【摘 要】
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顺式调控元件(Cis-Regulatory Element,CREs)是基因组中的重要组成成分之一,其本身不能够编码蛋白质,而是通过向转录因子等反式作用因子(Trans-Acting Factors,TAFs)提供互作位点,参与调控基因表达。在水稻(Oryza sativa)基因组的顺式调控元件上,存在许多与栽培种驯化、选育相关的自然变异位点,这显示出顺式调控元件内可能蕴含着丰富的可用于水稻改良育
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顺式调控元件(Cis-Regulatory Element,CREs)是基因组中的重要组成成分之一,其本身不能够编码蛋白质,而是通过向转录因子等反式作用因子(Trans-Acting Factors,TAFs)提供互作位点,参与调控基因表达。在水稻(Oryza sativa)基因组的顺式调控元件上,存在许多与栽培种驯化、选育相关的自然变异位点,这显示出顺式调控元件内可能蕴含着丰富的可用于水稻改良育种的基因资源。近年来,以CRISPR系统为基础的基因编辑技术在作物育种中展现出巨大潜力。本研究利用基因编辑技术编辑水稻抽穗期相关基因——Hd3a,以及品质相关基因——Waxy上游潜在的顺式调控区域,以探究基因编辑技术运用于作物育种的实施策略,并鉴定Hd3a及Waxy上游可能存在的关键顺式调控位点。研究所获成果如下:1、利用CRISPR-Cas9系统编辑Hd3a上游顺式调控区域,获得一系列抽穗期呈梯度变化的基因编辑材料;2、根据Hd3a上游顺式调控区域基因编辑材料的基因型、表型和Hd3a表达水平,在Hd3a启动子区域鉴定到一个可能参与调控Hd3a表达的关键调控区域;3、利用CRISPR-Cas9系统编辑Waxy上游顺式调控区域,获得一系列大米直链淀粉含量发生改变的基因编辑材料;4、根据Waxy上游顺式调控区域基因编辑材料的基因型、表型和Waxy基因表达水平,在Waxy第一个内含子内鉴定一个可能参与调控Waxy表达的关键调控区域。由此可见,水稻顺式调控区内蕴含着丰富的可用于改良育种的基因资源。以上工作为今后基因编辑育种的工作提供了可以利用的编辑位点;为研究顺式调控机制的生物学规律提供了重要的线索。
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表面增强拉曼散射(Surface Enhanced Raman Scattering,SERS)光谱在生物学应用中具有很大的潜力。近红外光激发的SERS光谱在生物组织样品分析中具有很多优势:生物组织在红外波长范围内相对透明,且能有效的避免生物环境复杂条件下的背景荧光,并且可以同时限制光漂白。红外激光激发的SERS光谱虽然在生物学应用中具有很大的潜力,因此开发出具有近红外活性的SERS基底是非常必要
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