利用QTL进行植物抗旱基因鉴定的生物信息方法和软件的设计与实现

来源 :复旦大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:kirawu
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
现阶段的植物遗传研究中,对控制复杂性状表达(如抗旱性状)基因的研究被认为是一项富有挑战,也十分重要的工作。作为一种研究基因组内的遗传变化和表型变异的有效的方法,数量性状位点(Quantitative trait locus,QTL)为控制复杂性状的研究提供了一种行之有效的方法。本项研究利用生物信息学方法,通过对文献发表的QTL相关的遗传信息进行整合,并在此基础上提出了一种基于QTL信息进行新基因发掘的策略。同时,构建了一套用于查询QTL区间内的遗传信息的数据库系统,以及一套可用于QTL分析的基因芯片数据分析软件,以期为植物数量性状相关基因的发掘与研究提供一种有效的方法和方便的信息查询平台。QTL定位的研究为我们提供了丰富的QTL遗传信息。本研究首先收集了大量文献中已经发表的QTL信息(以抗逆性为例),构建了QTL数据库,并将这些QTL定位到整合的,基于遗传距离和物理距离的染色体图谱上,并以此为基础设计了一种利用EST和基因组信息对QTL相关候选基因进行电子克隆的方法。选取了水稻染色体1,2,4,8和9内定位到的QTL对上述方法进行验证,得到QTL相关的候选基因,结果经实验验证,证实了该方法的有效性。为了进一步QTL相关的候选基因进行鉴定和功能分析,我们将抗逆QTL数据库及相关的候选基因发掘的方法进行了整合,并将其扩展到所有QTL相关性状的研究中。在此基础上我们构建了一个用于查询、注释QTL相关的基因表达信息的数据库查询系统——PlantQTL-GE。该数据库整合了大量的基因、基因芯片表达信息、EST(expressed sequence tags)和遗传标记数据,并通过一个统一的信息平台来对这些数据进行管理和查询。用于帮助研究者找到他们感兴趣的QTL内部的遗传信息,并利用这些信息来进行QTL相关的候选基因的筛选和功能分析。该数据库支持用户通过输入QTL两侧的遗传标记名称、QTL所对应的基因组物理位置两种方式进行检索,查询结果包括了QTL区间相关的已知功能的基因、基因芯片数据、EST信息,未知功能的候选基因以及其他物种内相似的候选基因。其中QTL内部的候选基因还进一步的利用EST、生物芯片数据和预测的调控位点信息进行了注释。该数据库目前可以查询的物种包括水稻和拟南芥,可以通过http://www.scbit.org/qt12gene/new/网页来访问。生物芯片技术是90年代初才发展起来的一项新技术,已经在许多领域得到了广泛的应用,但应用在植物数量性状的研究中还鲜有报道,相关的理论和方法还比较匮乏。该项研究对利用芯片数据来进行QTL研究进行了探索,开发了一套利用生物芯片数据进行QTL研究的分析软件。该软件用于进行植物相关的芯片数据的生物信息学分析的软件系统,目的是帮助研究者利用自己的芯片数据来进行QTL相关的候选基因的发掘。该软件可以整合芯片数据和QTL数据,并进行综合分析,目前该软件可以用于进行水稻和拟南芥的相关研究。其功能包括:1)将基因芯片差异基因和QTL信息整合到染色体物理图谱上。2)利用BLAST工具对差异表达基因进行染色体定位。3)对差异表达基因进行GO(gene ontology)分类。
其他文献
随着城市交通的发展,道路交通情况变得越来越多样化,给城市交通管理提出了巨大的挑战,同时也使得驾驶员的驾驶行为更加复杂。在驾驶员驾驶行为中,换道行为同时包含了横向和纵向运动,相较于只包含纵向运动的车辆跟驰行为来说,更容易受到驾驶员性别、年龄、个性、驾驶行为习惯等特征的影响。驾驶风格作为驾驶员特征和驾驶行为的综合性解释是近年来研究的重点之一。本文基于驾驶员换道行为特性,采用探索性因子分析和K-Mean
生物学科中的德育渗透虽已逐渐受到生物学教师的重视,但教师仍缺乏具有指导性的生物学科德育渗透体系,导致其对教材的挖掘不够深入,德育资源单一,阻碍了学生主体作用的发挥,使德育渗透工作未能有效落实。结合教学案例,深入挖掘中学生物学科中蕴含的德育资源,以期为生物学教学中德育渗透教学活动的开展提供参考。
将德育思想教育渗透到高中生物的教学活动中去,生物学科的教学内涵可以得到丰富,在提升学生的道德素质和未来改变生物教学的模式方面都有着非常重要的意义。在整个实践的过程中,生物教师需要深度的去分析高中的生物教学,确定教材中与德育思想相关的内容,对生物学习现有的资源进行整合,去完善渗透德育教育到生物教学中的方式。
一、课题研究背景人无德不立,国无德不兴。现代社会需要德才兼备型人才,但是当下教育中更加重视专业知识的传授,忽视了道德方面的教育。青少年是祖国未来的栋梁,需要教师多角度引导,将立德树人作为教育的关键,并在学科教学中完成德育的渗透,帮助学生形成正确的价值观。以往受高考制度影响,学生的学习目标为考试拿高分,学校与教师都将成绩当作教育的重点,容易培养出有才无德的"高才生"。"中学学科课程标准"中提出
期刊
引言:为提升高中生物课堂教学效果,本文对高中生物遗传变异的德育教育展开研究。概述了高中生物的德育教育目标;从辩证唯物主义教育、爱国主义教育、挫折教育、伦理教育与法制教育五个角度,探讨高中生物遗传变异知识内容的德育价值,列举德育教育策略。期望本文能够为广大生物教学工作者带来一定的参考作用。生物是一门重要的自然科学,是我国高中教育体系的重要内容,
期刊
经过对当代初中生特点的分析,发现其行为习惯与思想还存在一定的问题,因此,教师要结合生物学科教学,积极探寻渗透德育的方法,利用微视频资源挖掘德育要素,在课堂中创建出一套启发渗透教育的新模式,潜移默化地培养学生的道德素养,让学生正确认知自己,形成正确的价值观与人生观,努力学习、学会感恩、珍爱生命,自觉养成良好的行为习惯,帮助学生形成健康的人格。
期刊
自然环境中水分的得失促成了土壤“干-湿”循环,而“干-湿”状态不仅影响了土壤颗粒的吸附能力,还导致了土壤氧化还原电位变化,进而影响了有机污染物在土壤中的迁移和转化。植物残体落入土壤中后,在“干-湿”循环条件下,经过物理化学及微生物作用后残留的有机物成为了土壤有机质的一部分。脂肪酸是生物膜结构的重要组成部分,在本论文中,在林丹污染的土壤中添加血粉、玉米秸秆生物炭(BC400、BC600)和酸洗生物炭
社会经济快速发展,教育向现代化变革。在现代化发展过程中,高中生物课堂不仅要讲授专业知识,还要进行德育渗透,帮助学生更好地成长。本篇文章首先探讨了新课改下高中生物教学中德育渗透的意义,并结合教育实践提出了具体措施,希望为以后的教育实践提供借鉴。
期刊
义务教育阶段生物课堂标准指出,生物教师可以创造性地为学生营造化学、社会与环境的学习情境,帮助学生初步建立起生物与人类文明发展的关联性。如何科学化开展初中教育中的德育工作是当前教育界密切关注的热点话题。在新课改的要求下,教师不能仅仅将关注点集中在学生的考试成绩上,也应确保学生的知识与道德在同一起跑线。德育视角下初中生物复习课堂上,教师应该有意识地进行德育渗透,完善生物复习课堂上德育的价值,创设
期刊
有机半导体是近二十年最热门的科技领域之一,这主要归因于基于有机半导体的各类器件有着巨大的应用前景。其中最典型的例子是有机发光器件,它目前已经处于产业化的初步阶段。但是目前对这些器件中的一些内在的物理机制还不是十分清楚。了解这些机制将有利于提高有机发光器件的各种性能。本论文利用有机原位光致发光测量方法从实验和理论两方面研究其中一些重要物理过程,具体包括以下四个工作:1,研究有机薄膜中的激子扩散过程:
学位