与品种指纹图谱及纯度鉴定等方面得到广泛应用，尤其是分子标记辅助选
择(molecular marker-as—sisted selection，MAS)育种更受到人们的重视。 第一节分子标记的类型和作用原理 一、分子标记的类型和特点 按技术特性，分子标记可分为三大类。第一类是以分子杂交为基础的DNA标记技术，主要有限制性片段长度多态性标记(Restriction fragment length polymorphisms，RFLP标记)；第二类是以聚合酶链式反应(Polymerase chain reaction，PCR反应)为基础的各种DNA指纹技术。PCR是Mullis等(1985)首创的在模板DNA、引物和4种脱氧核糖核苷酸存在的条件下，依赖于DNA聚合酶的体外酶促反应，合成特异DNA片段的一种方法。PCR技术的特异性取决于引物与模板DNA的特异结合。PCR反应分变性(denaturation)、复性(annealling)、延伸(exten—sion)三步(图17—1)。变性指的是通过加热使DNA双螺旋的氢键断裂，双链解离形成单链DNA的过程；复性(又称退火)是指当温度降低时，单链DNA回复形成双链的过程，由于模板分子结构较引物要复杂得多，而且反应体系中引物DNA大大高于模板DNA，容易使引物和其互补的模板在局部形成杂交链；延伸是指在DNA聚合酶和4种脱氧核糖核苷三磷酸底物及Mg2+存在的条件下，在聚合酶催化下进行以引物为起始点的5'-3'的DNA链延伸。以上三步为一个循环，每一循环的产物可以作为下一个循环的模板，经25～30个循环后，介于两个引物之间的特异DNA片段得到大量的复制，数量可达2×106-7拷贝。按照PCR所需引
浅谈黄瓜育种目标和策略 蔬菜学陈莉21116095 摘要:本文简述了黄瓜起源、种子资源、主要性状遗传以及育种手段，对黄瓜余仲敬行了简要概述，为生产力用提供参考。 关键词：黄瓜种质育种策略 黄瓜（Cucumis sativus L）葫芦科，甜瓜属一年生植物，2n=14，又名胡瓜、王瓜、青瓜等。温季作物，不耐寒或耐寒性极弱，其生长和发育的适宜温度通常高于20℃。高于30℃，低于12℃其生长发育不正常。目前黄瓜随着其保护地栽培技术的普及和推广，已经由一种季节性很强的蔬菜成为季节不明显的蔬菜。在世界各地广为栽培。它清脆爽口，乃夏令佳蔬，历史上颇为昂贵。陆游诗曰：“白苣黄瓜上市时，盘中顿觉有光辉”。古时的黄瓜，尤其是温室的黄瓜，多系宫廷贡品。唐人王建诗曰：“内园分得温汤水，二月中旬已进瓜”，此瓜就是黄瓜。明《帝京景物略》“元旦进椿芽、黄瓜……一芽一瓜，几半千金”。这些都说明黄瓜在人们生活中的重要位置。 一、概述 （一）起源 黄瓜（cucumber）.,起源于印度的喜玛拉雅山脉南麓的印度北部热带雨林带地区。最初的黄瓜为野生，瓜带黑刺，味剧苦不能食用。主要依据是黄瓜在印度已经有3000年的栽培历史，而且在印度喜玛拉雅山麓曾发现一个原始类型的黄瓜近缘野生种（Cucumi sharwickii Rpyle）. （二）传播 据考证，非洲也很早就有了黄瓜。《旧约全书》说：“我们记得在埃及不花钱就能吃到鱼，也有黄瓜……”。欧洲有黄瓜的记载约在公元1世纪。罗马帝国的第二任皇帝喜爱黄瓜，几乎餐餐必备。此后公元9世纪才相继传入法国和俄罗斯。英国到16世纪才开始种黄瓜。日本的栽培是17世纪从我国引入。 我国是在西汉时经由丝绸之路从西域引进的，初称“胡瓜”。后赵时（公元319-322）北方避石勒讳改称“黄瓜”。由于黄瓜在我国栽培历史悠久，所以逐渐在中国形成了次生中心。李家文（1979）认为黄瓜古代由印度分两路传入我国：一路经由缅甸和印中边界传入华南，并在华南被驯服，形成了我国华南系统的黄瓜（瓜形肥短，皮光滑无刺，肉质较软）；另一类是2000年前的汉武帝时，由张骞经由新疆将种子带入北方，经多年驯化，形成了华北系统黄瓜（瓜形瘦长，大棱大刺，肉质坚脆）。 1979-1980年中国农科院蔬菜所和云南省农科院园艺所组成蔬菜品种资源考察组，在西双版纳搜集到一种新类型。称之为西双版纳黄瓜。该黄瓜具有方圆形、大脐、果肉橙色类似甜瓜的特征。但经鉴定属于是一种黄瓜变种。 （三）育种现状 近年来随着我国黄瓜选育种研究不断深入，黄瓜品种在抗病性、早熟性、丰产性、品质等方面均有较大提高，替代了常规品种且趋于专用化。黄瓜杂一代品种生长势强，坐瓜率高，
疾病分子生物学诊断的研究进展 摘要：随着分子生物学技术的的不断进步，许多疾病便转入了基因治疗阶段，而分子生物学技术的不断进步，也恰好为医药领域的发展建立了良好的基础，这也必将会为各种疾病的治愈提供一个更新更好的解决方案。而本文则就白血病、胆管癌和肺结核三种疾病的分子生物学诊断研究进展进行了讨论。 关键词：分子生物学疾病研究进展 前言： 利用分子生物学的技术方法检测受检者体内 DNA 或 RNA 的结构变化，从而对疾病作出诊断的方法［1］与传统方法相比较，其具有非常显著的优越性，既可以直接对个体基因状态进行检测，又可以对表型正常的携带者以及特定疾病的易感者作出诊断和预测。因此分子生物学技术能广泛应用于白血病、胆管癌和肺结核等几种疾病的诊断治疗。因此分子生物学的诊断治疗已成为研究热点，现将其研究进展情况综述如下。 1．白血病的分子生物学诊断研究进展[2] 1.1白血病简介 白血病是一类常见和多发的造血干细胞克隆性恶性疾病，形态学分型为其主要诊断方法，但对于一些形态不典型的病例易误诊，近年来临床研究发现，大部分的白血病存在着某种染色体易位，而易位会产生新的融合基因。癌基因的扩增、原癌基因点突变或抑癌基因的失活等。 1.2荧光原位杂交技术( FISH) 目前 FISH 广泛用于检测染色体重组和标记染色体，检测多种基因疾病的染色体微缺失和用于非整倍体疾病的产前诊断.其基本原理是用标记了荧光素生物素或者地高辛的单链 DNA 探针和与其互补的 DNA 退火杂交，通过检测附着在玻片上的分裂中期或间期细胞上的核 DNA 位置反映相应基因的状况适用于多种临床标本( 如血液骨髓组织印片和体液，甚至石蜡包埋的组织标本等)，具有直观、方便、敏感、可量化、方法多样和适应不同检测目的等优点，
蔬菜育种技术 教案 课程名称：园艺植物育种技术各论适用专业：园艺专业等 适用年级：三年级 学年学期：2010-2011学年第二学期任课教师：刘志勇 编写时间：2011年3月
第一章绪论 上课班级：08级园艺专业 日期：2011年4月17日 学时数：2学时 本章教学目标： 通过本章学习，了解蔬菜育种的定义及重要性，了解蔬菜育种技术课程的内容和任务，了解蔬菜育种技术的发展现状及发展趋势。 本章基本要求： 通过概念的阐述，是学生明白蔬菜育种是做什么的，为什么要开展育种技术研究，让学生掌握蔬菜育种的任务及基本流程。通过课程学习，学生能够表述清楚蔬菜育种技术的发展现状及发展趋势。 本节的教学内容: 第一部分：蔬菜育种的概念和任务 第二部分：蔬菜育种的基本途径 第三部分：蔬菜育种技术体系 第四部分：蔬菜育种工作的发展趋势 本章教学重点： ①使学生了解、熟悉蔬菜作物主要的育种途径。 ②使学生掌握蔬菜作物育种技术的发展方向和重点。 本章教学内容的深化和拓宽：使学生了解国内外种子产业发展的现状与趋势。本章教学方式：板书 本章教学过程中应注意的问题：通过举例说明，加深学生对关键问题的理解，联系生产实际，启发学生的学习兴趣。 本章主要参考书目： ①西南大学主编，《蔬菜育种学各论》，中国农业出版社，2000年。 ②沈阳农业大学主编，《蔬菜育种学》，中国农业出版社，1992年。
③山东农业大学，《园艺植物育种学总论》，中国农业出版社，2000年。本章思考题： ①蔬菜育种的基本途径有哪些？ ②蔬菜育种的趋势有哪些？
第二章大白菜育种技术 上课班级：08级园艺专业 学时数：8学时 本章教学目标： ①了解大白菜的基本生物学特点 ②掌握大白菜的分类及其特点 ③掌握大白菜主要农艺性状的遗传特点，尤其是杂交制种相关的性状 ④掌握大白菜杂交制种的基本流程 本章基本要求： ①使学生了解大白菜的基本种性特点，进而了解开展杂交制种技研究的必要性 ②使学生了解现阶段大白菜杂交制种技术研究现状，进而理解雄性不育在大白菜杂交种生产中的重要性。 ③掌握大白菜100%核基因雄性不育系定向转育模式的实质 本节的教学内容: 第一部分起源与种质资源重点讲谭其猛和李家文两位学者的起源学说。 第二部分：开花授粉与性状遗传为后期雄性不育系的利用奠定基础。 第三部分：我国大白菜育种研究现状及展望重点讲已有成就及存在不足 第四部分：现代育种的主要目标产量已经满足，应将优质放在第一位，举例黄心、桔红心、紫色大白菜等。 第五部分：主要育种途径与选择技术可以拿其中的一个生态型进行举例说明。第六部分：良种繁育主要讲一下雄性不育系和自交不亲和系，重点讲制种的原则。本章教学重点： ①使学生了解、熟悉目前大白菜各种杂交制种方法优劣。 ②使学生掌握大白菜的最根本的生物学特性。 本章教学内容的深化和拓宽：使学生了解国内和国外白菜类蔬菜杂交种生产技术发展现状与趋势 本章教学方式：板书
分子生物学的应用及发展 摘要：本文在文献检索的基础上，对分子生物学的发展简史，基本原理，研究领域等作了简单介绍，阐述了分子生物学在人们日常生活中的应用并结合药学专业着重讨论了其在药学及中药开发发面的应用，并进一步对分子生物学未来的研究技术、方向和前景做了展望。 一前言 生物以能够复制自己而区别于非生物。生命现象最基本的特征是进行“自我更新”。进行“自我更新”体现了一种最高级和最复杂的运动状态。这种运动就是生物机体从环境中摄取物质和能量，以更新本身的物质组成，而山现生长、繁殖，在这样的过程中保证了将自身的特征传给历代；同时也不断地向环境输送一些物质和释放能量。在生物机体的组成物质中，防水分外，有各种无机盐类和各种有机化合物。其中生物大分子——核酸和蛋白质在进行自我更新运动中，以其功能的重要性占第一位。为探索生命现象的本质问题，产生了分子生物学这一学科[1]。 分子生物学(molecular biology)是从分子水平研究生命本质为目的的一门新兴边缘学科，它是研究核酸、蛋白质等生物大分子的形态、结构特征及其重要性、规律性和相互关系的科学，是当前生命科学中发展最快并正在与其它学科广泛交叉与渗透的重要前沿领域[2]。 分子生物学的最终目标是远大的，从产生基本细胞行为类型的各种分子的角度，来理解这五类行为类型：生长、分裂、分化、运动和相互作用。即分子生物学力图完整地描述细胞大分子的结构、功能和相互联系，从而理解细胞为什么要采取这种方式[3]。 分子生物学作为一门新兴的边缘学科。它的迅速发展及其在整个生命科学领域的广泛渗透和应用，促使人们对生物学等生命科学的认识从细胞水平进入分子水平。在农业、畜牧、林业、微生物学等领域发展十分迅速，如转基因动植物等。在医学领域，为医学诊断、治疗及新的疫苗、新药物研制等开辟了新的途径，使医学科学中原有的学科发生分化组合，医学分子生物学等新的学科分支不断产生，使医学科学发生了深刻的变革，不认识到这一点就很难跟上科学发展的步伐。 分子生物学的发展为人类认识生命现象带来了前所未有的机会，也为人类利用和改造生物创造了极为广阔的前景。 二分子生物学发展简史 分子生物学的发展大致可分为三个阶段[4-7]：
未来生物科学技术的发展趋势 从1665年，英国的物理学家胡克用自己设计并制造的显微镜观察栎树软木塞切片时发现其中有许多小室，状如蜂窝，称为"cell"，这是人类第一次发现细胞，到可用基因编辑生命个体的时代，才过去350余年，生物科学的发展日新月异，任何现存的可能性随时都会被颠覆。孤雌生殖、基因编辑、干细胞全能性的诱导等日益发展成熟的技术，将会在未来的某一点汇聚到一起，作用于前所未有的一项工程——生物智能技术，这将可能是第四次科技革命的交点。 有人认为，孤雌生殖虽然简单、高效，但是后代的基因变异极小，当生存环境改变时，后代可能因无法适应新环境而灭绝。而有性生殖却可以产生具有丰富变异的后代。在环境有所变化时，多样性的后代中只要有一小部分能够适应和生存下来，整个物种就不会灭绝。 近年来，群体遗传学家研究指出，数百万年以来，人类男性Y染色体一直在丢失基因和退化，数万年后，男性将消失殆尽，倒真有“女儿国”的隐忧了。布莱恩·塞克斯的科幻小说《亚当的诅咒：一个没有男人的未来》也反映了这种隐忧。其实，人类的未来远没有这么悲观。经过数千万年的演化，灵长类中源自X 染色体的Y 染色体才“丢盔弃甲”地演变成现在这种形状。不排除Y 染色体会继续丢失个别基因，但Y 染色体已趋于演化上的稳定状态，这与精子的特殊功能是一致的。也许，数万年后，科技发达，女性或可以靠孤雌生殖和克隆技术繁殖后代。借助孤雌生殖这个窗口，人类不仅可以窥探到大自然演化的奥妙，而且能够自信地走向未来！ 干细胞是一类具有自我更新和多分化潜能特性的细胞．可以作为治疗性克隆的研究与治疗资源及研究人类疾病的模型，广泛应用于再生医学、细胞替代治疗及药物筛选等研究领域。干细胞的生物学特性决定了其广泛的应用价值。一方面，干细胞可以在体外培养环境中。无限增殖，经过10余年的研究．已建立了一套成熟规范的干细胞体外培养体系；另一方面，干细胞是一种具有多分化潜能的细胞。在体外培养环境中给予一定的诱导条件．就可以将干细胞定向分化成为特定类型细胞，然后移植到机体相应的病变区替代原本失去功能的病变细胞，以治疗多种疾病，如心血管疾病、糖尿病、恶性肿瘤、骨及软骨缺损、老年性痴呆、帕金森氏病等。由此可见。干细胞具有巨大的研究价值和应用前景。
我国黄瓜育种研究进展 摘要:本文简述了黄瓜种子资源、主要性状遗传以及育种手段从黄瓜起源、生产现状、种质资源、遗传特性、育种手段等方面综述了我国黄瓜育种的研究进展,并展望了相关研究的发展方向。 关键词: 黄瓜育种现状策略 黄瓜（Cucumis sativus L）葫芦科，甜瓜属一年生植物，2n=14，又名胡瓜、王瓜、青瓜等。温季作物，不耐寒或耐寒性极弱，其生长和发育的适宜温度通常高于20℃。高于30℃，低于12℃其生长发育不正常。目前黄瓜随着其保护地栽培技术的普及和推广，已经由一种季节性很强的蔬菜成为季节不明显的蔬菜。在世界各地广为栽培。它清脆爽口，乃夏令佳蔬，历史上颇为昂贵。陆游诗曰：“白苣黄瓜上市时，盘中顿觉有光辉”。古时的黄瓜，尤其是温室的黄瓜，多系宫廷贡品。唐人王建诗曰：“内园分得温汤水，二月中旬已进瓜”，此瓜就是黄瓜。这些都说明黄瓜在人们生活中的重要位置。 1 概述 1.1 起源 黄瓜（cucumber）.,起源于印度的喜玛拉雅山脉南麓的印度北部热带雨林带地区。最初的黄瓜为野生，瓜带黑刺，味剧苦不能食用。主要依据是黄瓜在印度已经有3000年的栽培历史，而且在印度喜玛拉雅山麓曾发现一个原始类型的黄瓜近缘野生种（Cucumi sharwickii Rpyle）. 1.2 分布与传播 据考证，非洲也很早就有了黄瓜。《旧约全书》说：“我们记得在埃及不花钱就能吃到鱼，也有黄瓜……”。欧洲有黄瓜的记载约在公元1世纪。罗马帝国的第二任皇帝喜爱黄瓜，几乎餐餐必备。此后公元9世纪才相继传入法国和俄罗斯。英国到16世纪才开始种黄瓜。日本的栽培是17世纪从我国引入。 我国是在西汉时经由丝绸之路从西域引进的，初称“胡瓜”。后赵时（公元319-322）北方避石勒讳改称“黄瓜”。由于黄瓜在我国栽培历史悠久，所以逐渐在中国形成了次生中心。李家文（1979）认为黄瓜古代由印度分两路传入我国：一路经由缅甸和印中边界传入华南，并在华南被驯服，形成了我国华南系统的黄瓜（瓜形肥短，皮光滑无刺，肉质较软）；另一类是2000年前的汉武帝时，由张骞经由新疆将种子带入北方，经多年驯化，形成了华北系统黄瓜（瓜形瘦长，大棱大刺，肉质坚脆）。 1979-1980年中国农科院蔬菜所和云南省农科院园艺所组成蔬菜品种资源考察组，在西双版纳搜集到一种新类型。称之为西双版纳黄瓜。该黄瓜具有方圆形、大脐、果肉橙色类似甜瓜的特征。但经鉴定属于是一种黄瓜变种。 过去我国黄瓜栽培地区分布很不均匀，主要集中在一些气候条件及自然环境比较好的省份，如山东、河南、海南等地。近年来，我国黄瓜种植区分布逐渐扩散，几乎在每一个省，每一个大城市周围都有一些大的黄瓜生产基地，区域化生产越来越突出。 1.3 生产现状 1.3.1 黄瓜栽培面积大、形式多 据FAO统计，自1970年以来，我国黄瓜栽培面积逐年增加，而且一直居世界首位。2000年，我国黄瓜的栽培面积从1970年的24.3万h㎡增加到100.4万h㎡，增加了3.1倍，占世界总栽培面积的的56.50％；在栽培面积增加的同时，栽培形式也发生了巨大变化，小拱棚、塑料大棚、温室都得到了广泛应用。 1.3.2 黄瓜总产量高
分子生物学主要研究内容 1. 核酸的分子生物学。 核酸的分子生物学研究 核酸的结构及其功能。由于 核酸的主要作用是携带和传 递遗传信息，因此分子遗传 学是其主要组成部分。由于 50年代以来的迅速发展，该 领域已形成了比较完整的理 论体系和研究技术，是目前分子生物学内容最丰富的一个领域。研究内容包括核酸/基因组的结构、遗传信息的复制、转录与翻译，核酸存储的信息修复与突变，基因表达调控和基因工程技术的发展和应用等。遗传信息传递的中心法则是其理论体系的核心。 2. 蛋白质的分子生物学。 蛋白质的分子生物学研究执行各种生命功能的主要大分子──蛋白质的结构与功能。尽管人类对蛋白质的研究比对核酸研究的历史要长得多，但由于其研究难度较大，与核酸分子生物学相比发展较慢。近年来虽然在认识蛋白质的结构及其与功能关系方面取得了一些进展，但是对其基本规律的认识尚缺乏突破性的进展。 3.细胞信号转导的分子生物学。 细胞信号转导的分子生物学研究细胞内、细胞间信息传递的分子基础。构成生物体的每一个细胞的分裂与分化及其它各种功能的完成均依赖于外界环境所赋予的各种指示信号。在这些外源信号的刺激下，细胞可以将这些信号转变为一系列的生物化学变化，例如蛋白质构象的转变、蛋白质分子的磷酸化以及蛋白与蛋白相互作用的变化等，从而使其增殖、分化及分泌状态等发生改变以适应内外环境的需要。信号转导研究的目标是阐明这些变化的分子机理，明确每一种信号转导与传递的途径及参与该途径的所有分子的作用和调节方式以及认识各种途径间的网络控制系统。信号转导机理的研究在理论和技术方面与上述核酸及蛋白质分子有着紧密的联系，是当前分子生物学发展最迅速的领域之一。 4.癌基因与抑癌基因、肽类生长因子、细胞周期及其调控的分子机理等。 从基因调控的角度研究细胞癌变也已经取得不少进展。分子生物学将为人类最终征服癌症做出重要的贡献。
学号2007218018 昆明理工大学硕士研究生 综述 专业微生物学 姓名贾卉 入学时间2007年9月 日期2009年1月8日
CcdB分子生物学研究进展 摘要：毒素-抗毒素系统广泛存在于质粒及大肠杆菌染色体中，在缺乏抗毒素的情况下，毒素通过作用于细胞内不同的酶，使细胞中毒，最终导致细胞死亡。本文综述了ccd系统及自杀基因ccdB的作用原理和机制。 关键词：毒素-抗毒素系统、Ccd系统、CcdB Key words: Toxin-antitoxin system, Ccd system, CcdB 毒素-抗毒素（Toxin-antitoxin，TA）系统是一种可能与细胞生长阻滞或是细胞凋亡有关的系统。该系统最初发现存在于大肠杆菌F质粒上[1]，典型的TA系统由两个基因构成。两个基因分别编码一种稳定的毒素蛋白和一种不稳定的抗毒素蛋白，毒素对细菌有致死作用，而抗毒素通过与毒素形成复合体，中和毒素的毒性，使宿主菌能够存活。 TA系统主要存在于一些低拷贝质粒上，细菌分裂后，不稳定的抗毒素蛋白被迅速降解，不具有质粒的子代细菌就会被稳定的毒素蛋白杀死，这种作用称为分裂后致死效应（the post segregation killing effect，PSK），近一步研究发现在大肠杆菌的染色体上也存在TA系统，但染色体上的抗毒素蛋白对毒素蛋白并不能起到解毒的作用，只有依靠质粒上的抗毒素蛋白才能保证细菌存活，低拷贝质粒正是依靠TA系统的PSK效应，稳定在宿主中存在。 目前已知的TA系统包括7个质粒编码TA基因家族：ccd、mazEF、vapBC 、phd/doc、parDE、higBA和relBE[2, 3]。虽然TA系统在基因结构和调控模式上十分相似，但是每种毒素的作用原理却存在很大差异。CcdB和ParE通过使促旋酶失活抑制DNA复制，使细胞中毒。RelE通过切割mRNA，抑制翻译过程导致细胞凋亡。而HigB的作用机理目前尚不清楚。1．Ccd系统 Ccd（control of cell division or death）为F质粒小F复制子上的一个组件，F质粒共编码三种TA基因系统[4]，Ccd系统[5]只是其中的一种，由CcdA和CcdB两个基因共同构成，也可以称为H、G或是letA、letB，分别编码两种小分子量蛋白：CcdA蛋白（8.7kDa）与CcdB蛋白（11.7 kDa）。CcdA蛋白易被Lon蛋白酶降解，在系统中起到解毒剂的作用，CcdB蛋白较CcdA蛋白稳定，是一种细胞毒素，在没有解毒剂存在的条件下，可以导致细胞凋亡。 2．CcdB
我国鹭类的生物学研究进展 摘要:鹭科(Ardeidae)鸟类是湿地生态系统中重要的生物种类之一,也是环境质量评价的一类指示动物?我国鹭类有9属20种,除紫背苇鳽为古北界种类,海南鳽?黑冠鳽2种为东洋界种类外,其余种类为广布种?重点总结了我国鹭类生物学特征及研究进展,为今后的深入研究及保护工作提供参考? 关键词:鹭科(Ardeidae);生物学特征;研究概况 Research Advances on Biological Characteristics of Ardeidae Birds in China Abstract: Ardeidae birds are important in wetland ecosystem, and are regarded as indicators for environmental assessment. There are 20 species in 9 genus of Ardeidae in China. Except for Ixobrychus eurhythnus belonging to Palaearctic realm, and Gorsachius magniticus, G.orsachius melanolophus belonging to Oriental realm, the other six species belong to cosmopolitan. The biological characteristics and research progress of Ardeidae birds in China were summarized to provide reference for further research and protection. Key words: Ardeidae; biological characteristics; research advances 鹭科(Ardeidae)鸟类为大?中型涉禽,常见于河流?湖泊?沼泽?滩涂等湿地,是湿地生态系统中重要的生物类群之一,也是环境质量评价的一类指示动物?中国地处亚洲东部,东临太平洋,地域辽阔,境内河流?湖泊众多,浅海大陆架宽广,岛屿星罗棋布,自然条件复杂多样,为鹭类生存和繁衍提供了极其广阔的生态空间和诸多有利的自然条件? 我国学者从20世纪20年代开始鸟类研究,20世纪60年代初,《宜昌池鹭繁殖习性的初步观察》为新中国成立后第一篇有关鹭类研究的专题论文?此后,朱曦[1]?文祯中?王中裕等人开始进行鹭科鸟类生态生物学研究?郑作新[2]在《中国动物志》鸟纲第一卷中,列鹭科鸟类9属20种4亚种?本研究就中国鹭科鸟类生物学特征与研究进展进行分析研究,为今后的深入研究及保护工作提供参考? 1 白鹭属(Egretta) 1.1 大白鹭(Egretta alba) 国内有2个亚种,指名亚种(E. o.alba)在内蒙古?新疆繁殖,到西藏等地越冬;普通亚种(E. o. modesta)分布在中国东部?目前国内对2个亚种的繁殖生态?寄生虫已进行过研究?2009年3~10月胡宝文等[3]对新疆艾比湖大白鹭的巢?卵及雏鸟的生
《园艺植物育种技术进展》论文 摘要：本文简述了辣椒起源、种质资源、主要性状遗传以及育种手段，对辣椒育种进行了简要概述，为生产利用提供参考。 关键词：辣椒种质育种 一、概述 （一）起源 辣椒（pepper），别名番椒、海椒、秦椒、辣茄。因在胎座附近隔膜及表皮细胞中含有辣椒素二具有辛辣味（甜椒除外），是世界性的重要蔬菜和调味品。主产地在印度德干半岛。辣椒原产中、南美洲、墨西哥、秘鲁等地。公元前6500～5000年，在墨西哥中部拉瓦堪山的遗迹中曾有辣椒种子出土；在南美秘鲁公殛前2000年的古墓中，发现干辣椒和栽培种子。辣椒同属植物有27种。其中五个主要栽培种起源于3个不同的中心：墨西哥是Capsicum annum的初级起源中心，次级起源中心是危地马拉；亚马孙河流域是C.chinense和C.Fruteseens的初极起源中心，秘鲁和玻利维亚是C.pendulum和C.Pubescens的初级起源中心。（二）分布 哥伦布到了北美大陆后发现了不次于胡椒的上等辛香料—辣椒，结果吧比胡椒更为重要的辣椒带回欧洲。1493年传到西班牙，1548年传到英国，16世纪中叶已传遍中欧各国。1542年西班牙人、葡萄牙人将辣椒传入印度。进入17世纪，许多辣椒品种传入东南亚各国。 明朝末年（1640年）引入中国。早在16世纪后期高濂撰写的《草花谱》中已有记载：“番椒丛生，百花，果俨似秃笔头，味辣，色红，甚可观”。 现在，辣椒在世界温带、热带地区均有种植。主要产地是印度，尤其是德干半岛的中南部最盛。拉丁美洲、非洲、亚洲种质资源丰富。 （三）生产现状 亚洲是全球最大的辣椒生产、消费区域。中国、印度位居全球辣椒种植面积、产量的前2位，辣椒产品加工也在全球辣椒产业发展中占有重要地位。目前，欧洲主要辣椒生产国有西班牙、荷兰、以色列、匈牙利、土耳其、葡萄牙、德国等。
分子生物学在医药中的研究进展及应用 ——韩静静 摘要 分子生物学是对生物在分子层次上的研究。这是一门生物学和化学之间跨学科的研究，其研究领域涵盖了遗传学、生物化学和生物物理学等学科。分子生物学主要致力于对细胞中不同系统之间相互作用的理解，包括DNA，RNA和蛋白质生物合成之间的关系以及了解它们之间的相互作用是如何被调控的。分子生物学主要研究遗传物质的复制、转录和翻译进程中的分子基础。分子生物学的中心法则认为“DNA 制造 RNA，RNA 制造蛋白质，蛋白质反过来协助前两项流程，并协助 DNA 自我复制”。 分子生物技术也称之为生物工程，是现代生物技术的主要标志，它是以基因重组技术和细胞融合技术为基础，利用生物体或者生物组织、细胞及其组分的特性和功能，设计构建具有预期性状的新物种或新品种．以便与工程原理相结台进行生产加工．为社会提供商品和服务的一个综合性技术体系，其内容包括基因工程技术、细胞工程技术、DNA测序技术、DNA芯片技术、酶工程技术等。现代分子生物技术的诞生以70年代DNA重组技术和淋巴细胞杂交瘤技术的发明和应用为标志．迄今已走过了30多年的发展历程。实践证明在解决人类面临的粮食、健康、环境和能源等重大问题方面开辟了无限广阔的前景。受到了各国政府和企业界的广泛关注。是21世纪高新技术产业的先导。 二十世纪生物医学发展的主要特点之一是对生命现象和疾病本质的认识逐渐向分子水平深入。DNA双螺旋结构的发现为分子医学和基因医学的发展奠定了基础。人们逐渐认识到，无论健康或疾病状态都是生物分子及其相互作用的结果，生物分子中起关键性作用者为基因及其表达产物蛋白质，因此从本质上说，所有的疾病都可以被认为是“基因病”。近十年来，分子生物技术已成为医学领域最有力的研究工具，以下从基因工程技术、人类基因组计划与核酸序列测定技术、基因诊断与基因体外扩增技术、生物芯片技术在医学研究中为了解疾病的发生发展机制，诊断和药物研制、开发中的应用。 关键词：分子生物学分子生物技术医药基因芯片蛋白质组学
分子生物学近期新发展 摘要：生命科学在20 世纪取得了巨大的研究进展。正是由于数学、物理、化学等学科广泛而又深刻地渗入生物学领域, 才可能取得这样空前的发展。分子生物学正是在这些相关学科发展的前提条件下才得以形成。分子生物学研究的是生命现象的本质的内容。它把在各个层次的生命活动有机地联系起来, 从而更有效地揭示了生命的奥秘。发展至当代的分子生物学已渗入到生命科学的各个研究领域, 全面地改变了生命科学的面貌。本文将对分子生物学进行简要介绍并让读者了解分子生物学的近期前沿发展。 正文： 分子生物学是在分子水平上研究生命现象的科学。通过研究生物大分子(核酸、蛋白质)的结构、功能和生物合成等方面来阐明各种生命现象的本质。研究内容包括各种生命过程。比如光合作用、发育的分子机制、神经活动的机理、癌的发生等。 如神经生理学和细胞学均已相继进入分子水平, 成为生命科学领域新的生长点。它们已经不是原来的经典学科, 而是以分子水平研究为基础的面貌全新的神经 生物学和细胞生物学。即使最古老的生物分类学和生物进化论也因为运用了分子生物学的最新研究成果而焕发了青春。 生物大分子，特别是蛋白质和核酸结构功能的研究，是分子生物学的基础。现代化学和物理学理论、技术和方法的应用推动了生物大分子结构功能的研究，从而出现了近30年来分子生物学的蓬勃发展。分子生物学和生物化学及生物物理学关系十分密切，它们之间的主要区别在于：①生物化学和生物物理学是用化学的和物理学的方法研究在分子水平，细胞水平，整体水平乃至群体水平等不同层次上的生物学问题。而分子生物学则着重在分子（包括多分子体系）水平上研究生命活动的普遍规律；②在分子水平上，分子生物学着重研究的是大分子，主要是蛋白质，核酸，脂质体系以及部分多糖及其复合体系。而一些小分子物质在生物体内的转化则属生物化学的范围；③分子生物学研究的主要目的是在分子水平上阐明整个生物界所共同具有的基本特征，即生命现象的本质；而研究某一特定生物体或某一种生物体内的某一特定器官的物理、化学现象或变化，则属于生物物理学或生物化学的范畴。 结构分析和遗传物质的研究在分子生物学的发展中作出了重要的贡献。结构分析的中心内容是通过阐明生物分子的三维结构来解释细胞的生理功能。 仅仅30年左右的时间，分子生物学经历了从大胆的科学假说，到经过大量的实验研究，从而建立了本学科的理论基础。进入70年代，由于重组DNA研究的突破，基因工程已经在实际应用中开花结果，根据人的意愿改造蛋白质结构的蛋白质工程也已经成为现实。
姓名：胡冬雪 学号：02104117 学校：白城师范学院 指导教师：赵娜 写作时间：2013.09.05 目录 1．论文摘要............................................................. 2．分支生物学的研究现状及前景........................................... 3．参考文献资料......................................................... 分子生物学的研究现状和今后的发展前景 摘要分子生物学是利用分子生物学的技术和方法研究人体内源性或外源性生物大分子和大分子体系的存在、结构或表达调控的变化，从而为疾病的预防、预测、诊断、治疗和转归提供信息和决策依据的一门学科。近些年其发展迅速，并渗透到了多门学科的研究领域。分子生物学的发展前景是相当可观的。 关键字分子生物学现状及发展基因治疗蛋白质工程
分子生物学(molecular biology) 在分子水平上研究生命现象的科学。研究生物大分子(核酸、蛋白质)的结构、功能和生物合成等方面来阐明各种生命现象的本质。研究内容包括各种生命过程如光合作用、发育的分子机制、神经活动的机理、癌的发生等。 从分子水平研究生物大分子的结构与功能从而阐明生命现象本质的科学。自20世纪50年代以来，分子生物学是生物学的前沿与生长点，其主要研究领域包括蛋白质体系、蛋白质-核酸体系(中心是分子遗传学)和蛋白质-脂质体系（即生物膜）。 生物大分子，特别是蛋白质和核酸结构功能的研究，是分子生物学的基础。现代化学和物理学理论、技术和方法的应用推动了生物大分子结构功能的研究，从而出现了近30年来分子生物学的蓬勃发展。分子生物学和生物化学及生物物理学关系十分密切，它们之间的主要区别在于：①生物化学和生物物理学是用化学的和物理学的方法研究在分子水平，细胞水平，整体水平乃至群体水平等不同层次上的生物学问题。而分子生物学则着重在分子（包括多分子体系）水平上研究生命活动的普遍规律；②在分子水平上，分子生物学着重研究的是大分子，主要是蛋白质，核酸，体脂质系以及部分多糖及其复合体系。而一些小分子物质在生物体内的转化则属生物化学的范围；③分子生物学研究的主要目的是在分子水平上阐明整个生物界所共同具有的基本特征，即生命现象的本质；而研究某一特定生物体或某一种生物体内的某一特定器官的物理、化学现象或变化，则属于生物物理学或生物化学的范畴。 发展简史结构分析和遗传物质的研究在分子生物学的发展中作出了重要的贡献。结构分析的中心内容是通过阐明生物分子的三维结构来解释细胞的生理功能。1912年英国W.H.布喇格和W.L.布喇格建立了X射线晶体学，成功地测定了一些相当复杂的分子以及蛋白质的结构。以后布喇格的学生W.T.阿斯特伯里和J.D.贝尔纳又分别对毛发、肌肉等纤维蛋白以及胃蛋白酶、烟草花叶病毒等
学校代码：__________ 学号：1102021025 Hefei University 论文题目现在分子生物学综述________________ 作者姓名：________苏小伍________________________ 导师姓名：_______李玉晖_（副教授、博士）_____________ 完成时间：___ 2013/10/8________
摘要 在分子水平上研究生命现象的科学。通过研究生物大分子(核酸、蛋白质)的结构、功能和生物合成等方面来阐明各种生命现象的本质。研究内容包括各种生命过程。比如光合作用、发育的分子机制、神经活动的机理、癌的发生等。 分子生物学（molecular biology)分子生物学从分子水平研究生物大分子的结构与功能从而阐明生命现象本质的科学。自20世纪50 年代以来，分子生物学是生物学的前沿与生长点，其主要研究领域包括蛋白质体系、蛋白质-核酸体系（中心是分子遗传学)和蛋白质-脂质体系（即生物膜）。 生物大分子，特别是蛋白质和核酸结构功能的研究，是分子生物学的基础。现代化学和物理学理论、技术和方法的应用推动了生物大分子结构功能的研究，从而出现了近30年来分子生物学的蓬勃发展。 关键词：分子生物学蛋白质体系蛋白质-核酸体系蛋白质-脂质体系 1、简介 分子生物学和生物化学及生物物理学关系十分密切，它们之间的主要区别在于： ①生物化学和生物物理学是用化学的和物理学的方法研究在分 子水平，细胞水平，整体水平乃至群体水平等不同层次上的生物学问题。而分子生物学则着重在分子（包括多分子体系）水平上研究生命活动的普遍规律；
分子标记辅助育种技术 第一节 分子标记的类型和作用原理 遗传标记是指可以明确反映遗传多态性的生物特征。 在经典遗传学中，遗传多态性是指等位基因的变异。 在现代遗传学中，遗传多态性是指基因组中任何座位上的相对差异。 在遗传学研究中，遗传标记主要应用于连锁分析、基因定位、遗传作图及基因转移等。 在作物育种中，通常将与育种目标性状紧密连锁的遗传标记用来对目标性状进行追踪选择。 在现代分子育种研究中，遗传标记主要用来进行基因定位和辅助选择。 1、形态标记 形态标记是指那些能够明确显示遗传多态性的外观性状。如、株高、穗型、粒色等的相对差异。 形态标记数量少，可鉴别标记基因有限，难以建立饱和的遗传图谱。 有些形态标记受环境的影响，使之在育种的应用中受到限制。 2、细胞学标记 细胞学标记是指能够明确显示遗传多态性的细胞学特征。如染色体的结构特征和数量特征。 核型：染色体的长度、着丝粒位置、随体有无。 可以反映染色体的缺失、重复、倒位、易位。 染色体结构特征 带型：染色体经特殊染色显带后，带的颜色深浅、宽窄 和位置顺序,可以反映染色体上常染色质和异染 色质的分布差异。 染色体数量特征—是指细胞中染色体数目的多少。染色体数量上的
遗传多态性包括整倍体和非整倍体变异。 细胞学标记 优点：克服了形态标记易受环境影响的缺点。 缺点： （1）培养这种标记材料需花费大量的人力物力； （2）有些物种对对染色体结构和数目变异的耐受性差，难以获得相应的标记材料； （3）这种标记常常伴有对生物有害的表型效应； （4）观察鉴定比较困难。 3、蛋白质标记 用作遗传标记的蛋白质分为酶蛋白质和非酶蛋白质两种。 非酶蛋白质：用种子储藏蛋白质经一维或二维聚丙烯酰胺凝胶电泳，根据显示的蛋白质谱带或点，确定其分子结构和组成的差异。 酶蛋白质：利用非变性淀粉凝胶或聚丙烯酰胺凝胶电泳及特异性染色检测，根据电泳谱带的不同来显示酶蛋白在遗传上的多态性。 蛋白质标记的不足之处： （1）每一种同工酶标记都需特殊的显色方法和技术； （2）某些酶的活性具有发育和组织特异性； （3）标记的数量有限。 4 、 DNA标记 DNA分子标记是DNA水平上遗传多态性的直接反映。 DNA水平的遗传多态性表现为核苷酸系列的任何差异，包括单个核苷酸的变异。 二、分子标记的类型及作用原理
黄瓜育种研究进展 黄瓜(Cucumis sativus L)，别名“胡瓜”、“王瓜”、“刺瓜”，为葫芦科甜瓜属中一年生攀缘性草本植物。其果实脆嫩清香，味甘可口，营养价值丰富，富含维生素A、维生素C及其它对人体有益的矿物质，黄瓜中特有的丙二醇具有减肥的功效。 黄瓜是世界性的重要蔬菜作物之一，在全球蔬菜供应中具有举足轻重的地位。我我国是黄瓜的生产大国，其栽培面积约占全国蔬菜总面积的10%，2012年我国黄瓜产量约78亿t，居世界第一位。黄瓜作为我国主要的设施蔬菜，对蔬菜周年供应起着无法替代的作用，已成为农村致富及农民增收的重要产业。 我国黄瓜品种的选育工作始于20世纪50 年代末，提高黄瓜的产量、改善品质、增强对病虫害和非生物逆境的抗性，是目前黄瓜遗传育种中的发展方向。 黄瓜的育种方法： 1 常规育种 常规杂交育种基本上是染色体的重新组合，这种技术一般并不引起染色体发生变异，更难以涉及到基因突变。该方法可对多个基因控制的多个性状进行综合改良，变异范围广，在作物品种的创新上占据举足轻重的地位。但由于这种育种途径主要是通过普通黄瓜基因间的交换重组育成新品种，因而也存在不足之处。 2 诱变育种 诱变育种就是利用各种物理和化学因素诱导生物体发生遗传变异，并对其后代进行研究、筛选和鉴定的一门现代生物学技术，可在较短时间内获得有利用价值的突变体。 2.1物理诱变 目前常用的物理诱变剂主要包括X射线、α射线、β射线、γ射线、中子、质子以及紫外线等，目前应用最多的是γ射线。王玉怀[1]等利用9万伦琴的60Co-γ照射‘长春密刺’干种子，发现1 株黄色子叶的突变幼苗，研究表明黄色子叶为核遗传的隐形性状，受核内一对等位基因控制，该性状可作为苗期标记鉴别F1杂种。李加旺[2]等利用23.22C/kg·S60Co-γ射线辐射处理具有某些优良特性的黄瓜自交系种子，并在其变异后代群体中，筛选出两个综合性状优良的单株。经3代系选，从中分选出一个主要性状均能稳定遗传的株系M-8。用其亲本与另一自交系配制出适于日光温室栽培的耐低温、弱光杂交一代组合黄瓜新品系。该品系在早熟、丰产、抗病性及商品性等几方面具有明显优势。余纪柱等利用卫星搭载黄瓜自交系材料，获得特小型黄瓜自交系。该自交系瓜长8cm左右，雌花节率达99.5%，表现稳定，可直接用于培育小型黄瓜新品种。朱艳英[3]等利用卫星搭载处理过的黄瓜，其后
分子生物学研究进展 Research Progress in Molecular Biology 课程简介 分子生物学是从分子水平理解生物现象的学科。本课程主要介绍当前分子生物学中几个热点领域的研究进展。主要关注DNA、RNA和蛋白质几个生物大分子及细胞信号转导。内容主要包括DNA的多态性、非编码RNA、蛋白质的转运和蛋白质-蛋白质相互作用、细胞周期调控和细胞凋亡、系统生物学等。 This course is an introduction to the research progress in molecular biology, with a focus on three key macromolecules DNA, RNA and proteins and signal transduction of the cell. Main contents include DNA polymorphism, non-coding RNA, protein-protein interaction, protein traffic, regulation of cell cycle and apoptosis and some other hot research topics. Students are required to have basic molecular biology knowledge before taking this course. 教学大纲 一、课程名称：分子生物学研究进展 二、总学时数及学分： 18学时，1学分 理论课18学时 三、授课对象： 博士／硕士研究生，专业。 预修知识要求：要求有化学、生物学、遗传学、生物化学及微生物学相关知识 四、教学目的及要求： 在掌握生物化学与分子生物学基本知识基础上，熟悉分子生物学领域的新理论、新知识、新技术和新动向；了解分子生物学活跃的前沿领域的主要动向及发展趋势；为选课对象开展毕业或学位论文设计提供一些启示，为学生自学自己领域的研究进展起个抛砖引玉的作用。 选课要求：主修完生物化学与分子生物学硕士研究生相关课程、成绩合格者。根据《进展》课程内容提示，可独立查阅英文文献资料。掌握《进展》课程基本内容，了解前沿动态和发展趋势；能学会利用课程授课相关内容开阔视野，更好的理解自己研究领域的最新进展。 五、理论课内容：（按学科发展不断更新，内容目前暂定） 第一章DNA多态性（3学时）DNA Polymorphism 第二章蛋白质-蛋白质相互作用（3学时）Protein-Protein Interaction 第三章蛋白质在细胞内的转运（3学时）(Intracellular Protein Traffic)