部分传输序列范文（精选6篇）

部分传输序列 第1篇

正交频分复用(OFDM)技术是一种通信调制技术,也是一种通信复用技术。它具备提高数据传输速率、对抗频率选择性衰落和码间干扰等优点,因此被广泛应用。由于峰均比(PAPR)的存在,会增加带内失真[1]和带外干扰。在OFDM系统中常常会采用一些方法和手段来抑制峰均比;传统的降峰均比方法有许多,其中部分传输序列(PTS)就是其中之一。

2 部分传输序列(PTS)

PTS是一种线性处理[2]技术,其原理是:OFDM信号中N个子载波数据按照一定的规则(如:交织分割法[3])分割为V组互不重叠的子序列Xv(v=1,2,,V),其中每个子载波只能出现在一个组内,且V个组中所包含的子载波个数相等,然后将每个子块扩展成与原始OFDM信号序列X(k )等长的子块序列,对每一个子向量的每个子载波都乘一个相同的相位旋转因子bv:

其原理如框图1 所示:

PTS技术的主要目的就是搜索满足下式的旋转因子序列:

使得OFDM信号PAPR最小。

下列图的仿真参数为:子载波数N=64,过采样因子为2,调制方式为QAM,符号数为1000 个,V=8,PTS的优化因子为{1,- 1}。

图2 是信号经过PTS方法处理后的功率与原信号功率的对比,由仿真图可知,经过PTS方法处理后的信号并没有改变原信号的功率和能量,这也论证了PTS是线性处理方法。

图3 是PTS方法在不同的分组数时, OFDM信号降峰均比CCDF曲线图。其中仿真参数为:子载波数N1=64,过采样因子为2,调制方式为QAM,符号数为103个,优化因子为{1,- 1},分组数为1、2、4、8。

在概率是10-3处,当分组数V是2、4、8,可以将峰均比分别降低0.4d B、0.9d B、2.4d B左右。由此可知,随着分组数越大,PTS方法抑制峰均比的效果会越好, 但却增加了系统的复杂度。

3 倍增组值法

每实施一次PTS,就要计算V个N点IFFT变换[4],因此,共需要计算V *PV个IFFT变换,我们知道,每个N点的IFFT运算复数加法和复数乘法分别为Nlog2N、N2log2N,这样的计算量是相当大的;于是在这里提出倍增组值法,其原理图如图4 所示。

采用相交织分割法[5]把子载波分成V组,规定优化因子为某一定值,然后采用穷尽搜索方法[6]对其进行优化;然后设置V = 1 和门限值,所得峰均比小于门限值时,通过逻辑控制信号,使数据输出,并且读入下个信号;当峰均比大于门限值时,通过控制信号L,使该批次组扩大到2V组,然后计算2V组的峰均比值,并与门限值相比较,如果大于时,再扩大1 倍,如果小于,则输出。

图5 中PTS法的仿真参数为:V=8, 子载波数N=64, 过采样因子为2, 调制方式为QAM, 符号数为103 个,优化因子为{1,- 1}。倍增组值算法的仿真参数:V=1~8,门限值为7.8 d B,其它的参数和PTS法的一样。

通过仿真可知:倍增组值法和PTS法的峰均比几乎同时达到7.794d B;PTS法V=8 和倍增组值法V=1 ~ 8的仿真计算时间分别为t1=42.2369、t2=6.4111;由此说明,在同等件下,倍增组值法比PTS法计算效率要高出许多,而且能达到相近的降峰均比效果。

4 倍增组值改进算法(一)

为了进一步提高OFDM系统降峰均比的计算效率,于是提出了在倍增组值算法的基础上结合次优迭代法[7]思想的一种新算法,这样可以弥补彼此之间的不足,从而达到更优,给该算法取名为倍增组值改进算法(一)。

该算法的基本思想为:采用相邻分割法[8]把子载波分成V组,且设定优化因子为{1,- 1};然后设置V= 1 和门限值,开始时使优化因子全为1,然后从第一个因子开始每次改变一个因子为- 1,其余因子保持不变,分别求出其最大峰均比值,然后从中选出最小的峰值,如果该峰值小于门限值时,通过逻辑控制信号,使数据输出,并且读入下个信号;如果此峰值大于门限值时,使V扩大一倍;计算扩大后信号的峰均比值,再与门限值相比较;如果大于时,把该组值扩大1 倍计算峰值,再比较;反之,则输出该峰值。

图6 是次优迭代算法和倍增组值算法、倍增组值改进算法(一)抑制峰均比的仿真图。仿真参数为:子载波数N=64,过采样因子为2,调制方式为QAM,符号数为103 个,优化因子都为{1,- 1},门限值为7.8 d B,分组数V1=8、V2=1~8、V3=1~8。

通过仿真得知:当符号数为103 个时,次优迭代算法、倍增组值算法、倍增组值改进算法(一)的仿真计算时间分别为t1=3.8036、t2=6.2581、t3=0.5379;通过仿真可知:当CCDF = 10-3时,它们的PAPR值分别为8.372d B、7.865d B、8.121d B。于是我们可以得出:尽管倍增组值改进算法(一)比倍增组值算法降峰均比效果稍有下降,但计算量有了显著的减少,这样效率有了较大提高;倍增组值改进算法(一)和次优迭代算法相比,在没有损失降峰均比效果的前提下,在计算量上却也有较大的减少。

图7 是在104个符号数条件下时的抑制峰均比仿真效果图:

通过仿真得知:当符号数为104个时,次优迭代算法、倍增组值算法、倍增组值改进算法(一)的仿真计算时间分别为t1= 157.8537、t2= 281.5835、t3= 3.8171;此时,PAPR值的差值跟符号数为103个时的差值比较,变化很小。

由此可以得出,随着符号个数的增加,对降峰均比效果影响较小,倍增组值改进算法(一)的计算效率却有很大的提高。

5 小结

PTS算法、倍增组值算法、倍增组值改进算法(一)都属于线性处理方法,因此产生的误码率会很小;倍增组值算法和PTS算法抑制PAPR的效果很相近,但在计算效率方面比PTS算法更优越;为了进一步减少计算量,提出了倍增组值改进算法(一),该方法可以较大程度上减少计算量,尤其在符号数越多的情况下,更能体现其优越性。

参考文献

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部分传输序列 第2篇

关键词：四相序列,扩频通信,高速数据通信

直接序列扩频方式是直接用伪噪声寻列对载波进行调制, 适应信道环境比较恶劣, 具有较强的抗干扰能力, 因而得到了广泛的重视和应用, 如测距、抗人为和自然干扰、抗衰落、低功率谱密度、抗侦听、码分多址等[1,2]。与传统的直扩系统相比, 多进制正交扩频系统在相同的信息速率和系统带宽条件下具有更高的扩频增益, 能有效地解决传输带宽和处理增益之间的矛盾。文献[3]中提出了一种N进制正交扩频与M进制差分相位调制相结合的复合调制方案 (NOrthMDPSK) , 并对其进行了性能分析。文献[3]中还提到了双多进制正交扩频与M进制差分相位调制相结合的复合调制方案 (DNOrth-MDPSK) , 其数据速率得到了进一步提高, 但由于采用的是非相干包络和差分检测以及需要进行单双码的判别, 因此性能有所下降。对此, 本文提出采用四相序列扩频与BPSK相结合的复合调制方案, 并对其在加高斯白噪声信道条件下进行了仿真, 其结果证明了本方案的优越性。

1 四相序列原理

由于信道带宽的限制和抗干扰能力的要求, 采用四相序列扩频技术, 四相序列扩频可实现较高的扩频处理增益, 而同时保持较低的信号带宽[4]。四相序列扩频技术是选出若干组准正交扩频码, 每31个扩频码携带8 bit信息进行传输。每组扩频码传送了8 bit, 假如传输码率为4 Mbit·s-1, 扩频后的信道符号速率是4 Mbit·s-1×31 bit/8 bit=15.5 Mbit·s-1, 按2倍符号速率计算传输带宽为31 MHz, 实际使用中四相扩频序列经过基带成形滤波后, 传输带宽可降低至28 MHz以内。

四相序列的定义:Z4={0, 1, 2, 3}上的A族四相序列由非全零的递归方程来定义, 其特征多项式是A4上x2r-1的不可约本源元, 其中r是特征多项式的阶数, 其多项式可表示为

四相序列{ai}的元素ai∈Z4通过求基于Z4[x]的n次线性方程的解获得, 此时基本本原不可约, 多项式f (x) 是特征多项式, 即

式中的加法和乘法运算是在Z4上进行的, Z4上的计算如表1所示。由于基于整数的乘法运算下只有元素1和3存在逆元, 所以系数p0的选择受到限制, 另外取得循环序列的关键是移位寄存器的初始状态。

以选用3阶为例, 对特征多项式f (x) =x3+2x2+x+3对应置9种不同的初始值, 可获得9个长度是7的四相循环序列, 如表2所示。

每个初始序列经过5级移位和反馈模4的计算又可得到31个准正交序列, 一共可产生279个序列, 满足8 bit的256个扩频序列要求。

2 四相序扩频技术实现

为精确估计扩频序列同步头, 本文对发送数据进行前导码插入。数据帧结构如图1所示, 每帧数据包括32 bit的前导码和31个扩频码组, 每个扩频码组是31个码元的四相序列。通过插入前导码进行相位校正, 从而可以准确同步序列。

四相序扩频调制结构如图2所示。除了前导序列外, 其他31组8 bit数据用来选择相应的四相序扩频码, 经与前导码混合后, 再经数字上变频、DA输出模拟信号, 最后射频调制发射。数据码率为4 Mbit·s-1, 每31个扩频码组插入32 bit同步码, 每个扩频帧间隔调制的数据比特数为280, 有效传输数据比特数248, 从而大幅提高了数据的传输速率。由图2可知, 中频信号112 MHz, 经上变频到2 400 MHz输出。

四相序扩频系统的解调单元结构如图3所示。接收信号首先经过射频解调得到复频域中频信号, 经D/A量化、数字滤波和数字下变频后, 一路送入前导码检测器, 同时也送入四相序解扩相关器, 前导码检测器找到扩频同步信号, 相序解扩相关器在收到同步信号后, 将接收数据和扩频序列进行相关性计算, 找到对应的8 bit数据输出, 其中四相序解扩模块的详细结构如图3所示。

3 仿真验证及结论

对传输码率4 Mbit·s-1分别采用四相序列扩频和QPSK在高斯信道中进行了仿真。四相序扩频是每8 bit信息数据 (4个QPSK符号) 映射成31个码元的四相序列扩频序列 (31个QPSK符号) , 四相序列扩频的理论增益是10log (31/4) =8.9 d B。从图4中可分析出四相序列扩频在SNR=2 d B和QPSK在SNR=11 d B时的性能相当, 误码等级为7e-4。四相序列扩频在SNR>2 d B时, 性能提升明显, 每次以8×105个数据进行仿真, 没有出现误码;相同情况下, QPSK在SNR达到13 d B时仍有误码出现。经仿真验证, 四相扩频在带宽有限的情况下, 四相扩频数据以8 bit进行分组, 四相扩频的信道编码的性能提升比QPSK更明显, 能较好地提升信号增益, 减少误码率, 为扩频高速通信提供良好的技术支持。

参考文献

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部分传输序列 第3篇

目前, 已经克隆出人、牛、猪、鼠、鸡等多种动物的FSHβ基因的cDNA。FSHβ基因由3个外显子和 2个内含子组成, 其中外显子1存在于cDNA 5′端非翻译区 (UTR) , 只有外显子2和部分外显子3参与编码氨基酸, 哺乳动物的FSHβ基因编码110个氨基酸, 在分子进化过程中具有很强的保守性。家兔FHSβ基因的rnRNA全长为1 625 bp, 试验根据家兔FSHβ基因设计了1对引物, 并以日本大白兔为试验动物对FHSβ基因部分序列进行克隆测序, 现报道如下。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 动物

日本大白兔4只, 雌雄各半, 每只采血7 mL, EDTA抗凝, 带回实验室于-20 ℃保存, 备用, 每次取10 μL血液提取DNA。

1.1.2 试剂

PCR试剂和rTaq聚合酶, 购自哈尔滨伊事达生物工程有限公司;胶回收 (小量) 试剂盒、质粒DNA (小量) 抽提纯化试剂盒、限制性内切酶EcoR Ⅰ和Hind Ⅲ, 购自上海华舜生物工程有限公司;质粒pMD18-T载体, 购自Promega公司;转化宿主细胞JM109大肠杆菌, 由东北农业大学动物遗传育种实验室制备;氨苄西林, 购自哈尔滨宝泰克公司。

1.1.3 PCR引物

根据家兔FSHβ基因设计1对引物, 引物序列F1为5′ -TGTTTCCTTTTCTGTTGC -3′, R1为5′- CAGGTGGTATTGATGCTTA -3′。

1.2 方法

1.2.1 DNA的提取和检测

按照常规酚-氯仿抽提法提取DNA, 并溶于TE中, -20 ℃保存。用琼脂糖凝胶电泳和紫外分光光度法双重检测DNA的纯度和浓度, 并稀释成50 ng/μL备用。

1.2.2 PCR扩增

PCR扩增总体积为25 μL, 其中灭菌水16.2 μL, 10×Buffer (含镁离子) 2.5 μL, dNTP (10 mmol/L) 2.0 μL, 上、下游引物 (10 pmol/L) 各1 μL, rTaq聚合酶0.3 μL, DNA模板2 μL。扩增反应在PCR仪上进行。PCR循环参数:94 ℃预变性5 min;94 ℃变性30 s, 49 ℃复性30 s, 72 ℃延伸40 s, 共35个循环;72 ℃延伸7 min。产物经1%琼脂糖凝胶电泳鉴定。

1.2.3 电泳及观察分析

取5 μL扩增产物于1%琼脂糖凝胶上电泳30 min, 经溴乙锭染色后在UVP凝胶成像系统上观察并记录结果。

1.2.4 PCR扩增产物的克隆

将PCR扩增产物回收并从琼脂糖凝胶上割下放到1.5 mL EP管中, 经胶回收 (小量) 试剂盒纯化后与pMD18-T载体连接;然后将10 μL连接产物转化到100 μL的转化宿主细胞JM109大肠杆菌中, 取150 μL转化产物涂在含氨苄西林 (100 mg/L) 的LB平板上, 37 ℃烘箱过夜;挑取经PCR鉴定后的阳性白色菌斑放到LB液体培养基中, 37 ℃过夜培养;最后用质粒DNA (小量) 抽提纯化试剂盒提取质粒。

1.2.5 质粒的酶切鉴定和测序

用EcoR Ⅰ和Hind Ⅲ双酶切质粒后进行鉴定, 将鉴定确认后的质粒快速邮递到上海英骏生物技术有限公司进行测序。

2 结果

2.1 PCR扩增结果

用日本大白兔总DNA模板进行PCR扩增, 扩增得到长约116 bp的基因片段, 阴性对照没有出现条带, 证明扩增的条带真实可靠, 结果见图1。

1～4.PCR扩增产物;5.阴性对照;6.DL-2 000 Marker。

2.2 酶切鉴定结果

对FSHβ基因的PCR产物进行克隆, 并提取质粒, 质粒DNA经EcoR Ⅰ和Hind Ⅲ双酶切后电泳分析, 阳性重组子可见长约116 bp的酶切片段, 结果见图2。

1, 2.酶切产物;3.DL-2 000 Marker。

2.3 测序结果

经上海英骏生物技术有限公司测定, 日本大白兔FSHβ基因外显子部分序列长度为116 bp, 现已将序列提交到GenBank上。

2.4 同源性比对和分析

将得到的序列通过GenBank中的Blast比较分析, 长度为116 bp的FSHβ基因外显子部分序列与家兔的同源性为100%, 与灵长目中的猩猩、类人猿、人和松鼠的同源性分别为93%、92%、92%和90%, 与偶蹄目中的牛和野猪的同源性分别为89%和89%, 与食肉目中的虎和狗的同源性分别为87%和80%, 与啮齿目中的长爪沙鼠、褐鼠、金仓鼠、田鼠和八齿鼠的同源性分别为85%、85%、85%、82%和75%, 与爬行纲乌龟的同源性为79%, 与鸟纲鹌鹑、原鸡的同源性为72%和73%, 这些结果说明兔形目与灵长目的亲缘关系最近, FSHβ基因在进化上是保守性的。

目前, 已经克隆出多种动物的FSHβ基因, 但研究还主要集中在哺乳纲, 通过与灵长目、偶蹄目、啮齿目的序列比对得出1段长为14 bp的保守序列, 即ACCAACATCACCAT, 但食肉目中的虎和狗在这段序列上各有1个碱基不同, 而食肉目中的大熊猫序列同样包含这段保守序列, 由于对食肉目的研究还不多, 因此笔者认为可将这段序列作为FSHβ基因在哺乳纲进化中的保守序列, 但仍需要大量试验来证实这段序列的保守性。

3 讨论

FSHβ基因作用广泛, 能促进颗粒细胞增生与卵泡液的分泌, 并诱导促黄体素、促乳素的受体及芳香化酶的生成, 刺激雌二醇的合成与释放, 从而协调控制配子细胞的发育和成熟。FSHβ基因的多态性与动物的繁殖性状相关, 朱孟玲等[1]研究发现FSHβ基因对初产小梅山母猪的总产仔数、产活仔数和初生窝重有显著影响。相关研究提示, 可将FSHβ基因作为繁殖性状的候选基因用于提高哺乳动物的产仔性能[1,2,3,4]。

目前, 对FSHβ基因的研究主要集中在克隆测序、多态性分析、基因定位及基因表达调控等方面, FSHβ基因表达的分子机制很复杂, 受多种转录因子的调控。试验利用PCR技术对日本大白兔FSHβ基因部分序列进行克隆, 并且将该序列提交到GenBank上, 通过序列比较发现日本大白兔FSHβ基因与家兔的同源性达到100%, 与灵长目中的猩猩、类人猿、人等的同源性达到90%以上, 说明兔型目与灵长目的亲缘关系最近, 同时通过与鸟纲、爬行纲动物的比对进一步证实FSHβ基因在进化上的保守性。试验只是对日本大白兔FSHβ基因进行了初步探索, 希望为FSHβ基因的进一步研究提供重要的参考价值。

摘要：为了验证FSHβ基因在进化上是保守的, 试验采用聚合酶链式反应从日本大白兔血液中提取DNA, 扩增出FSHβ基因的部分序列, 并对其进行克隆测序获得长度为116bp的序列, 将该序列提交到GenBank中。结果表明, 测序得到的日本大白兔FSHβ基因与家兔同源性为100%, 与灵长目中的猩猩、类人猿、人等同源性在90%以上, 说明兔型目与灵长目亲缘关系最近, 此外与其他多种动物也均有较高的同源性, FSHβ基因在进化上是保守的。

关键词：FSHβ基因,克隆测序,日本大白兔

参考文献

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部分传输序列 第4篇

1.1 主要试剂

Trizol Reagent购自Invitrogen公司反转录试剂盒, DNaseⅠ购自大连Ta Ka Ra公司, PCR扩增试剂盒、Marker DL2000和Rnase抑制剂等购自康为世纪公司。

1.2 试验材料

在羊驼基地随机挑选3只羊驼, 臀部剃毛后用取皮器取皮肤组织, 立刻投入液氮中, 液氮研磨, 按照Trizol试剂盒提供的实验步骤提取羊驼皮肤的总RNA, 用1%的琼脂糖凝胶电泳鉴定其完整性, 用核酸蛋白测定仪测定其浓度后, DNase I处理总RNA用以消除其中存在的DNA。

1.3 试验方法

1.3.1 引物设计

参照比对Gen Bank公布其它哺乳动物的HGF基因和c-met序列, 用Primer Premier5.0软件设计扩增HGF和c-met基因的特异性引物:

1.3.2 PCR扩增

以DNase I处理总RNA为模板, 以Oligo (d T) 为反转录引物, 按照Ta Ka Ra公司反转录试剂盒提供的步骤进行c DNA的合成。反转录条件为:37℃15min, 85℃5s。PCR反应体系为25μL:2×Es Taq Master Mix 12.5μL、特异上下游引物各1μL、无菌水9.5μL。扩增程序:HGF:95℃30s, 59.5℃30s, 72℃30s, 40个循环。c-Met:95℃30s, 50.4℃30s, 72℃45s, 40个循环。PCR产物用2%的琼脂糖凝胶检测。并将目的条带割下, 放入1.5m L EP管中。运用凝胶回收试剂盒回收目的条带, 进行T载体连接后送交大连宝生物工程有限公司双引物测序。

2 实验结果

2.1 PCR产物电泳结果

PCR扩增产物经琼脂糖凝胶电泳, 可见在280bp和850bp左右有特异性的条带, 经过测序得到HGF和c-met基因的部分序列分别为281bp和851bp, 结果大小与预期的基因大小相一致 (见图1) 。

M.DL2000 DNA分子质量标准;1、2.HGF基因片段;3、4.c-met基因片段

2.2 PCR产物测序结果

测序结果见图1 (方框中的序列为引物序列)

3 讨论

羊驼作为一种经济动物, 重要的经济价值在于其优质的毛用性状, 特别是羊驼毛纤维具有22种天然色彩。羊驼与其他毛用动物一样, 其毛色性状主要是由黑素细胞的数量、合成黑色素的活性及黑色素颗粒的类型和分布决定的。黑素细胞源于神经嵴, 神经嵴作为多功能胚胎细胞群, 能够分化产生黑素细胞的前体-成黑素细胞, 皮肤中的成黑素细胞在众多因子作用下增殖分化生成数量不同的黑素细胞。肝细胞生长因子 (Hepatocyte Growth Factor, HGF) 是La Brecque等于1975年从大鼠再生肝中纯化出的具有刺激肝脏生长的物质。相关研究表明:HGF作为一种角质化细胞衍生因子, 在哺乳动物胚胎发育过程中, 调控神经嵴的分化和迁移。Lidia在神经嵴培养中添加HGF得出:HGF通过与其受体c-Met相互作用, 成黑素细胞的数量增加, 成活率提高, 同时能够促进成黑素细胞向黑素细胞的分化。在表皮角质细胞中过表达HGF的转基因小鼠, 在出生后表现表皮和真皮的黑素细胞增多的现象。TOMOHISA进一步的研究表明:HGF与其受体c-Met相互作用参与调控新生小鼠表皮成黑素细胞和黑素细胞的迁移, 成黑色素细胞和黑色素细胞数量增加, 但在无角质化细胞存在时不增加。由此推测, HGF及其受体c-met在羊驼的毛色形成过程中发挥着一定的调控作用。本研究通过PCR扩增技术获得了羊驼HGF及其受体c-met基因的部分序列, 为开发和利用羊驼优质毛色基因资源奠定基础。

摘要：本研究旨在检测HGF及其受体c-met在羊驼皮肤中是否有表达, 为后续的研究奠定理论基础。运用PCR技术扩增出HGF及其受体c-met基因的部分序列, 分别是281bphe 851bp。由此推测, HGF和c-met在羊驼皮肤中可能发挥某种生理作用。

关键词：肝细胞生长因子,c-met,羊驼

参考文献

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部分传输序列 第5篇

DNA条形码(DNA barcoding)是利用一个或少数几个DNA片段对地球上现有物种进行识别和鉴定[1]的一项新技术。由于生物条形码联盟最初提出的候选片段rbcL的整体长度较长,不符合标准条形码要求的长度,因此,Kress WJ等[2]提出选取其中一段即rbcL-a进行扩增。利用此片段,Liu Yan等[3]对紫萼藓科部分苔藓植物、赵丽嘉等[4]对蔓藓科的部分苔藓植物进行了研究报道。作者采用rbcL-a对丛藓科、青藓科和灰藓科三科13种苔藓植物进行序列分析,以评价rbcL-a序列在研究苔藓植物亲缘关系分析中的可行性,为苔藓植物的分类、鉴定提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 实验材料

试验材料除毛地钱(作为外类群,GeneBank序列号:HQ026295.1)外均采自河南省云台山世界地质公园(表1)。

1.1.2 试剂

2×Taq MasterMix(含有Taq DNA Polymerase,2×Taq PCR Buffer,3mmol/L MgCl2和400μmol/L dNTP mix)购自北京康为世纪生物科技有限公司;rbcL-a引物由金唯智生物科技(北京)有限公司合成。

1.1.3 仪器

PTC-200 PCR仪(Bio-RAD);NANODROP1000紫外分光光度计(Thermo);GBOX-HR-E-M凝胶成像系统(Syngene)。

1.2 DNA的提取、PCR扩增及序列测定

采用改良CTAB法[5]提取苔藓植物的基因组DNA。PCR引物参考文献[4]。PCR反应体积为35μL:DNA 8.4μL;正反引物各1.4μL;2×Taq MasterMix 18.2μL;RNase-Free Water 5.6μL。

反应条件:94℃,5min;94℃、1min,50℃、1min,72℃、2min,35循环;72℃,7min,4℃保存。经1.2%琼脂糖凝胶电泳检测合格的PCR产物送金唯智生物科技(北京)有限公司纯化后进行单向测序。

1.3 序列分析和系统树构建

以毛地钱为外类群,将获得的DNA序列用ClustalX 2.0软件进行比对。用MEGA4.1软件进行数据分析和系统发育树的构建。采用MP法(most parsimonious tree,MP)构建分子系统树,以1000次自举分析(bootstrap)检测各分支的置信度。

2 结果与分析

2.1 序列分析

测序结果显示,13种苔藓植物的rbcL-a序列长度在643bp～656bp之间。去掉外类群,13种苔藓植物的rbcL-a序列利用ClustalX2.0对位排序时,将gap(空位)作missing(缺失)处理,排序后总长度为661bp,其中变异位点154个,信息位点91个。

2.2 系统发育分析

将对位排列后的序列用Kimura2-Parameter距离模式计算遗传距离。结果表明,13种苔藓植物的遗传距离在0.019～0.144之间,平均遗传距离为0.073。获得的最大简约树的一致性指数CI为0.762712,存留指数RI为0.735849,存留一致性指数RCI为0.561241。利用MP法构建分子系统树(图1)表明,13种苔藓植物可分为三组,第一组包含了7种丛藓科苔藓植物,第二组包含了3种青藓科苔藓植物,第三组包含了3种灰藓科的苔藓植物。且青藓科和灰藓科聚类在一个分支。rbcL-a序列分析结果与形态学结果一致,说明rbcL-a序列可用于苔藓植物的亲缘关系分析。

3 讨论

rbcL 基因由于其具有通用性好、易扩增、易比对的特点,已用于许多分类群的系统发育研究[6,7,8,9,10,11]。以往的研究表明,rbcL的变异主要存在于种以上水平,物种水平上通常变异不够大[12,13]。近年来的研究表明,rbcL在属间及种间水平上也有较好的区分能力[14,15]。目前,以rbcL-a片段研究苔藓植物的报道很少。Liu Yan等[3]在研究紫萼藓科部分苔藓植物发现rbcL-a片段的种间鉴别率只有53%。赵丽嘉等[4]对蔓藓科的5属14种苔藓植物的研究发现,rbcL-a片段PCR扩增和测序的成功率都很高,分别达到97%、91%,鉴别效果也较好。本研究结果显示,苔藓植物rbcL-a片段的PCR扩增效率和测序成果率均达到100%,rbcL-a的长度在643bp～656bp之间,符合标准条形码长度的要求,适合PCR扩增和单向测序。rbcL-a序列的分析结果表明,在科级水平的划分与形态学结果一致,在科内水平上,7种丛藓科植物的聚类结果与形态学结果有一定差异。因此,就本研究所涉及的13种苔藓植物而言,采用rbcL-a序列更适合于科及科以上阶元的分析,与其他研究相一致[11,12]。这是否适用于其它苔藓植物,还需扩大取材尺度,进行进一步的验证。

4 结论

本研究依据rbcL-a序列,通过MP法建立的系统树显示,13种苔藓植物的序列分析结果与形态学结果一致,rbcL-a序列可用于苔藓植物的亲缘关系分析。

摘要：目的:利用rbcL-a序列对13种苔藓植物进行亲缘关系分析。方法:以毛地钱为外类群,利用ClustalX2.0和MEGA4.1软件对13种苔藓植物的rbcL-a基因序列进行比对和分析,构建分子系统树。结果:13种苔藓植物的rbcL-a序列长度在643bp～656bp之间,排序后总长度为661bp,其中变异位点54个,信息位点91个。遗传距离在0.019～0.144之间,平均遗传距离为0.073。利用MP法建立的系统树显示,13种苔藓植物分为3组。结论:序列分析结果与形态学结果一致,rbcL-a序列可用于苔藓植物的亲缘关系分析。

部分传输序列 第6篇

关键词：绵羊,Bcl-2基因,Bax基因,克隆,序列分析

细胞凋亡是细胞由基因控制的有序的死亡, 又称为程序性的细胞死亡 (programmed cell death, PCD) 。抗凋亡基因BCL2家族的发现开辟了新一类癌基因—凋亡调控基因的新纪元[1]Bcl-2家族蛋白包括两类功能相反的蛋白质, 一类是抑制细胞凋亡的蛋白, 如Bcl-2、Bcl-x L、Bclw等;另一类是促进细胞凋亡的蛋白Bax、Bak、Bok等。Bcl-2相关蛋白包含不同数量Bcl-2保守区域 (BH12BH4) [2]。

1 材料与方法

1.1 试验动物及组织

蒙古绵羊取自于内蒙古穆斯林屠宰场。取新鲜脾脏液氮保存备用。

1.2 药品与试剂

琼脂糖、溴乙锭、总RNA提取试剂盒 (Cat.NO.Z5110) 购自Promega公司。反转录RT-PCR试剂盒 (Cat.NO.DRR019A) 、PCR产物纯化试剂盒、限制性内切酶HindⅢ和XbaⅠ、T4连接酶、Ta Ka Ra Ex Taq DNA Polymerase、DNA Marker为DL2000 (分子量为2000、1000、750、500、250、100) 、PMD18-T载体;质粒提试剂盒均购自大连宝生物工程有限公司;E.coli JM109感受态细胞为本实验是保存。

1.3 引物的设计及合成

RT-PCR引物的设计及合成:根据Gene Bank反刍动物Bcl-2和Bax的基因序列, 利用计算机软件DNAStar进行基因序列的同源比较得出Bcl-2和Bax c DNA序列的保守区, 根据该c DNA保守区和引物设计原则涉及两对PCR引物, Bcl-2:上游引物 (P1) , 下游引物 (P2) , Bax上游引物 (P3) , 下游引物 (P4) 引物由上海生物工程公司合成。上游引物 (P1) :5ˊ-TTCGCCGAGATGTCCAGTC-3ˊ, 下游引物 (P2) :5ˊ-ATCCCAGCCTCCGTTGTCC-3ˊ, 上游引物 (P3) :5ˊTCCGAGTGGCGGCTGAA-3ˊ, 下游引物 (P4) :5ˊ-GCAG ACCGTGACCATCTTT-3ˊ。

1.4 脾组织总RNA的提取

采用Promega公司的总RNA提取试剂盒, 按其说明进行。最后用无RNA酶去离子水溶解RNA沉淀, -70℃保存备用。

1.5 利用RT-PCR方法克隆Bcl-2和Bax的中间片断

1.5.1 RT-PCR反应

Bcl-2基因c DNA第一条连的合成如上提取蒙古绵羊脾组织总RNA。反转录反应组分总体系为10µl:总RNA 4.5µl, 10×RT buffer 1µl, Mg Cl2 (25m M) 2µl, d NTP Mixture (10 m M) 1µl, RNase Inhibiter (40U/µl) 0.25µl, AMV Reverse Transcriptase Xl (5U/µl) 0.5µl, Oligd T (2.5µmol/l) 0.5µl, RNase Free d H2O 0.25µl, 终体积10µl。反应条件为:30℃10min, 42℃30min, 95℃5min, 5℃5min, 将m RNA反转录成c DNA, 用作PCR模版。

1.5.2 PCR反应

PCR反应组分总体系为50µl:上述RT溶液10µl, 5×PCR Buffer 10µl, Ta Ka Ra Ex Taq (5U/µl) 0.25µl, P1 (10pmol/µl) 1µl, P2 (10pmol/µl) 1µl, d H2O27.75µl, 终体积50µl。PCR反应条件为:94℃3min, 94℃30s, 61℃30s, 72℃45s, 35个循环。

1.5.3 Bax基因c DNA合成Bax基因c DNA合成方法同Bcl-2基因。

1.5.4 bcl-2中间片断的克隆及重组质粒的筛选和鉴定按PCR产物纯化试剂盒先将RT-PCR扩增产物纯化, 然后用T4连接酶将纯化的bcl-2基因c DNA片断与PMD18-T载体连接, 连接产物转化JM109感受态细胞后, 在含X-gal、IPTG的LB平板培养基37℃培养14h。选择白色菌落, 用质粒提取试剂盒提取质粒, 经HindⅢ和Xba I对质粒DNA进行酶切鉴定。酶切鉴定正确的质粒送大连宝生物工程有限公司进行序列测定。

1.5.5 BAX中间片断的克隆及重组质粒的筛选和鉴定具体操作步骤同1. 5.4。

2 RT-PCR的扩增结果

2.1 Bcl-2、Bax基因表达

对蒙古绵羊Bcl-2和Bax进行表达检测, 根据对设计的引物, 以脾组织的总RNA为模版, 进行RT-PCR反应, 将纯化产物直接送上海生工生物工程公司进行DNA序列测定, 其中Bcl-2长160bp, Bax长134bp, 经过网上NCBI BLAST序列比对, 证明确实是Bcl-2 (图1) 和Bax (图2) 基因表达。

2.2 Bcl-2、Bax基因中间片断的克隆及重组质粒的筛选和鉴定

对RT-PCR反应扩增产物与p MD18-T Vector载体 (2962bp) 连接后获得阳性克隆, 提取质粒DNA后用限制性内切酶Eco RI和HindⅢ分别酶切鉴定, 经0.8%琼脂糖凝胶电泳 (90V, 1.0h) 检测, 得到一个约160bp和134bp的片断, 与预期的片段大小相符, 证明已插入PMD18-T载体, 并命名为重组载体PMD18-T-Bcl-2 (见图3) 和PMD18-T-Bax (见图4) 。

2.3 bcl-2序列分析

通过RT-PCR扩增出160bp部分基因序列。TTCGCCG AGATGTCCCGTCAGCTGCACCGGAAAGCCGTTACGC GAGAGAGCTTCGCCACGGTGGTGGAGGAGCTCTTCA GGGACGGGGTGAACTGGGGGCGCATCGTGGCCTTCT TTGAGTTCGGAGGGGTCATGTGTGTGGAGAGCGTCA ACCGGGAGA。

2.4 Bax序列分析

通过RT-PCR扩增出134bp部分Bax基因序列。TCCGA GTGGCGGCTGAAATGTTTTCCGACGGCAACTTCAAC TGGGGCCGGGTTGTCGCCCTTTTCTACTTTGCCAGCA AACTGGTGCTCAAGGCCCTGTGCACCAAGGTGCCCG AGTTGATCAGGACCATCATG。

3 结论

Bcl-2是一个多基因家族, 形成同源或异源二聚体, 调控蛋白酶和核酸酶活性, 双向调节细胞凋亡。其中促进凋亡的有Bcl-Xs、Bad、Bak、Bax等, 抑制凋亡的有Bcl-2、Bcl-XL、Bcg-l等[3]。本研究通过RT-PCR技术, 成功地扩增获得了绵羊Bcl-2基因的c DNA序列长度为160bp, 得到的Bax基因序列长度为134bp, 这与Oltavai Z.N所发现的Bax基因的外显子4相同。随着对Bcl-2基因序列的测定以及凋亡本身研究的日渐深入, 有利于对研究该基因在各种动物上的分子调控机制。Bcl-2是作用机制和凋亡的分子机制最终被阐明, 从而提高对与凋亡有关的疾病的认识和诊治水平。

参考文献

[1]Korsmeyer S J.BCl-2 initiate a new category of oncogenes:r egulators of cell death.Blood, 1992, 80 (4) :879-886

[2]Brown R.British Medical Bulletin, 1996;53:466-477