药用野生稻复合体（稻属）的分子系统发育与进化研究

稻属（Oryza L.）隶属于禾本科（Gramineae）Ehrhartoideae亚科的稻族（Oryzeae），包括两个栽培种（亚洲栽培稻O. sativa和非洲栽培稻O. glaberrima）和大约20多个野生种，广布于热带亚洲、非洲、大洋洲、中美洲和南美洲。药用野生稻复合体（O. officinalis complex）是稻属中最大、也是最复杂的一个复合体，共包括9个种，含有5种染色体组类型（B、C、BC、CD 和E）。作为栽培稻品质改良的重要基因库，药用野生稻复合体在稻属中具有重要的地位。但是，相似的形态和重叠的地理分布使部分物种的分类和鉴定一直较为困难;种内染色体组构成和倍性的不同更增加了分类鉴定的复杂性。这种情况阻碍了对这些野生稻遗传优势的有效利用。另外，由于物种间断分布和缺乏明确的二倍体亲本等原因，药用野生稻复合体内的异源多倍体起源一直存在争议。本文通过细胞核乙醇脱氢酶基因（Adh）和nrDNA的内转录间隔区（ITS）限制性片段长度多态性（RFLP）分析;叶绿体matK 基因、trnL 内含子和trnL-trnF 基因间隔区、核基因Adh和GPA1以及核糖体DNA ITS片段等序列比较的方法，对药用野生稻复合体中染色体组和物种的鉴定、种间系统发育关系，以及异源多倍体CCDD物种的起源和多倍体ITS的分子进化等进行了研究。主要研究结果如下： 1． 利用核Adh 基因限制性片段长度多态性，检测了来自国际水稻研究所基因库的64份药用野生稻复合体的样品。结果证明，所有O. rhizomatis样品都是含C染色体组的二倍体，所有O. minuta样品都是含BC 染色体组的四倍体。但是，种子库中鉴定为O. officinalis、O. punctata和O. eichingeri的样品中，同时都发现了含C染色体组的二倍体和含BC染色体组的四倍体。四倍体的O. officinalis只在印度分布，而且曾被描述为另一个种O. malampuzhaensis。 四倍体的O. punctata，也被一些学者称为O. schweinfurthiana，被发现和其二倍体一样分布广泛。值得注意的是，有两个曾被作为O. officinalis 四倍体的样品实际上是含有CD染色体组的物种O. latifolia。我们的结果增进了对国际水稻研究所种子库中部分野生稻样品染色体组构成的理解, 纠正了以往对药用野生稻复合体样品的错误鉴定，为今后进一步研究和利用这部分资源提供了种质编目的重要基础。 2． 对稻属中代表不同地理分布区的、含CD染色体组的11个样品（包括77个克隆）的ITS片段进行了测序。基于这些ITS序列的限制性片段长度多态性，提出一个快速而可靠的区分稻属CD 染色体组物种的方法。这个方法的具体步骤是：（1）利用通用引物扩增ITS 片段;（2）利用限制性内切酶FokI和/或DraⅢ消化PCR扩增产物;（3）用1%的琼脂糖胶电泳并根据消化产物的片段长度多态性来区分不同物种。 3． 利用包括两个叶绿体片段（matK和 trnL-trnF）、nrDNA内转录间隔区（ITS）和三个核基因（Adh1、Adh2和GPA1）的同源序列分析，探讨了药用野生稻复合体中二倍体物种和它们所代表的染色体组之间的系统发育关系。独立和合并的基因系统发育树都显示了一致的结果，即C染色体组和B染色体组的亲缘关系要比它们和E染色体组的近。三个含C染色体组的二倍体中，O. officinalis 和O. rhizomatis表现出较近的亲缘关系。值得注意的是，在O. eichingeri种内，尽管基于多基因的数据支持来自斯里兰卡的样品和来自非洲的样品聚成一个分支，但是较低的支持率表明, 两个地区的样品之间存在着较高的遗传分化。 4． 稻属中含CD染色体组的物种特产于拉丁美洲，包括O. alta、 O. grandiglumis 和O. latifolia。由于具有相同的染色体组类型、相似的形态特征和重叠的地理分布，这3个物种间的系统发育关系一直存在争论。另外，因为美洲大陆上没有含C和D染色体组的二倍体物种存在，对这些含CD染色体组物种的可能起源也有不同的假设被提出。使这个问题更具挑战性的是，尽管开展了世界范围的收集，至今仍没有找到含D 染色体组的二倍体物种。在本研究中，代表含C、CD和E染色体组以及含G染色体组的外类群共7个物种，共15份样品的2个叶绿体片段（matK和trnL-trnF）和3个核基因（Adh1，Adh2 和 GPA1）部分片段被测序。基于简约法、距离法和最大似然法的系统发育分析都充分支持含CD染色体组的物种起源于一次杂交事件的推论，并且显示，在物种形成时，含C染色体组的物种（O. officinalis 或O. rhizomatis 而非O. eichingeri）可能承担了母本，而含E染色体组的物种（O. australiensis）则可能承担了父本。另外，CCDD物种间非常一致的系统发育关系表明，非常大的分歧存在于 O. latifolia 和其它两个种（O. alta和O. grandiglumis）之间，这个结果倾向于将后两个种处理为同种或同种下不同分类群。 5． 基于178个克隆序列比较，探讨了ITS在稻属多倍体中的致同进化及其系统学意义。研究发现稻属异源四倍体的ITS存在不同形式的进化方式：首先，非洲BBCC四倍体O. eichingeri和O. punctata 的ITS片段同时保留了双亲拷贝，而且系统发育研究表明，二倍体的O. eichingeri和O. punctata 可能是这两个四倍体的直接祖先;其次，亚洲四倍体O. malampuzhaensis和O. minuta 的ITS仅定向保留母本ITS拷贝;另外，美洲CCDD四倍体的ITS序列发生了双向致同进化，即O. alta和O. grandiglumis的ITS位点一致化成C染色体组类型，而O. latifolia一致化成 D/E 染色体组类型。我们的研究进一步表明在利用ITS片段进行系统发育分析时，特别是涉及异源多倍体时必须慎重。 6． 利用栽培稻的微卫星引物，对含B/C染色体组的6个物种，157个体的SSR位点进行扩增。结果在这些亲缘关系稍远的野生稻中得到7个SSR位点，其中5个位点表现出多态性。比较BB、CC和BBCC物种SSR位点的每位点平均等位基因数A、多态位点百分率P和期望杂合度He ，3项指标发现，四倍体物种的遗传多样性，总体上要高于二倍体物种;二倍体物种内部，O. officnalis的遗传变异最大。另外，以遗传相关性为标准，讨论了B/C染色体组物种间的系统发育关系，同时推测了现存二倍体物种和4个BBCC四倍体物种的遗传关系。

光周敏感核不育水稻phyA基因的RFLP分析

本文用RFLP方法分析农垦58和光敏核不育水稻农垦58S以及其他一些水稻品种如IR36等，得到如下结果： 1．以第5染色体上8个RFLP标记(RG】3、RG】19、RG470、RG573、RG360、RG403、RG229、RG556)作探针对58和58S进行RFLP分析．没有发现多态性。 2． 58和58S光敏色素(phyA)基因内部（或附近）一些CpG岛的甲基化程度不同。 以IR36 phyA 基因的c DNA克隆作探针，用限制性内切酶EcoRV、Dra I、HindⅢ、Xba工、BglⅡ、Sca工、Msp工对58和58S进行RFLP分析，没有发现多态性，但用HpaII现了多态性。 3．根据IR36 ph yA序列，在5’一非编码区设计一对PCR引物，在IR36、58、58S等水稻品种中均扩出了一段DNA，此DNA片段大小在这几个不同品种中都相同。以此DNA片段（称为PCRI）作探针进行RFLP分析．发现在58S和IR36之间具有多态性，根据测出的58S的PCRI序列以及RFLP分析结果，推测58S和IR36之间的差异是由于插入或缺失引起的。

山羊mtDNA 多态性及其起源分化研究

　本文用14 种识别6 碱基的限制性内切酶Apa Ⅰ、BamH Ⅰ、Bgl Ⅰ、Bgl Ⅱ、Dra Ⅰ、 EcoR Ⅰ、EcoR Ⅴ、Kpn Ⅰ、Pvu Ⅱ、Pst Ⅰ、Sac Ⅰ、Sal Ⅰ、Sma Ⅰ和Xho Ⅰ研究了来自我国12 个省 和自治区共计18 个地方山羊品种218 个个体mtDNA 的RFL P ,并运用Nei 氏公式计算了各限制 性类型间的遗传距离P 和群体遗传多态度π值。结果表明,在研究的所有个体中共检测到41 个 酶切位点,18 种限制性态型,其中BamH Ⅰ、Bgl Ⅱ、Dra Ⅰ、EcoR Ⅰ和Sal Ⅰ共5 种酶表现出多态。 18 种限制性态型可归结为6 种基因单倍型,单倍型Ⅰ(BamH Ⅰ2B、Bgl Ⅱ2A、Dra Ⅰ2A、EcoR Ⅰ2A 和Sal Ⅰ2A) 和单倍型Ⅱ(BamH Ⅰ2B、Bgl Ⅱ2A、Dra Ⅰ2A、EcoR Ⅰ2A 和Sal Ⅰ2B) 为两种基本单倍 型,研究结果提示我国地方山羊品种起源于两种不同的母系祖先。各限制性类型间的平均遗传距 离为0100436 ,整个群体的平均遗传多态度π值为010487 % ,表明我国地方山羊品种mtDNA 遗传 多样性比较贫乏,分化程度较低。

浙江地方猪种线粒体DNA多态及遗传多样性研究

用ApaⅠ、AvaⅠ、BamHⅠ、BclⅠ、BglⅠ、BglⅡ、ClaⅠ、DraⅠ、Eco RI、Eco RV、HaeⅡ、HincⅡ、HindⅢ、HpaⅠ、KpnⅠ、PstⅠ、PvuⅠ、PvuⅡ、SacⅠ、SalⅠ、ScaⅠ、SmaⅠ、StuⅠ、XbaⅠ和XhoⅠ等25种识别6个碱基对的限制性内切酶分析了浙江地方品种猪、浙江野猪等30个个体的线粒体DNA,共检出30种限制性态型(morph),可归结成3种单倍型,其中BamHⅠ-B、BclⅠ-B、DraⅠ-B和XbaⅠ-C为首次发现;各单倍型间平均遗传距离(p)为0.005,群体的平均多态度(#pi#)为0.0008,均处于遗传多样性贫乏范围。

绵羊、山羊和岩羊mtDNA的RFLP及其遗传分化研究

用15种识别6碱基的限制性内切酶ApaⅠ、BamHⅠ、BglⅠ、BglⅡ、ClaⅠ、DraⅠ、EcoRⅠ、EcoRⅤ、HaeⅡ、HindⅢ、KpnⅠ、PvuⅡ、PstⅠ、SacⅠ和SalⅠ对绵羊、山羊和岩羊mtDNA的限制性片断长度多态性进行了比较研究,以探讨其遗传分化关系。

云南保种山羊线粒体DNA限制性酶切研究

　采用碱变性法,提取来自云南省不同地区4个保种山羊的13个个体的线粒体DNA(mtDNA),并用ApaⅠ,AvaⅠ,BamHⅠ,BclⅠ,BcIⅠ，BglⅡ,ClaⅠ,DraⅠ, EcoRⅠ,EcoRⅤ,HaeⅠ,HindⅢ,KpnⅠ,PstⅠ,PvuⅡ,SacⅠ,SalⅠ,SmaⅠ,StuⅠ和XhoⅠ等20种限制性内切酶进行酶切分析。结果发现它们的线粒体DNA的分子量大 小约为15.8Kb；不同限制性内切酶的酶切位点分别为：DraⅠ有7个酶切位点，AvaⅢ有6个酶切位点，EcoRⅤ和StuⅠ共有5个酶切位点，HindⅡ和HaeⅡ有4个酶 切位点，BamHⅠ,BglⅡ,PstⅠ和PvuⅡ有3个酶切位点，ApaⅠ，ClaⅠ有两个酶切位点，其余有1个酶切位点。各保种山羊间未发现变异，说明云南的4个保种山 羊极可能来自于共同的母性祖先。

云南龙陵黄山羊线粒体DNA限制性酶切分析

采用碱性变性法提取来自于龙陵县不同地区的18只黄山羊个体的线粒体DNA(mtDNA),并用Apa I、Ava I、BamH I、Bcl I、Bgl I、Bgl II、Cla I、Dra I、EcoR I、EcoR V、Hae I、Hind III、Kpn I、Pst I、Pvu II、Sac I、Sal I、Sma I、Stu I和Xba I等20种限制性内切酶进行酶切分析。 结果发现龙陵黄山羊线粒体DNA的分子量大小约为15.8Kb;不同酶的酶切位点分别为:Dra I有7个酶切位点,Ava II有6个酶切位点,EcoR V和Stu I共有5个酶切位点,Hind III和Hea II有4个酶切位点,BamH I、Bgl II、Pst I和Pvu II有3个酶切位点,Apa I、Cla I有2个酶切位点,其余有1个酶切位点。

麂属动物陈旧皮张标本的DNA提取及PCR扩增

用改进的方法从保存于本单位标本中提取DNA, 所得DNA片段的分子量从100bp到1kb以上。利用线粒体DNA细胞色素b通用引物和PCR技术。从小麂、印度麂、贡山麂、费氏麂、黑麂DNA中扩增出307bp的 细胞色素b特异片段(加上两端引物后长度为364bp)。用28种限制性内切酶对 新鲜血样和从陈旧皮张标本中所得扩增片段进行酶切分析, 发现只有4个酶(DraⅠ、xbaⅠ、HaeⅢ、HpaⅡ)在这个片段上有切点, 其中HaeⅢ和HapⅡ的识别位点在各种麂中有所不同。 图3参10

藏鸡线粒体全基因组序列的测定和分析

通过PCR扩增,测序,拼接,获得藏鸡(Tibetan Chicken)线粒体全基因组序列并进行数据分析处理.藏鸡线粒体全基因组序列全长16 783 bp,共有13个蛋白质编码基因、2个rRNA基因、22个tRNA基因和1个D-loop区.模拟电子酶切结果显示,藏鸡Dra Ⅰ酶的酶切结果和先前报道的原鸡,茶花鸡,尼西鸡和大理漾濞黄鸡的酶切结果都不相同,为藏鸡特有.基于D-loop区全序列和13个蛋白质编码基因序列,采用N-J算法与原鸡属4个种,3个亚种和3个家鸡品系构建系统进化树:初步确定藏鸡起源于红原鸡,与家鸡中的来航鸡、白洛克鸡亲缘关系最近,但是藏鸡的进化与来航鸡、白洛克鸡这两个家鸡品系又显得相对独立.推测可能原因是藏鸡的祖先在进入高原以后处于相对封闭的环境,从而形成了独特群体遗传特性.

路易斯碱催化还原胺化反应研究

胺及其衍生物是很多重要生物活性分子的结构单元，是合成天然产物和手性药物的重要中间体。 直接还原胺化由于其合成步骤简单而成为制备二级胺和三级胺的简便方法。为了发展一种较为简便的直接还原胺化反应，我们把研究的重点放在开发一种简便实用的有机小分子催化方法上。由文献调研可知，现已报道的直接还原胺化方法大多是催化醛或酮与一级胺或者脂肪二级胺的直接还原胺化，而醛或酮与芳香二级胺的直接还原胺化却尚无报道。在本文中，我们发现用简单的四甲基乙二胺(TEMED)在室温下以二氯甲烷为溶剂即可催化三氯氢硅对酮和芳香二级胺之间的直接还原胺化反应，并取得了高达92%的收率。该反应条件温和，底物普适性广，各种类型的酮均可以与芳香二级胺进行直接还原胺化，并且得到比较满意的收率。 同时，我们从手性Sulfoximine出发，设计和合成了一系列的Sulfoximine类新衍生物，并将其应用于间接还原胺化反应中。遗憾的是我们并没有得到预期的不对称催化效果。 Amines and their derivatives are basic structural motifs in natural products and pharmaceuticals and highly versatile building blocks for various organic substrates. Direct reductive amination (DRA) is a convenient method for the preparation of secondary and tertiary amines owing to its operational simplicity. In an effort to develop a simple and convenient procedure for direct reductive amination reaction, we focused our study on search for a mild and efficient organocatalytic system. In the literature, there are many reports concerning DRA between aldehydes or ketones and either primary amines or secondary aliphatic amines. But there are no reports concerning DRA between aldehydes or ketones and secondary aromatic amines. In this study, we have developed a highly practical method for the synthesis of tertiary amines by the direct reductive amination of ketones and secondary aromatic amines with tetramethylethylenediamine (TEMED) as the catalyst using HSiCl3 as the reducing agent in dichloromethane (affording up to 92% yield). This method can be carried out under mild conditions and is compatible with many functional groups. A variety of ketones were efficiently aminated with secondary aromatic amines to afford the corresponding amines in good to excellent yields. Starting from chiral sulfoximine, we designed and synthesized a series of new sulfoximine derivatives and tested their efficiencies as asymmetric organocatalysts for the reduction of imines, which, unfortunately, only exhibited low catalytic activity and enantioselectivity.