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沃森 Watson, James Dewey 美国生物学家 克里克 Crick, Francis Harry Compton 英国生物物理学家 20世纪50年代初，英国科学家威尔金斯等用X射线衍射技术对DNA结构潜心研究了3年，意识到DNA是一种螺旋结构。女物理学家富兰克林在1951年底拍到了一张十分清晰的DNA的X射线衍射照片。 1952年，美国化学家鲍林发表了关于DNA三链模型的研究报告，这种模型被称为α螺旋。沃森与威尔金斯、富兰克林等讨论了鲍林的模型。威尔金斯出示了富兰克林在一年前拍下的DNAX射线衍射照片，沃森看出了DNA的内部是一种螺旋形的结构，他立即产生了一种新概念：DNA不是三链结构而应该是双链结构。他们继续循着这个思路深入探讨，极力将有关这方面的研究成果集中起来。根据各方面对DNA研究的信息和自己的研究和分析，沃森和克里克得出一个共识：DNA是一种双链螺旋结构。这真是一个激动人心的发现！沃森和克里克立即行动，马上在实验室中联手开始搭建DNA双螺旋模型。从1953年2月22日起开始奋战，他们夜以继日，废寝忘食，终于在3月7日，将他们想像中的美丽无比的DNA模型搭建成功了。 沃森、克里克的这个模型正确地反映出DNA的分子结构。此后，遗传学的历史和生物学的历史都从细胞阶段进入了分子阶段。 由于沃森、克里克和威尔金斯在DNA分子研究方面的卓越贡献，他们分享1962年的诺贝尔生理医学奖。 詹姆斯·沃森 沃森（出生于1928年）美国生物学家. 20世纪40年代末和50年代初，在DNA被确认为遗传物质之后，生物学家们不得不面临着一个难题：DNA应该有什么样的结构，才能担当遗传的重任？它必须能够携带遗传信息，能够自我复制传递遗传信息，能够让遗传信息得到表达以控制细胞活动，并且能够突变并保留突变。这4点，缺一不可，如何建构一个DNA分子模型解释这一切？ 当时主要有三个实验室几乎同时在研究DNA分子模型。第一个实验室是伦敦国王学院的威尔金斯、弗兰克林实验室，他们用X射线衍射法研究DNA的晶体结构。当X射线照射到生物大分子的晶体时，晶格中的原子或分子会使射线发生偏转，根据得到的衍射图像，可以推测分子大致的结构和形状。第二个实验室是加州理工学院的大化学家莱纳斯·鲍林（Linus Pauling）实验室。在此之前，鲍林已发现了蛋白质的a螺旋结构。第三个则是个非正式的研究小组，事实上他们可说是不务正业。23岁的年轻的遗传学家沃森于1951年从美国到剑桥大学做博士后时，虽然其真实意图是要研究DNA分子结构，挂着的课题项目却是研究烟草花叶病毒。比他年长12岁的克里克当时正在做博士论文，论文题目是“多肽和蛋白质：X射线研究”。沃森说服与他分享同一个办公室的克里克一起研究DNA分子模型，他需要克里克在X射线晶体衍射学方面的知识。他们从1951年10月开始拼凑模型，几经尝试，终于在1953年3月获得了正确的模型。关于这三个实验室如何明争暗斗，互相竞争，由于沃森一本风靡全球的自传《双螺旋》而广为人知。值得探讨的一个问题是：为什么沃森和克里克既不像威尔金斯和弗兰克林那样拥有第一手的实验资料，又不像鲍林那样有建构分子模型的丰富经验（他们两个人都是第一次建构分子模型），却能在这场竞赛中获胜？ 这些人中，除了沃森，都不是遗传学家，而是物理学家或化学家。威尔金斯虽然在1950年最早研究DNA的晶体结构，当时却对DNA究竟在细胞中干什么一无所知，在1951年才觉得DNA可能参与了核蛋白所控制的遗传。弗兰克林也不了解DNA在生物细胞中的重要性。鲍林研究DNA分子，则纯属偶然。他在1951年11月的《美国化学学会杂志》上看到一篇核酸结构的论文，觉得荒唐可笑，为了反驳这篇论文，才着手建立DNA分子模型。他是把DNA分子当作化合物，而不是遗传物质来研究的。这两个研究小组完全根据晶体衍射图建构模型，鲍林甚至根据的是30年代拍摄的模糊不清的衍射照片。不理解DNA的生物学功能，单纯根据晶体衍射图，有太多的可能性供选择，是很难得出正确的模型的。 沃森在1951年到剑桥之前，曾经做过用同位素标记追踪噬菌体DNA的实验，坚信DNA就是遗传物质。据他的回忆，他到剑桥后发现克里克也是“知道DNA比蛋白质更为重要的人”。但是按克里克本人的说法，他当时对DNA所知不多，并未觉得它在遗传上比蛋白质更重要，只是认为DNA作为与核蛋白结合的物质，值得研究。对一名研究生来说，确定一种未知分子的结构，就是一个值得一试的课题。在确信了DNA是遗传物质之后，还必须理解遗传物质需要什么样的性质才能发挥基因的功能。像克里克和威尔金斯，沃森后来也强调薛定谔的《生命是什么？》一书对他的重要影响，他甚至说他在芝加哥大学时读了这本书之后，就立志要破解基因的奥秘。如果这是真的，我们就很难明白，为什么沃森向印第安那大学申请研究生时，申请的是鸟类学。由于印第安那大学动物系没有鸟类学专业，在系主任的建议下，沃森才转而从事遗传学研究。当时大遗传学家赫尔曼·缪勒（Hermann Muller）恰好正在印第安那大学任教授，沃森不仅上过缪勒关于“突变和基因”的课（分数得A），而且考虑过要当他的研究生。但觉得缪勒研究的果蝇在遗传学上已过了辉煌时期，才改拜研究噬菌体遗传的萨尔瓦多·卢里亚（Salvador Luria）为师。但是，缪勒关于遗传物质必须具有自催化、异催化和突变三重性的观念，想必对沃森有深刻的影响。正是因为沃森和克里克坚信DNA是遗传物质，并且理解遗传物质应该有什么样的特性，才能根据如此少的数据，做出如此重大的发现。 他们根据的数据仅有三条：第一条是当时已广为人知的，即DNA由6种小分子组成：脱氧核糖，磷酸和4种碱基（A、G、T、C），由这些小分子组成了4种核苷酸，这4种核苷酸组成了DNA.第二条证据是最新的，弗兰克林得到的衍射照片表明，DNA是由两条长链组成的双螺旋，宽度为20埃。第三条证据是最为关键的。美国生物化学家埃尔文·查戈夫（Erwin Chargaff）测定DNA的分子组成，发现DNA中的4种碱基的含量并不是传统认为的等量的，虽然在不同物种中4种碱基的含量不同，但是A和T的含量总是相等，G和C的含量也相等。 查加夫早在1950年就已发布了这个重要结果，但奇怪的是，研究DNA分子结构的这三个实验室都将它忽略了。甚至在查加夫1951年春天亲访剑桥，与沃森和克里克见面后，沃森和克里克对他的结果也不加重视。在沃森和克里克终于意识到查加夫比值的重要性，并请剑桥的青年数学家约翰·格里菲斯（John Griffith）计算出A吸引T，G吸引C，A＋T的宽度与G＋C的宽度相等之后，很快就拼凑出了DNA分子的正确模型。 沃森和克里克在1953年4月25日的《自然》杂志上以1000多字和一幅插图的短文公布了他们的发现。在论文中，沃森和克里克以谦逊的笔调，暗示了这个结构模型在遗传上的重要性：“我们并非没有注意到，我们所推测的特殊配对立即暗示了遗传物质的复制机理。”在随后发表的论文中，沃森和克里克详细地说明了DNA双螺旋模型对遗传学研究的重大意义：一、它能够说明遗传物质的自我复制。这个“半保留复制”的设想后来被马修·麦赛尔逊（Matthew Meselson）和富兰克林·斯塔勒（Franklin W.Stahl）用同位素追踪实验证实。二、它能够说明遗传物质是如何携带遗传信息的。三、它能够说明基因是如何突变的。基因突变是由于碱基序列发生了变化，这样的变化可以通过复制而得到保留。 但是遗传物质的第四个特征，即遗传信息怎样得到表达以控制细胞活动呢？这个模型无法解释，沃森和克里克当时也公开承认他们不知道DNA如何能“对细胞有高度特殊的作用”。不过，这时，基因的主要功能是控制蛋白质的合成，这种观点已成为一个共识。那么基因又是如何控制蛋白质的合成呢？有没有可能以DNA为模板，直接在DNA上面将氨基酸连接成蛋白质？在沃森和克里克提出DNA双螺旋模型后的一段时间内，即有人如此假设，认为DNA结构中，在不同的碱基对之间形成形状不同的“窟窿”，不同的氨基酸插在这些窟窿中，就能连成特定序列的蛋白质。但是这个假说，面临着一大难题：染色体DNA存在于细胞核中，而绝大多数蛋白质都在细胞质中，细胞核和细胞质由大分子无法通过的核膜隔离开，如果由DNA直接合成蛋白质，蛋白质无法跑到细胞质。另一类核酸RNA倒是主要存在于细胞质中。RNA和DNA的成分很相似，只有两点不同，它有核糖而没有脱氧核糖，有尿嘧啶（U）而没有胸腺嘧啶（T）。早在1952年，在提出DNA双螺旋模型之前，沃森就已设想遗传信息的传递途径是由DNA传到RNA，再由RNA传到蛋白质。在1953～1954年间，沃森进一步思考了这个问题。他认为在基因表达时，DNA从细胞核转移到了细胞质，其脱氧核糖转变成核糖，变成了双链RNA，然后再以碱基对之间的窟窿为模板合成蛋白质。这个过于离奇的设想在提交发表之前被克里克否决了。克里克指出，DNA和RNA本身都不可能直接充当连接氨基酸的模板。遗传信息仅仅体现在DNA的碱基序列上，还需要一种连接物将碱基序列和氨基酸连接起来。这个“连接物假说”，很快就被实验证实了。 1958年，克里克提出了两个学说，奠定了分子遗传学的理论基础。第一个学说是“序列假说”，它认为一段核酸的特殊性完全由它的碱基序列所决定，碱基序列编码一个特定蛋白质的氨基酸序列，蛋白质的氨基酸序列决定了蛋白质的三维结构。第二个学说是“中心法则”，遗传信息只能从核酸传递给核酸，或核酸传递给蛋白质，而不能从蛋白质传递给蛋白质，或从蛋白质传回核酸。沃森后来把中心法则更明确地表示为遗传信息只能从DNA传到RNA，再由RNA传到蛋白质，以致在1970年发现了病毒中存在由RNA合成DNA的反转录现象后，人们都说中心法则需要修正，要加一条遗传信息也能从RNA传到DNA.事实上，根据克里克原来的说法，中心法则并无修正的必要。 碱基序列是如何编码氨基酸的呢？克里克在这个破译这个遗传密码的问题上也做出了重大的贡献。组成蛋白质的氨基酸有20种，而碱基只有4种，显然，不可能由1个碱基编码1个氨基酸。如果由2个碱基编码1个氨基酸，只有16种（4的2次方）组合，也还不够。因此，至少由3个碱基编码1个氨基酸，共有64种组合，才能满足需要。1961年，克里克等人在噬菌体T4中用遗传学方法证明了蛋白质中1个氨基酸的顺序是由3个碱基编码的（称为1个密码子）。同一年，两位美国分子遗传学家马歇尔·尼伦伯格（Marshall Nirenberg）和约翰·马特哈伊（John Matthaei）破解了第一个密码子。到1966年，全部64个密码子（包括3个合成终止信号）被鉴定出来。作为所有生物来自同一个祖先的证据之一，密码子在所有生物中都是基本相同的。人类从此有了一张破解遗传奥秘的密码表。 DNA双螺旋模型（包括中心法则）的发现，是20世纪最为重大的科学发现之一，也是生物学历史上惟一可与达尔文进化论相比的最重大的发现，它与自然选择一起，统一了生物学的大概念，标志着分子遗传学的诞生。这门综合了遗传学、生物化学、生物物理和信息学，主宰了生物学所有学科研究的新生学科的诞生，是许多人共同奋斗的结果，而克里克、威尔金斯、弗兰克林和沃森，特别是克里克，就是其中最为杰出的英雄。 克里克 弗朗西斯·哈里·康普顿·克里克（Francis Harry Compton Crick 1916.6.8——2004.7.28） 生于英格兰中南部一个郡的首府北安普敦。小时酷爱物理学。1934年中学毕业后，他考入伦敦大学物理系，3年后大学毕业，随即攻读博士学位。然而，1939年爆发的第二次世界大战中断了他的学业，他进入海军部门研究鱼雷，也没有什么成就。待战争结束，步入"而立之年"的克里克在事业上仍一事无成。1950年，也就是他34岁时考入剑桥大学物理系攻读研究生学位，想在著名的卡文迪什实验室研究基本粒子。 这时，克里克读到著名物理学家薛定谔的一本书《生命是什么》，书中预言一个生物学研究的新纪元即将开始，并指出生物问题最终要靠物理学和化学去说明，而且很可能从生物学研究中发现新的物理学定律。克里克深信自己的物理学知识有助于生物学的研究，但化学知识缺乏，于是开始发愤攻读有机化学、X射线衍射理论和技术，准备探索蛋白质结构问题。 1951年，美国一位23岁的生物学博士沃森来到卡文迪什实验室，他也受到薛定谔《生命是什么》的影响。克里克同他一见如故，开始了对遗传物质脱氧核糖核酸DNA分子结构的合作研究。他们虽然性格相左，但在事业上志同道合。沃森生物学基础扎实，训练有素；克里克则凭借物理学优势，又不受传统生物学观念束缚，常以一种全新的视角思考问题。他们二人优势互补，取长补短，并善予吸收和借鉴当时也在研究DNA分子结构的鲍林、威尔金斯和弗兰克林等人的成果，结果经不足两年时间的努力便完成了DNA分子的双螺旋结构模型。而且，克里克以其深邃的科学洞察力，不顾沃森的犹豫态度，坚持在他们合作的第一篇论文中加上“DNA的特定配对原则，立即使人联想到遗传物质可能有的复制机制”这句话，使他们不仅发现了DNA的分子结构，而且丛结构与功能的角度作出了解释。 1962年，46岁的克里克同沃森、威尔金斯一道荣获诺贝尔生物学或医学奖。 后来，克里克又单独首次提出蛋白质合成的中心法则，即遗传密码的走向是：DNA→RNA→蛋白质。他在遗传密码的比例和翻译机制的研究方面也做出了贡献。1977年，克里克离开了剑桥，前往加州圣地亚哥的索尔克研究院担任教授。 2004年7月28日深夜，弗朗西斯·克里克在与结肠癌进行了长时间的搏斗之后，在加州圣地亚哥的桑顿医院里逝世，享年88岁
补充内容：不能贴那么多的字，假如你真的有兴趣的话，可以去百度百科那里查找，那里的资料比较详细！！！！！！！【DNA简介】 脱氧核糖核酸（DNA，为英文Deoxyribonucleic acid的缩写）,又称去氧核糖核酸，是染色体的主要化学成分，同时也是组成基因的材料。有时被称为“遗传微粒”，因为在繁殖过程中，父代把它们自己DNA的一部分复制传递到子代中，从而完成性状的传播。原核细胞的染色体是一个长DNA分子。真核细胞核中有不止一个染色体，每个染色体也只含一个DNA分子。不过它们一般都比原核细胞中的DNA分子大而且和蛋白质结合在一起。DNA分子的功能是贮存决定物种性状的几乎所有蛋白质和RNA分子的全部遗传信息;编码和设计生物有机体在一定的时空中有序地转录基因和表达蛋白完成定向发育的所有程序;初步确定了生物独有的性状和个性以及和环境相互作用时所有的应激反应.除染色体DNA外，有极少量结构不同的DNA存在于真核细胞的线粒体和叶绿体中。DNA病毒的遗传物质也是DNA,极少数为RNA.【DNA特点】 a. DNA是由核酸的单体聚合而成的聚合体。 b. DNA的单体称为脱氧核苷酸，每一种脱氧核苷酸由三个部分所组成：一分子含氮碱基+一分子五碳糖(脱氧核糖)+一分子磷酸根,DNA都是由C、H、O、N、P五种元素组成的。 c. DNA的含氮碱基又可分为四类：鸟嘌呤(Guanine)、胸腺嘧啶(Thymine)、腺嘌呤(Adenine)、胞嘧啶(Cytosine) d. DNA的四种含氮碱基组成具有物种特异性。即四种含氮碱基的比例在同物种不同个体间是一致的，但再不同物种间则有差异。 e. DNA的四种含氮碱基比例具有奇特的规律性，每一种生物体DNA中 A≈T C≈G 加卡夫法则。 【解开DNA的秘密】当发现基因就是DNA后，人们还是想知道，这个DNA是怎么样的一种东西，它又是通过什么具体的办法把生命的那么多信息传递给新的接班人的呢？ 首先人们想知道DNA是由什么组成的，人类总是爱这样刨问底。结果有一个叫莱文的科学家通过研究，发现DNA是由四种更小的东西组成，这四种东西的总名字叫核苷酸，就像四个兄弟一样，它们都姓核苷酸，但名字却有所不同，分别是腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和胸腺嘧啶(T)，这四种名字很难记，不过只要记住DNA是由四种核苷酸只是随便聚在一起的、而且它们相互的连接没有什么规律，但后来核苷酸其实不一样，而且它们相互组合的方式也千变万化，大有奥秘。现在，人们已基本上了解了遗传是如何发生的。20世纪的生物学研究发现：人体是由细胞构成的，细胞由细胞膜、细胞质和细胞核等组成。已知在细胞核中有一种物质叫染色体，它主要由一些叫做脱氧核糖核酸（DNA）的物质组成。 生物的遗传物质存在于所有的细胞中，这种物质叫核酸。核酸由核苷酸聚合而成。每个核苷酸又由磷酸、核糖和碱基构成。碱基有五种，分别为腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）、胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T）和尿嘧啶（U）。每个核苷酸只含有这五种碱基中的一种。 单个的核苷酸连成一条链，两条核苷酸链按一定的顺序排列，然后再扭成“麻花”样，就构成脱氧核糖核酸（DNA）的分子结构。在这个结构中，每三个碱基可以组成一个遗传的“密码”，而一个DNA上的碱基多达几百万，所以每个DNA就是一个大大的遗传密码本，里面所藏的遗传信息多得数不清，这种DNA分子就存在于细胞核中的染色体上。它们会随着细胞分裂传递遗传密码。 人的遗传性状由密码来传递。人大概有2.5万个基因，而每个基因是由密码来决定的。人的基因中既有相同的部分，又有不同的部分。不同的部分决定人与人的区别，即人的多样性。人的DNA共有30亿个遗传密码，排列组成约2.5万个基因。【结构】 DNA是由许多脱氧核苷酸残基按一定顺序彼此用3’，5’-磷酸二酯键相连构成的长链。大多数DNA含有两条这样的长链，也有的DNA为单链，如大肠杆菌噬菌体φX174、G4、M13等。有的DNA为环形，有的DNA为线形。主要含有腺嘌呤、鸟嘌呤、胸腺嘧啶和胞嘧啶4种碱基。在某些类型的DNA中，5-甲基胞嘧啶可在一定限度内取代胞嘧啶，其中小麦胚DNA的5-甲基胞嘧啶特别丰富，可达6摩尔％。在某些噬菌体中，5-羟甲基胞嘧啶取代了胞嘧啶。40年代后期，查加夫（E.Chargaff）发现不同物种DNA的碱基组成不同，但其中的腺嘌呤数等于其胸腺嘧啶数（A=T），鸟嘌呤数等于胞嘧啶数（G=C），因而嘌呤数之和等于嘧啶数之和。一般用几个层次描绘DNA的结构。 一级结构 DNA的一级结构即是其碱基序列。基因就是DNA的一个片段，基因的遗传信息贮存在其碱基序列中。1975年美国的吉尔伯特（W.Gilbert）和英国的桑格（F.Sanger）分别创立了DNA一级结构的快速测定方法，他们为此共获1980年度诺贝尔化学奖。自那时以后，测定方法又不断得到改进，已有不少DNA的一级结构已确立。如人线粒体环DNA含有16569个碱基对，λ噬菌体DNA含有48502个碱基对，水稻叶绿体基因组含134525个碱基对，烟草叶绿体基因组含155844个碱基对等。现在美国已计划在10至15年内将人类DNA分子中全部约30亿个核苷酸对序列测定出来。 二级结构 1953年，沃森（Watson）和克里克（Crick）提出DNA纤维的基本结构是双螺旋结构，后来这个模型得到科学家们的公认，并用以解释复制、转录等重要的生命过程。经深入研究，发现因湿度和碱基序列等条件不同，DNA双螺旋可有多种类型，主要分成A、B和Z3大类。 一般认为，B构型最接近细胞中的DNA构象，它与双螺旋模型非常相似。A－DNA与RNA分子中的双螺旋区以及转录时形成的DNA－RNA杂交分子构象接近。Z－DNA以核苷酸二聚体为单元左向缠绕，其主链呈锯齿（Z）形，故名。这种构型适合多核苷酸链的嘌呤嘧啶交替区。1989年，美国科学家用扫描隧道电镜法直接观察到双螺旋DNA 双螺旋DNA∶1952年，奥地利裔美国生物化学家查伽夫（E.chargaff，1905— ）测定了DNA中4种碱基的含量，发现其中腺膘呤与胸腺嘧啶的数量相等，鸟膘呤与胞嘧啶的数量相等。这使沃森、克里克立即想到4种碱基之间存在着两两对应的关系，形成了腺膘呤与胸腺嘧啶配对、鸟膘呤与胞嘧啶配对的概念。 1953年2月，沃森、克里克通过维尔金斯看到了富兰克林在1951年11月拍摄的一张十分漂亮的DNA晶体X射线衍射照片，这一下激发了他们的灵感。他们不仅确认了DNA一定是螺旋结构，而且分析得出了螺旋参数。他们采用了富兰克琳和威尔金斯的判断，并加以补充：磷酸根在螺旋的外侧构成两条多核苷酸链的骨架，方向相反；碱基在螺旋内侧，两两对应。 一连几天，沃森、克里克在他们的办公室里兴高采烈地用铁皮和铁丝搭建着模型。1953年2月28日，第一个DNA双螺旋结构的分子模型终于诞生了。 双螺旋模型的意义，不仅意味着探明了DNA分子的结构，更重要的是它还提示了DNA的复制机制：由于腺膘呤总是与胸腺嘧啶配对、鸟膘呤总是与胞嘧啶配对，这说明两条链的碱基顺序是彼此互补的，只要确定了其中一条链的碱基顺序，另一条链的碱基顺序也就确定了。因此，只需以其中的一条链为模版，即可合成复制出另一条链。 克里克从一开始就坚持要求在4月25日发表的论文中加上“DNA的特定配对原则，立即使人联想到遗传物质可能有的复制机制”这句话。他认为，如果没有这句话，将意味着他与沃森“缺乏洞察力，以致不能看出这一点来”。 在发表DNA双螺旋结构论文后不久，《自然》杂志随后不久又发表了克里克的另一篇论文，阐明了DNA的半保留复制机制。【DNA的理化性质】DNA是大分子高分子聚合物，DNA溶液为高分子溶液，具有很高的粘度。DNA对紫外线有吸收作用，当核酸变性时，吸光值升高；当变性核酸可复性时，吸光值又会恢复到原来水平。温度、有机溶剂、酸碱度、尿素、酰胺等试剂都可以引起DNA分子变性，即使得DNA双键间的氢键断裂，双螺旋结构解开。 DNA 指deoxyribonucleic acid 脱氧核糖核酸(染色体和基因的组成部分) 脱氧核苷酸的高聚物，是染色体的主要成分。遗传信息的绝大部分贮存在DNA分子中。 【分布和功能】 原核细胞的染色体是一个长DNA分子。真核细胞核中有不止一个染色体，每个染色体也只含一个DNA分子。不过它们一般都比原核细胞中的DNA分子大而且和蛋白质结合在一起。DNA分子的功能是贮存决定物种的所有蛋白质和RNA结构的全部遗传信息；策划生物有次序地合成细胞和组织组分的时间和空间；确定生物生命周期自始至终的活性和确定生物的个性。除染色体DNA外，有极少量结构不同的DNA存在于真核细胞的线粒体和叶绿体中。DNA病毒的遗传物质也是DNA。 【DNA的发现】 自从孟德尔的遗传定律被重新发现以后，人们又提出了一个问题：遗传因子是不是一种物质实体？为了解决基因是什么的问题，人们开始了对核酸和蛋白质的研究。 早在1868年，人们就已经发现了核酸。在德国化学家霍佩·赛勒的实验室里，有一个瑞士籍的研究生名叫米歇尔（1844--1895），他对实验室附近的一家医院扔出的带脓血的绷带很感兴趣，因为他知道脓血是那些为了保卫人体健康，与病菌"'作战"而战死的白细胞和被杀死的人体细胞的"遗体"。于是他细心地把绷带上的脓血收集起来，并用胃蛋白酶进行分解，结果发现细胞遗体的大部分被分解了，但对细胞核不起作用。他进一步对细胞核内物质进行分析，发现细胞核中含有一种富含磷和氮的物质。霍佩·赛勒用酵母做实验，证明米歇尔对细胞核内物质的发现是正确的。于是他便给这种从细胞核中分离出来的物质取名为 "核素"，后来人们发现它呈酸性，因此改叫"核酸"。从此人们对核酸进行了一系列卓有成效的研究。 20世纪初，德国科赛尔（1853--1927）和他的两个学生琼斯（1865--1935）和列文（1869－－1940）的研究，弄清了核酸的基本化学结构，认为它是由许多核苷酸组成的大分子。核苷酸是由碱基、核糖和磷酸构成的。其中碱基有4种（腺瞟吟、鸟嘌吟、胸腺嘧啶和胞嘧啶），核糖有两种（核糖、脱氧核糖），因此把核酸分为核糖核酸（RNA）和脱氧核糖核酸（DNA）。 列文急于发表他的研究成果，错误地认为4种碱基在核酸中的量是相等的，从而推导出核酸的基本结构是由4个含不同碱基的核苷酸连接成的四核苷酸，以此为基础聚合成核酸，提出了"四核苷酸假说"。这个错误的假说，对认识复杂的核酸结构起了相当大的阻碍作用，也在一定程度上影响了人们对核酸功能的认识。人们认为，虽然核酸存在于重要的结构--细胞核中，但它的结构太简单，很难设想它能在遗传过程中起什么作用。 蛋白质的发现比核酸早30年，发展迅速。进入20世纪时，组成蛋白质的20种氨基酸中已有12种被发现，到1940年则全部被发现。 1902年，德国化学家费歇尔提出氨基酸之间以肽链相连接而形成蛋白质的理论，1917年他合成了由15个甘氨酸和3个亮氨酸组成的18个肽的长链。于是，有的科学家设想，很可能是蛋白质在遗传中起主要作用。如果核酸参与遗传作用，也必然是与蛋白质连在一起的核蛋白在起作用。因此，那时生物界普遍倾向于认为蛋白质是遗传信息的载体。
题目： Zygnema circumcarinatum UTEX 1559 chloroplast and mitochondrial genomes provide insight into land plant evolution 轮藻 Zygnema circumcarinatum UTEX 1559叶绿体和线粒体基因组为陆生植物进化提供了新见解 发表期刊： Journal of Experimental Botany 发表时间： 2020-3-24 影响因子： 5.36轮藻的完整叶绿体和线粒体基因组为陆地植物的陆生化提供了新的线索。在此，研究者报道了UTEX 1559的细胞器基因组，以及绿藻、轮藻和陆地植物的33个质体和18个线粒体基因组的比较基因组学研究。通过这些质体和线粒体基因组确定基因的存在/缺失。UTEX 1559 (157,548 bp)和SAG 698-1a (165,372 bp)质体之间的比较揭示了非常相似的基因，但是基因组发生了实质性的重排。令人惊讶的是，这两个质体只有85.69%的核苷酸序列一致性。UTEX 1559线粒体基因组大小为215,954 bp，是所有测序轮藻中最大的。有趣的是，这个大的线粒体基因组包含一个50 kb的区域，与任何其他细胞器基因组都没有同源性，其两侧是两个86 bp的正向重复序列，包含15个ORFs。这些ORFs与来自细菌和植物的蛋白质具有显著的同源性，具有诸如引物酶、RNA聚合酶和DNA聚合酶的功能。本研究结论为：(i)先前发表的SAG 698-1a质体可能来自不同的双星藻属 Zygnema 物种，以及(ii)UTEX 1559线粒体基因组中的50 kb区域可能是最近获得的可移动元件。 图1、两种 Z. circumcarinatum 藻种SAG 698-1a(上)和UTEX 1559(下)的MAUVE比对。结果显示了大量的重排和不同的质体长度，表明这些藻种可能不是同种的。A框显示了含有 ccsA 基因和 trnI 基因的区域，这是两个质体之间极少数保存完好的区域。B框显示了一个位于 ndhJ 基因和tRNA， trnL ( uag )之间的大区域，该区域是最大的区域(100kbp)，在该区域内共享保守的基因序列，但在位置上相对于其他区域非常显著地发生了重排。 图2、基于质体基因构建的系统发育图，热图代表基于基因GO的功能基因分组。 图3、基于线粒体基因构建的系统发育图，热图代表基于基因GO的功能基因分组。 图4、本研究包括的线粒体基因组的基因密度图。x轴为每个线粒体基因组中基因序列的百分比。y轴为物种。圆的大小为基因间间隔的百分比(IGS)。圆的颜色代表线粒体基因组大小。除了 A. thaliana 和 Z. circumcarinatum UTEX 1559以外的所有物种都保持40%或更高的基因密度。UTEX 1559的基因密度为29.4%，不包括移动元件中的基因。当考虑移动元件中存在的额外基因时，UTEX 1559仍然保持低于40%的基因密度。 图5、UTEX 43 1559线粒体基因组中50 kb“基因沙漠”区域示意图。通过ORFfinder和序列相似性搜索，在该区域共发现16个基因(15个CDSs和1个tRNA)。
（一）内共生起源学说 许多科学家认为，线粒体和叶绿体分别起源于原始真核细胞内共生的细菌和蓝藻。1970年Margulis在分析了大量资料的基础上提出了一种设想，认为真核细胞的祖先是一种体积巨大的、不需氧的、具有吞噬能力的细胞，能将吞噬所得的糖类进行酵解取得能量。而线粒体的祖先——原线粒体则是一种革兰氏阴性菌，含有三羧酸循环所需的酶系和电子传递链，故它可利用氧气把糖酵解的产物丙酮酸进一步分解，获得比酵解更多的能量。当这种细菌被原始真核细胞吞噬后，即与宿主细胞间形成互利的共生关系，原始真核细胞利用这种细菌（原线粒体）充分供给能量，而原线粒体从宿主细胞获得更多的原料。 （二）非共生起源学说 该学说的支持者提出一种线粒体和叶绿体起源的设想，认为真核细胞的前身是一个进化上比较高等的好氧细菌，它比典型的原核细胞大，这样就要逐渐增加具有呼吸功能的膜表面，开始是通过细菌的细胞膜内陷、扩张和分化，后逐渐形成了线粒体和叶绿体的雏形。根据1974年Uzzell等人的观点，在进化的最初阶段，原核细胞的基因组进行复制并不伴有细胞分裂，然后基因附近的质膜内陷形成双层膜，分别将基因组包围在这些双层膜结构中，从而形成了原始线粒体、叶绿体等细胞器。后来在进化过程中进一步发生了分化，如线粒体和叶绿体的基因组丢失一些基因；细胞核的基因则有了高度发展；质体发展了光合作用；线粒体则演变为专具有呼吸功能的细胞器，于是逐渐形成了现在的真核细胞。 从目前看，对这两个学说尚有争议，各有其实验证据和支持者，因此，关于线粒体和叶绿体的起源，有待今后进一步探讨和研究。参考资料：翟中和 王喜中 丁孝明 主编《细胞生物学》（高等教育出版社）
题目： Zygnema circumcarinatum UTEX 1559 chloroplast and mitochondrial genomes provide insight into land plant evolution 轮藻 Zygnema circumcarinatum UTEX 1559叶绿体和线粒体基因组为陆生植物进化提供了新见解 发表期刊： Journal of Experimental Botany 发表时间： 2020-3-24 影响因子： 5.36轮藻的完整叶绿体和线粒体基因组为陆地植物的陆生化提供了新的线索。在此，研究者报道了UTEX 1559的细胞器基因组，以及绿藻、轮藻和陆地植物的33个质体和18个线粒体基因组的比较基因组学研究。通过这些质体和线粒体基因组确定基因的存在/缺失。UTEX 1559 (157,548 bp)和SAG 698-1a (165,372 bp)质体之间的比较揭示了非常相似的基因，但是基因组发生了实质性的重排。令人惊讶的是，这两个质体只有85.69%的核苷酸序列一致性。UTEX 1559线粒体基因组大小为215,954 bp，是所有测序轮藻中最大的。有趣的是，这个大的线粒体基因组包含一个50 kb的区域，与任何其他细胞器基因组都没有同源性，其两侧是两个86 bp的正向重复序列，包含15个ORFs。这些ORFs与来自细菌和植物的蛋白质具有显著的同源性，具有诸如引物酶、RNA聚合酶和DNA聚合酶的功能。本研究结论为：(i)先前发表的SAG 698-1a质体可能来自不同的双星藻属 Zygnema 物种，以及(ii)UTEX 1559线粒体基因组中的50 kb区域可能是最近获得的可移动元件。 图1、两种 Z. circumcarinatum 藻种SAG 698-1a(上)和UTEX 1559(下)的MAUVE比对。结果显示了大量的重排和不同的质体长度，表明这些藻种可能不是同种的。A框显示了含有 ccsA 基因和 trnI 基因的区域，这是两个质体之间极少数保存完好的区域。B框显示了一个位于 ndhJ 基因和tRNA， trnL ( uag )之间的大区域，该区域是最大的区域(100kbp)，在该区域内共享保守的基因序列，但在位置上相对于其他区域非常显著地发生了重排。 图2、基于质体基因构建的系统发育图，热图代表基于基因GO的功能基因分组。 图3、基于线粒体基因构建的系统发育图，热图代表基于基因GO的功能基因分组。 图4、本研究包括的线粒体基因组的基因密度图。x轴为每个线粒体基因组中基因序列的百分比。y轴为物种。圆的大小为基因间间隔的百分比(IGS)。圆的颜色代表线粒体基因组大小。除了 A. thaliana 和 Z. circumcarinatum UTEX 1559以外的所有物种都保持40%或更高的基因密度。UTEX 1559的基因密度为29.4%，不包括移动元件中的基因。当考虑移动元件中存在的额外基因时，UTEX 1559仍然保持低于40%的基因密度。 图5、UTEX 43 1559线粒体基因组中50 kb“基因沙漠”区域示意图。通过ORFfinder和序列相似性搜索，在该区域共发现16个基因(15个CDSs和1个tRNA)。
茶叶中有很多的成分是我们的生活中都需要的，主要有哪些主要成分呢?那么下面一起来看看我为大家精心推荐的茶叶中的主要化学成分，希望能够对您有所帮助。茶叶中的主要化学成分：茶叶中氨基酸 茶叶中含有约1%~4%的氨基酸，已发现的有26种，包含20种蛋白质氨基酸和6种非蛋白质氨基酸，其中，最主要的有茶氨酸、谷氨酸、天门冬氨酸和精氨酸。尤其是茶氨酸，几乎为茶叶所特有，占茶叶干物质的1%~2%，约占所有氨基酸含量的50%。于是我们讨论茶叶的氨基酸，最主要研究的就是茶氨酸。 在茶叶当中，氨基酸是氮素循环的一类非常重要的代谢产物，也就是氮素营养被根部吸收，然后转运到茶树的芽叶等各部位，从而使茶树慢慢长高长大，积累越来越多天然的氨基酸，被人发现从而加以利用。茶叶氨基酸不仅代表着茶树营养的供给与转化，也与茶叶的品质有着直接而重要的关系，其重要的程度几乎是不可或缺的。 茶叶氨基酸的味道大多都具有鲜、爽、甜的特点，部分氨基酸还略带微酸。如果茶叶当中氨基酸含量较高，那么口感就会表现出鲜、爽、甜，如果具有刺激味的茶多酚的含量也比较恰当，那么这个茶的口感就表现出醇爽的特点。 实质上氨基酸是组成茶叶滋味最重要的三大类物质之一(茶多酚、氨基酸、咖啡碱)，茶汤口感好不好，很大程度上就取决于这三类物质的含量与比例关系。 部分氨基酸还表现出一定的良好香气，如腥甜、海苔味、鲜甜、紫菜气味等等，这些感觉在日式蒸青茶或者一些名优细嫩绿茶当中常被发现，这是由于这些茶当中，普遍氨基酸含量都较高。此外，有些氨基酸还能与 其它 物质相结合，在制茶过程中参与良好香气的形成。 那么在选购茶叶时，哪种茶叶氨基酸含量会比较高呢?这里先说一个最简单的窍门：茶叶带毫毛越多，氨基酸含量往往越高。 有时我们在冲泡茶叶时，汤面上漂浮着一层白白的细毛，很多朋友以为这茶汤不干净，以为是灰尘，但其实不然，这是茶叶自身生长的毫毛，越嫩的部位含茶毫越多，而茶毫的主要组成物质就有氨基酸。因此，无论白毫也好，金毫也好，大家品茶时最好瞅个仔细，认真辨别清楚是真浑浊还是“假浑浊”。 茶叶氨基酸在不同的茶树品种、 种植 环境、栽培 措施 和加工工艺下，会表现出更多的分布规律，这是由茶叶氨基酸这类物质的合成原理以及生化物理特性所决定的。我们了解这些，对把握茶叶的品质会有更清晰的概念。 (1)对不同的茶树品种：小叶种含氨基酸比大叶种多，而小叶种的细嫩部位含量又比粗老部位多。因此，我们似乎都在追寻嫩的茶，总感觉越嫩的茶叶，品质越好，这其实也不无道理。 (2)对不同的种植环境：北方的茶生长维度高，气温相对低，光照相对弱，所含氨基酸多，而南方的茶生长维度低，气温相对高，光照相对强，所含氨基酸相对也低。在同一纬度，高海拔的高山茶比低海拔的低山茶氨基酸含量高，人们常说的“高山云雾出好茶”跟这个就很有关系。 (3)采用遮阴种植 方法 的茶树氨基酸含量相对较高，如日本煎茶。有些茶园种植遮阴树就是为了遮挡部分太阳光，从而使茶叶生成更多的氨基酸。 (4)在不同的制茶工艺所制成的六大茶类当中，不发酵的名优绿茶和后发酵控制良好的黑茶所含的氨基酸较多。前者工艺可最大限度保留鲜叶原有氨基酸，后者工艺可在后发酵过程合成大量氨基酸(主要通过微生物作用)。 氨基酸的保健功效很高，在人的生理过程中，氨基酸是合成多肽及蛋白质的基本单位，通常两个氨基酸脱去一个分子水就变成二肽，n个氨基酸脱去n-1个分子水后就会变成多肽或者大分子蛋白质。茶叶的氨基酸提供了人体生理代谢所必需的氨基酸，从而促使人体生理机能的正常运作。 相关实验证明，茶叶氨基酸有助于大脑进入状态，对人的思维、记忆、学习等脑力活动具有良好的辅助作用。 茶叶氨基酸还可以抑制由咖啡碱引起的人体兴奋，使人镇静，促使注意力集中。茶叶知识学习网觉得:早上工作，品饮一杯清清细嫩的名优绿茶，实在是非常不错。 茶叶中的主要化学成分：茶叶的咖啡碱 咖啡碱在茶叶中的含量很低，但却有着重要的作用。 碱，估计大家都比较熟悉，是相对于酸而言的一类物质，而这类物质都能使pH试纸变成不同程度的蓝色;生物碱，顾名思义，是指一类仅仅来源于生物界的碱类物质，这类物质都含有一个共同的元素——氮(N)，或1个N分子，或好几个N分子，因此生物碱又被称为含氮的有机化合物，在植物界分布较广。 而嘌呤碱呢?可以把嘌呤理解为两个并起来的环状的分子结构，两个由分子组成的"圈圈"，这个"圈圈"因为都带有4个氮(N)原子，所以也属于生物碱的一类。如果这"圈圈"再接上其它的一些不同的分子或基团，那么我们又可以得到很多不同的“圈圈碱”，即不同的嘌呤碱。这其中就有我们十分关注的影响茶叶滋味的咖啡碱(接上了3个-CH3)、茶叶碱和可可碱。由于含量的关系，咖啡碱是最最主要的，所以聊到茶叶的生物碱，我们也都是着重的聊咖啡碱(又叫咖啡因)。 茶叶中的咖啡碱约占茶叶干物质的2%~5%，约占到了茶叶生物碱总量的95%以上，与茶叶氨基酸一样，均为茶树氮素循环的重要物质。实际上，咖啡碱与茶树的生长代谢有着密切的关系，茶叶新稍哪里生长旺盛，哪里的咖啡碱含量越多;茶树哪个季节长得快，哪个季节的咖啡碱含量就多。 咖啡碱是苦的，而且苦的有点让人难受，几乎不能转变成回甘。咖啡也含有较多的咖啡碱，初次喝咖啡的那个苦呀，印象特别深刻吧。但是茶叶的苦却并非仅仅因为咖啡碱那么简单，还有多酚类化合物、茶皂素、部分苷类等共同作用形成。如果要简单的辨别，那么咖啡碱是苦而不回甘的，多酚类化合物则能转变成回甘，转变的快慢则又在于不同多酚类化合物的含量比例关系及刺激性的强弱。 咖啡碱还是形成茶汤爽口感觉的重要物质。因为咖啡碱能与儿茶素，茶黄素形成络合物，从而提供了一定刺激性而又较为协调的爽口感。此外，在冬天冲泡绿茶和红茶容易出现"冷后浑"，也是因为咖啡碱与儿茶素，茶黄素，茶红素等形成络合物的大分子，从茶汤中析出，从而出现茶汤冷后变浑的现象。不过冷后浑的茶反而是更好的，说明茶中的这几种主要的滋味成分含量较高。 茶叶咖啡碱的一般分布规律，有些独特的地方。对于茶树新稍的老嫩程度，其与茶叶氨基酸的分布规律是一致的;在不同的品种和季节性上，似乎又与茶多酚保持一致。因此，这滋味成分的“三国”，还有点“演义”。 (1)茶树新稍，越嫩的部位，含咖啡碱越多，反之越老的原料，含咖啡碱越少。 (2)大叶种类含咖啡碱普遍比中小叶种要多，似乎都是因为大叶种长得飞快呀，这可是从咖啡碱生物合成的途径得出的结论。 (3)夏季气温较高，茶树生长最旺盛，夏茶所含咖啡碱最高。茶多酚也是一样，于是夏茶往往就是又苦又涩的。想不想从茶叶当中找到浓咖啡般的感觉?你可以夏天最热的时候去云南摘一些芽头炒成绿茶试试。 (4)咖啡碱在温度达到178℃时开始变成气体升华，因此高温长时炒制或有挥锅工序的茶叶咖啡碱含量相对较少，茶叶 烘焙 过程咖啡碱部分减少。 需要注意的是，咖啡碱虽然是茶叶滋味的重要组成物质，但却并不是说含越多便越好，大家还要往下看看，了解它的功效和作用。对于某类人群，甚至并不适宜喝含有咖啡碱的饮料。 咖啡碱的功效作用较多，茶叶冲泡后约有80%的咖啡碱溶解在茶汤中，人喝了茶后，咖啡碱在人体内会迅速被分解，以甲基尿酸或尿酸的形式被排出体外，因此不会在人体内产生积累。喝茶多了，上洗手间的机会也多了，如果想知道茶叶含咖啡碱多不多，那就得看你喝了后有多快就上洗手间。 (1)兴奋作用。咖啡碱能兴奋中枢神经系统，增强大脑皮层的兴奋过程，从而使头脑清醒，帮助思维、消除疲劳，提高工作效率。为啥喝茶睡不着觉呀?就是你惹了咖啡碱。 (2)利尿作用。咖啡碱通过兴奋血液运动中枢、舒张肾血管、增加肾脏的血流量、提高肾小球的过滤率来实现利尿作用。对于心脏性水肿、水滞留等症状有显著疗效，也对肾结核和肾结石有良好的防治效果。三个字：护肾的。 (3)强心、解痉、平喘作用。主要由于咖啡碱可以松弛冠状动脉、促进血液循环和松弛支气管平滑肌，从而可以解痉平喘、治疗支气管咳喘。 (4)解酒精毒害作用。咖啡碱能提高肝脏对物质的代谢能力，增强血液循环，把血液中的酒精排出体外，缓和与消除由酒精所引起的刺激。不过千万别以为“酒喝多了不怕，咱有茶来解。”喝多了，你迟早要吐的。 茶叶中的咖啡碱对大脑有兴奋作用，对心脏有一定的刺激性，这使得一些特殊人群，如老年人、孕妇、 儿童 、心脏病人及神经衰弱患者只能远离茶叶。茶叶知识学习网听说现在有茶叶专家在培育和开发低咖啡碱的茶树品种，力求制出低咖啡碱茶。 茶叶中的主要化学成分：芳香物质 在有氧环境下随着贮藏时间的延长，茶叶香气逐渐减弱，甘美口感逐渐丧失，陈味开始显露，直至质量完全变劣、陈化，失去饮用价值。茶叶中含有较多的脂类物质，特别是一些游离的不饱和脂肪酸，它们都是构成茶叶香气的重要化学基础，但又是一些很不稳定的成分。在温度较高和有氧的条件下，脂类会发生水解生成游离脂肪酸，游离脂肪酸的进一步氧化分解，就会产生具有不良气味的低分子醛、酮、醇等挥发性物质，这是引起贮藏茶叶香气变化的重要原因之一。贮藏过程中亚油酸、亚麻油酸等游离脂肪酸的变化与脂类物质基本相似。 目前普遍认为，绿茶具有"新茶香"的成分主要是二甲硫、正壬醛、顺-3-己烯乙酸脂和其它一些未知成分，在有氧的情况下这些成分在贮藏过程中，下降趋势十分明显，贮藏2个月，二甲硫较贮藏前减少43%,正壬醛减少80%,顺-3-己烯乙酸脂减少39%.而与此相反，贮藏过程中新产生出1-戊烯-3-醇、顺-2-戊烯-1-醇、2,4庚醛、3,5-辛二烯-2-酮和丙醛等。贮藏中这些物质逐渐产生，并随着贮藏时间的延长，含量逐渐增加。这些物质在贮藏前(新茶中)未曾发现过，这些化合物具有青草气和油臭味，由于它们的阀值很小，即使产生的数量极微，也会感到有不愉快的陈化气味。 另外，类胡萝卜素也易被氧化，绿茶贮藏过程中2,6,6-三甲基-2-羟基环己酮，β-环柠檬醛，α-紫萝酮，5,6环氧紫萝酮，等胡萝卜素的氧化物也有一定的增加。这些化合物与绿茶的陈味也有很大的关系。 红茶贮藏过程中香气变化更为复杂，随着脂类物质的水解和自动氧化，除了一些陈味物质的含量增加外，红茶中很多具有花香和果香味物质如苯乙醇、橙花叔醇等一以及对质量有利的异丁醛、异戊醇，芳樟醇等含量显着减少。这种变化不但使茶叶失去香味，还会显示陈味和酸败味。 茶叶中的主要化学成分：维生素C 维生素C是人体所需的营养成分之一，在绿茶中含量较丰富。在有氧环境下茶叶贮藏过程中，维生素C会因发生水解、褐变等一系列化学变化而减少，从而降低了茶叶的营养价值。由于维生素C氧化产生的2,3-而酮古罗糖酸极易与氨基酸发生羰氨反应;同时，2,3-而酮古罗糖酸脱水、脱羧后会产生褐色的羟基糖醛聚合物。使绿茶褐变，茶色泽和汤色变深、变暗，失去茶叶应有的新鲜感，从而降低了茶叶质量。 据研究，在有氧环境下绿茶贮藏4个月后，维生素C由贮藏前的306.75mg/100g下降至191.59mg/100g,下降幅度达37.54%,贮藏8个月后，下降至173.57mg/100g,下降幅度达42.32%,贮藏12个月后，下降至166.10mg/100g,下降幅度达45.85%.研究指出，贮藏过程中维生素C保留量为80%以上时，质量变化较少，当保留量下降至60%以下时已可感觉茶叶显着变质。
傅里叶变换近红外光谱分析技术 应用原理 近红外光谱区介于可见光区与中红外光区之间，波长范围为0.75～2.5μm，波数范围为4000～13330cm-1 。由于近红外光谱区与有机分子中含氢基团(CH、OH、NH)振动的合频与各级倍频的吸收一致，因此通过扫描样品的近红外光谱，可以得到样品中有机分子含氢基团的特征振动信息。茶叶中的大多数有机化合物如茶多酚、氨基酸、蛋白质、咖啡碱、还原糖、多糖(纤维素、半纤维素、淀粉、果胶)等都含有各种含氢基团，所以通过对茶叶的近红外光谱分析可以测定这些成分的含量。而茶叶的品质或品性与它所含有的各种化学成分直接相关，如纤维素、半纤维素的含量决定了茶叶的老嫩度，氨基酸、茶多酚、咖啡碱含量及比例决定了茶冲泡后的口感。由此看出，通过分析茶叶的近红外光谱，不仅可以得到各种化学成分的含量，还能以此为依据，进一步建立关于茶叶优劣、级别、真假识别以及品种鉴定等一系列快速分析模型，从而可以从根本上避免现在茶叶化学测定的繁琐和人工审评中因个人好恶带来的误差。 傅里叶变换近红外光谱仪所运用的傅里叶变换技术是通过机内的迈克尔逊干涉仪动镜的匀速运动把待分析光变成干涉光(干涉图)，干涉图是分析光的干涉强度随光程度变化的函数，也是干涉强度随时间变化的函数。机内的计算机采集干涉图的数据，通过傅里叶变换(多次的数值积分)，把干涉图变换成光谱图。由于干涉光提供了很高波长分辨率的全光谱，因此傅里叶变换后的信号提供了较其他类型仪器通常所能达到的更高信噪比。傅里叶变换技术是信号处理和波谱解析的有力手段，利用傅里叶变换可从数据中提取更多的有用信息，即以傅里叶级数拟合原光谱曲线，用较少项的级数就可获得与原光谱良好的近似，从而使所得谱线平滑，消除了部分噪音。因此傅里叶变换技术能使近红外光谱仪有效地应用于大量样品的高精度快速分析。
方法很多一,纸层析法二,气相色谱法三,氨基酸自动分析仪测定法另外还有一层其他层析分析法.现在用气相色谱法和氨基酸自动分析仪测定法比较多一点.基本原理就是利用电荷极性来做分析.
毕业论文基本结构如下：
1、标题：
文章的大纲。每一种文章的标题、风格都是多样的，但无论是哪种形式，都应始终体现作者写作的意图，文章的主旨与整体或不同侧面。毕业论文的题目一般分为一般题目、副标题、副标题。
2、目录：
一般来说，论文篇幅较长，带有副标题。论文的题名设置，由于其内容层次较多，整个理论体系也较大且较为复杂，所以通常设置目录。
3、内容提要：
全文的一个缩影。在这里，作者用极其经济的笔墨，勾勒出全文的整体面貌;提出了本文的研究重点，揭示了本文的研究成果，简要描述了全文的框架。
4、关键词：
那些表明文献主要主题内容但不规范的词语。它是从一篇论文中选择的一个词或术语，用于文档索引，用来表示全文的主要信息项。一篇论文可以选择3 ~ 8个单词作为关键词。
5、正文：
通过实际调查获得的语言、文化、文学、教育、社会、思想等例证或现象
提出的事实根据应当客观真实，必要时应当注明来源。以前研究的方法、过程和结论。
在理论分析中，应该清楚地把别人的观点和自己的观点区分开来。无论是直接引用还是间接引用他人的作品，都应注明出处。
本人的分析，讨论和结论。使事实、前人的成果与本人的分析和讨论有机结合，注意逻辑关系。
6、结论：
结论应是本文的最终结论和总结性结论。换句话说，结论应该是整篇文章的结尾，是整篇文章的目的，而不是局部问题或分支问题的结论，也不是对文章每一段摘要的简单重复。
结论是，本文的结论应体现作者更深层次的理解，是通过推理、判断、归纳等逻辑分析，从本文的全部材料中得出的一种新的学术总论和总论观点。
结论可以采用“结论”等词，要求精练，准确阐述自己的创造性工作或新观点及其意义和作用，也可以提出需要进一步探讨的问题和建议。结论应准确、完整、清晰、简洁。
7、致谢：
感谢声明可以放在正文的最后，表达对以下方面的感谢:国家科学基金、科研奖学基金、合同单位、企业、组织或个人的资助和支持;协助完成研究工作并提供便利的组织或者个人。
在研究工作中提供意见和协助的；复制、引用的材料、图片、文件、研究思路和思路的所有权;其他需要感谢的组织和人员。在毕业论文中，要感谢导师以及对论文工作做出直接贡献的人和单位。
8、附录：
对于一些不宜放入正文中、但作为毕业论文又是不可缺少的部分，或有重要参考价值的内容，可编入毕业论文附录中。例如问卷调查原件、数据、图表及其说明等。
毕业论文撰写的注意事项：
毕业论文的目的在于总结本专业的研究成果，培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。在文体上，它也是对某一专业领域的实践或理论问题的科学研究和探索具有一定意义的评注。毕业论文的写作可以分为选题和研究选题两个步骤。
选题之后，接下来的工作就是对选题进行研究。研究的一般程序是:收集资料，研究资料，澄清论点，选材，最后撰写修改定稿。
考生可以查阅图书馆、资料室的资料，做实地调查研究、实验和观察等三个方面的资料收集。收集的数据越具体、越详细越好。最好列出要收集数据的书目和详细计划。
首先，在查阅资料时，要熟悉和掌握图书的分类，善于使用书目和索引，熟练使用其他参考书，如年鉴、摘要、目录、编号等。其次，实地调查研究可以获得最真实、可靠、丰富的第一手资料。调查研究的目的、对象和内容应当明确。
调查方法包括:一般调查、重点调查、典型调查和抽样调查。调查方法包括会议、访谈和问卷调查。最后，关于实验和观察。
实验和观察是收集科学数据、获取感性知识的基本方式，也是科学理论形成、产生、发展和检验的实践基础。该方法广泛应用于科学、工程、医学等专业研究中，使用时应仔细、全面地记录。
在研究数据的基础上，考生提出自己的观点和意见，根据选题，建立基本论点和子论点。提出自己的观点，突出新思想，创新是灵魂，不只是重复前人或复制。
与此同时，也应该避免追求越来越多的倾向，担心如果把现有的知识用一段长而不完整的篇幅复述出来，就不能反映出自己研究的特点和成果。
修改最终版本。通过这个链接,可以看到写作意图非常明确,基本论点和论据准确、清晰、正确的材料,有说服力,材料的安排,如果有一个逻辑参数的影响,完成段落结构的大小,连接自然,句子的单词是正确的,这篇文章是否符合标准。
论文一般由题名、作者、摘要、关键词、正文、参考文献和附录等部分组成，其中部分组成（例如附录）可有可无。论文题目要求准确、简练、醒目、新颖。目录目录是论文中主要段落的简表。（短篇论文不必列目录）内容提要是文章主要内容的摘录，要求短、精、完整。关键词定义关键词是从论文的题名、提要和正文中选取出来的，是对表述论文的中心内容有实质意义的词汇。关键词是用作计算机系统标引论文内容特征的词语，便于信息系统汇集，以供读者检索。每篇论文一般选取3-8个词汇作为关键词，另起一行，排在“提要”的左下方。主题词是经过规范化的词，在确定主题词时，要对论文进行主题分析，依照标引和组配规则转换成主题词表中的规范词语。（参见《汉语主题词表》和《世界汉语主题词表》）。论文正文（1）引言：引言又称前言、序言和导言，用在论文的开头。引言一般要概括地写出作者意图，说明选题的目的和意义, 并指出论文写作的范围。引言要短小精悍、紧扣主题。〈2）论文正文：正文是论文的主体，正文应包括论点、论据、论证过程和结论。主体部分包括以下内容：a.提出问题-论点；b.分析问题-论据和论证；c.解决问题-论证方法与步骤；d.结论。参考文献一篇论文的参考文献是将论文在研究和写作中可参考或引证的主要文献资料，列于论文的末尾。参考文献应另起一页，标注方式按《GB7714-87文后参考文献著录规则》进行。论文装订论文的有关部分全部抄清完了，经过检查，再没有什么问题，把它装成册，再加上封面。论文的封面要朴素大方，要写出论文的题目、学校、科系、指导教师姓名、作者姓名、完成年月日。论文的题目的作者姓名一定要写在表皮上，不要写里面的补页上。
论文的规范和要求如下：1，一篇学术论文应该围绕一个中心、一个主题展开，无论文章长短都要遵循这个原则，而且这个原则最好凸显在论文的标题上，“让别人一眼就能看出你要论述的是什么” 。2，一篇学术论文的核心论点之下要有分论点。分论点要紧紧围绕中心论点展开，具有问题意识，时刻提醒自己“我在论述一个什么问题，我自己能不能看得懂自己的文章” 。3，一篇学术论文的所有论点要有论据支持，包括理论、个案、作品等方面的论据。引用论据时，一定要注意相同的引述在一篇文章中不能重复出现；引述内容后一定要有自己的深入分析；引述内容在论文中不应太多也不应太少，以不超过30%为宜；参考文献引用需遵循原初性、可靠性、权威性三个准则；硕士论文最少要有二十种以上不同的参考文献。4，一篇学术论文应该要有细致的文本分析。无论是理论文本还是作品文本，都要渗透自己的问题意识，进行文本细读，“谈出和别人不一样的观点” 。5，一篇学术论文的选题要小而具体，论述和分析要深入而细致。阎嘉教授讲到，许多学生喜欢宏大的命题。但是一篇好的论文应该“从小问题中谈出大问题”，提纲挈领，以点带面 。6，一篇学术论文选题（标题）应该具有前沿性和冲击性。论文选题最好从以下几个方面着手：研究现状中的薄弱环节，研究的空白领域，研究中存在文献缺陷的状况，研究中存在普遍误解的状况，新的解读、新的视野等。总之，一定要有新的发现与新的观点，最好能推进领域内问题研究的进程。7，一篇学术论文的绪论和结语的写法。绪论的写作包括五个方面的问题：选题的意义和价值；国内外研究现状综述；研究重点、难点和创新点；研究方法；研究思路。结语主要是对论文中谈到的问题的归纳，同时某些在正文中不便说明的问题和一些未尽的、延展性的话题也可放在结论里阐述。
只计算正文部分，不包含摘要、前言、致谢。
表达自己的学术成果 要求 有引言正文参考资料等，字数 一般1000以上。论文的主体要求：大学毕业生的文本数量一般应超过5000字，本科文学学士学位通常需要8000多个单词，硕士论文可能要求超过30,000个单词（不同的机构）可能需要不同）。
1、题目。应能概括整个论文最重要的内容，言简意赅，引人注目，一般不宜超过20个字。
2、论文摘要和关键词。论文摘要应阐述学位论文的主要观点。说明本论文的目的、研究方法、成果和结论。尽可能保留原论文的基本信息，突出论文的创造性成果和新见解。而不应是各章节标题的简单罗列。摘要以300字左右为宜。关键词是能反映论文主旨最关键的词句，一般3-5个。
3、目录。既是论文的提纲，也是论文组成部分的小标题，应标注相应页码。
4、引言(或序言)。内容应包括本研究领域的国内外现状，本论文所要解决的问题及这项研究工作在经济建设、科技进步和社会发展等方面的理论意义与实用价值。
5、正文。是毕业论文的主体。
6、结论。论文结论要求明确、精炼、完整，应阐明自己的创造性成果或新见解，以及在本领域的意义。
7、参考文献和注释。按论文中所引用文献或注释编号的顺序列在论文正文之后，参考文献之前。图表或数据必须注明来源和出处。
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基因组（Denovo sequencing），即基因组从头测序，指在不依赖参考基因组的情况下绘制该物种的全基因组序列图谱，从而获取该物种的全部遗传信息。高连续性基因组的获得，对后续功能基因定位，结构变异检测具有重要的意义。结合近几年的文章我们不难发现，基因组研究主要以下面几种方向为出发点开展： 1）大型/多倍体/超复杂物种基因组破译，技术创新改革； 2）0 Gap基因组/单体型基因组构建，序列优化打磨； 3）未知基因组破译联合多组学分析，经济价值挖掘； 4）品种泛基因组构建解析功能变异，覆盖多样表型； 5）科属水平谱系基因组构建与分析，探索进化功能； 6）多种基因组联合多组学比对剖析，解析性状特征。 ... ...
前5种好理解，第6种方向能做什么呢？其实我们想要了解一个物种，往往单一基因组难以完整解析，例如
等等棘手但是却又热门的研究话题。
接下来我将通过百迈客最近三篇动植物上的成功案例带大家看看，如何通过数个材料基因组结合多组学的手段解析性状特征。
合作单位：中科院南海海洋研究所 发表期刊：Science Advances 影响因子：14.131 发表时间：2021.08 研究材料：Denovo:雌性与雄性草海龙（Phyllopteryx taeniolatus）；雌性与雄性绿海龙（Syngnathoides biaculeatus） 个体重测序：2只雄性草海龙 RNA-seq：脑、眼、鳃、肝、肠、肌肉、鳍、皮肤和附叶 测序方案
Denovo：雌性、雄性草海龙与雄性绿海龙PacBio平台；雌性绿海龙Nanopore平台，雌性、雄性草海龙与雄性绿海龙进行Hi-C测序。三代测序技术对应测序数据如下表所示： 个体重测序：~30X PacBio
草海龙最终组装大小为~659 Mb（♂）与 ~663Mb（♀）, contig N50分别为10.0 Mb与12.1 Mb。绿海龙分别组装~637 Mb（♂）与~648 Mb（♀），contig N50分别为18.0Mb与21.0 Mb。4个基因组BUSCO评估显示范围在94.00- 94.40%。并分别在草海龙和绿海龙中确定了31个和33个发生 扩张的基因家族 。通过19条鳍鱼类全基因组数据集进行 系统发育分析 ，明确草海龙与绿海龙在系统发育地位上属于海龙亚科（Syngnathinae）的姊妹群，并于 27.3 百万年前 左右发生分化。
草海龙的头部、颈部、腹部、背部和尾部区域有叶子状的附属物，可以与周围环境相融合，使草海龙以完美拟态隐匿于海草床中。这些结构是该物种的一种适应性进化产物，主要由骨基质和富含胶原纤维的结缔组织组成。
通过转录组学分析，发现其表达基因（如msx,dlx,fgf）主要从皮肤和鳍等器官募集而来，暗示了相关基因对新器官产生和维持的重要作用。而“附叶”与鳍相比缺乏肢体发育特异性的hox基因。草海龙的附叶在捕食者的袭击中经常受到损伤，为了研究相关机制，作者通过转录组分析研究发现在其附叶中炎症和损伤修复相关基因表现出高表达水平， 说明这些基因可能与其附叶的快速愈合和再生能力相关 。 同时草海龙特异性扩张的MHC I基因也在附叶中显著高表达，能为其提供额外的免疫保护。
通过雄性和雌性叶海龙Illumina reads正反比对雄性和雌性的全基因组序列，来确定叶海龙中假定的性染色体和性别基因座。结果显示 Chr4上的一个~47-kb区域仅在雄性中存在 ， 且reads覆盖度为Chr4平均值的一半，该片段经Hi-C互作分析结果支持。
注释及比较分析发现草海龙和绿海龙的性别决定基因均为amhr2的雄性特异性拷贝amhr2y，但两者的基因座不相同。系统发育分析表明，amhr2y起源于它们最近共同祖先的重复事件，而黄鲈amhr2y是从其谱系中的独立重复事件进化而来。研究发现amhr2y比amhr2受到的选择压力更强，其整体结构与amhr2相似。
草海龙与其他海龙科物种一样具有缺乏牙齿的管状吻。 研究表明，大部分富含P/Q的分泌型钙结合磷蛋白（SCPP）基因的缺失可能是导致syngnathids无牙的原因。 为了验证海龙科中因 假基因化丧失功能 这一点，作者使用CRISPR-Cas9技术构建了两个斑马鱼scpp5突变系，发现scpp5-/-突变体斑马鱼牙齿的数量减少且颌骨中存在用于附着牙齿的凹坑。
研究结论 该研究通过雌雄性海龙基因组的破译，结合 重测序分析、转录分析、比较基因组分析 等研究揭示了海龙科物种性别决定基因的产生和演化历程，为海洋鱼类的环境适应性进化研究提供了重要理论依据。
合作单位：浙江大学 发表期刊：Plant Biotechnology Journal 影响因子：9.801 发表时间：2021.08 研究材料：Denovo：Brassica juncea菜用芥菜T84-66、油用芥菜AU213； 个体重测序：12个油菜品种； 遗传进化：183份油用与菜用芥菜； 测序方案： Denovo：菜用芥菜分别146 Gb Illumina（~150X）+ 251 Gb PacBio（ 200X）+Hi-C( 200X )；油用芥菜147 Gb Illumina（~150X）+205 Gb PacBio（ 200X）+Hi-C( 200X ) 个体重测序：~20X Nanopore 遗传进化与GWAS：~10X illumina
研究内容
在着丝粒附近的异染色质状态中具有相对较低的基因表达模式。
系统地鉴定了T84-66 和AU213的A和B亚基因组中的全基因组单核苷酸多态性(SNP)、插入/缺失(InDels)和存在/缺失变异(PAV)。在T84-66和AU213之间的A和B亚基因组中鉴定了24,768个PAV（> 100 bp）， 其中3,634个PAV导致6,425个基因的变异。随机选择了几个PAV并使用PCR来确保这些PAV的保真度。其中一些基因组变异位于基因区域内，预计会影响T84-66和AU213作物中涉及生物和非生物胁迫的基因功能。
为了破译芥菜基因组菜用和油用品种之间SVs衍生的功能差异，作者基于Nanopore重测序技术，系统比较了菜用和油用芥菜群体基因组结构变异（structural variation，SV） ，挖掘到包括1, 354个高可信度的插入、缺失、重复、倒位、易位等变异。其中两个重要的基因位点TGA1和HSP20在ChrA06和ChrB08，可能与B.juncea基因组的菜用与油用品种之间对生物和生物应力的反应的自然变异有关。 这些变异研究为菜用芥和油用芥两个典型分化群体的演化提供了基因组变异基础。
使用T84-66作为参考基因组，对183份油用与菜用芥菜进行进化关系分析，并通过SGS-GWAS（scored genomic SNPs based GWAS）基因定位，在A02和A09中发现了两个参与控制芥菜硫苷（GSL）积累变异的关键遗传位，并首次发现A09中的MYB28与B. jucnea中GSL的积累有关。经过进一步研究并同过ONT验证发现，MYB28基因的拷贝数变异（copy number variations，CNVs）是导致芥菜种群中硫苷积累差异的原因，该基因的拷贝数变异在低硫苷芥菜群体中普遍存在。
研究小结 该研究将为多倍基因组进化研究和精确基因组选择研究提供重要研究信息，对芥菜风味品质和油脂质量的分子遗传改良具有重要科学和应用价值。
合作单位：华中农业大学 发表期刊：Molecular Biology And Evolution 影响因子：16.241 发表时间：2021.05 研究材料：基因组、Hi-C：圆叶棉G. rotundifolium(K2)、亚洲棉G. arboreum(A2)、雷蒙德氏棉G. raimondii(D2)新鲜叶片
测序方案 denovo：illumina K2、A2和D5分别108×, 118×, 132×；Nanopore K2、A2和D5分别124×, 131×, 167× Hi-C挂载：6碱基酶HindⅢ；K2、A2和D5分辨率分别为20kb、20kb、10kb Hi-C互作：4碱基酶DpnⅡ；分辨率20 Kb, 50 Kb, 100 Kb
研究内容
利用Nanopore测序技术组装了圆叶棉（ K2 ）基因组，组装大小为2.44Gb(contigN50 = 5.33 Mb)；提升了亚洲棉（ A2 ）和雷蒙德氏棉（ D5 ）的基因组，组装大小分别为1.62 Gb (contigN50 = 11.69 Mb)和0.75 Gb(contigN50 =17.04 Mb )。Hi-C挂载率均超过99%，BUSCO结果分别为92.5%, 93.9%,及95.4%。
重复序列注释表明，相对于D5，K2和A2中棉种 特异的反转录转座子扩增是造成这三个基因组大小三倍变化的原因,特别是Gypsy和DIRS类型。全长转座子插入时间分析表明K2基因组中转座子插入最为古老，A2基因组有更多新的转座子。
比较基因组分析表明，A2和K2基因组在Chr01与Chr02染色体间存在一个大的易位；K2和D5基因组在Chr13与Chr05染色体间存在一个大的易位。三个棉种在57-71百万年前存在一次共同的全基因组复制事件，并在5.1-5.4百万年前发生物种分化，基因共线性分析表明每个基因组大约有15%特异的基因家族。
通过HiC染色质互作数据揭示三个棉种染色体大小的规律，A2与K2比D5多了约7000个基因，三个基因组中17%的共线性同源基因表现为A/B区室的染色质状态改变，这与活跃的转座子扩增相关。
K2与A2及与D5相比更多的倾向于A向B的转化。K2和A2中有更多的基因处于A compartment，D5中有更多的基因处于B compartment。
大约60%的拓扑结构域（TAD）在三个基因组中发生了重新组织，K2基因组中有更多特异的TAD。基于边界TE覆盖度，边界TE表达以及TE插入时间分析，发现K2不保守的TAD边界存在特异的和较新的转座子（物种分化后爆发的TE）插入。这些结果表明最近在K2和A2基因组中表达的TEs的扩增可能有助于在三个物种分化后形成谱系特异性TAD边界。基于这些结果，作者提出了三个棉种分化过程中，基因组扩张-转座子扩增介导的A/B区室转换和TAD重组的进化模型。
研究小结
本次研究首次公布了棉属中二倍体圆叶棉基因组，并对亚洲棉和雷蒙德氏棉基因组进行了升级，解析了转座子活动驱动的基因组大小进化特征，从转座子扩增和染色质空间结构角度为棉花物种进化提供新的见解，为植物中转座子活动介导的转录调控进化研究提供参考。
动植物基因组De novo测序分析也叫从头测序分析，指不依赖于任何参考序列信息就可对某动植物进行测序分析，使用最新的生物信息学方法进行序列拼接获得某物种的基因组序列图谱，并进行基因组结构注释、功能注释、比较基因组学分析等一系列的后续分析。三代测序技术（以PacBio和Nanopore为代表）具有读长长的特点，自2015年开始在动植物基因组De novo中初露锋芒，已延用至今。该类型测序分析结果可以广泛应用于农林鱼牧医药及海洋等各个方面的研究。图1 不同测序技术读长，准确性及基因组连续性评估三代测序技术原理PacBio测序原理采用边合成边测序的方式，以其中一条DNA链为模板，通过DNA聚合酶合成另外一条链，进一步将荧光信号转变为碱基信号。同时PacBio已升级了CCS测序模式以获得长读长的高保真（HiFi）15 kb reads，由此提升基因组组装的准确性。图2 三代PacBio测序原理Nanopore测序原理当单链DNA分子穿过纳米孔时，相对于每个核苷酸，都会获得不同的电流信号。记录每个孔的离子电流变化，并基于马尔可夫模型或递归神经网络的方法将其转换为碱基序列。除此之外，Ultra-long reads (ULRs) 是ONT平台的另一重要特征，并具有促进大型基因组组装的潜力。信息分析内容De novo研究 研究内容基因组组装 多软件组装、组装结果评估基因预测与注释 编码基因预测；重复序列注释和转座元件分类；非编码RNA注释；假基因注释等Hi-C辅助基因组组装 有效数据评估；Contig聚类、排序及定向分析；挂载结果评估 生物学问题解析 比较基因组学研究基因家族聚类；系统发育树的构建；基因家族扩张与收缩分析；物种分化时间推算；LTR形成时间估算；全基因组复制事件；选择压力分析特定生物学问题剖析 结合组学研究方法，深入对某物种生物学问题进行解析草莓基因家族聚类分析薏苡全基因组复制事件分析开心果系统进化树与基因家族收缩扩张分析陆地棉亚基因组共线性分析技术服务流程样品寄送建库测序数据分析出具报告售后答疑产品优势公司成立于2009年，深耕基因组测序领域11年之久，长久以来致力于成为精准的基因组组装专家；拥有世界在最主流的三代测序平台（PacBio测序全平台和Nanopore测序全平台），具有丰厚的双平台组装及上万种物种基因组组装经验。Hi-C染色质构象捕获技术文库有效数据比例高，挂载效率高达99%，多倍体物种研究经验丰富，与三代基因组组装相结合，获得染色体水平基因组的同事进一步提升基因组组装质量。拥有自主研发的领先的基因组测序和分析技术，目前已经获得23项发明专利，超过150多项核心软件著作权。项目经验示例合作文章案例案例1以更新的亚洲棉A基因组为基础的243份二倍体棉的重要农艺性状的研究RESEQUENCING OF 243 DIPLOID COTTON ACCESSIONS BASED ON AN UPDATED A GENOME IDENTIFIES THE GENETIC BASIS OF KEY AGRONOMIC TRAITS期刊：Nature Genetics影响因子：27.125发表单位：中国农业科学院棉花研究所、北京百迈客生物科技有限公司等发表年份：2018年5月研究背景：棉花是研究植物多倍化的有价值的资源。亚洲棉(Gossypium arboreum)和草棉(Gossypium herbaceum)的祖先是现代栽培异源四倍体棉花A亚基因组的供体。 本研究中，利用了三代PacBio和Hi-C技术，重新组装了高质量的亚洲棉基因组，分析了243份二倍体棉花种质的群体结构和基因组分化趋势，同时确定了一些有助于棉花皮棉产量遗传改良的候选基因位点。研究结果：1、亚洲棉三代基因组组装：利用三代测序和Hi-C相结合的方法进行亚洲棉基因组组装。共计获得了142.54 Gb ，组装1.71 Gb亚洲棉基因组，Contig N50=1.1 Mb，最长的Contig为12.37 Mb。利用Hi-C技术将组装的1573 Mb的数据定位到13条染色体上，与已经发表的基因组相比，当Hi-C数据比对到更新的基因组后，对角线外的不一致性明显减少（图1 a-b）图1 HI-C数据在两版亚洲棉基因组上的比对2、二倍体棉花群体遗传进化分析：对230份亚洲棉和13份草棉重测序，进行基因组比对、系统发育树、群体结构分析、PCA、LD和选择性清除分析得出亚洲棉和草棉（A）与雷蒙德氏棉同时进行了分化；亚洲棉起源于中国南部，随后被引入长江和黄河地区，大多数具有驯化相关特性的种质都经历了地理隔离（图2）。图2 二倍体棉群体进化和群体结构分析3、亚洲棉的全基因组关联分析（GWAS）：对来自不同环境下的11个重要性状进行全基因组关联分析，鉴定了亚洲棉11个重要农艺性状的98个显著关联位点，GaKASIII的非同义替换（半胱氨酸/精氨酸替换）使得棉籽中的脂肪酸组成（C16:0和C16:1）发生了变化；发现棉花枯萎病抗性与GaGSTF9基因的表达激活相关。选择了亚洲棉种质中的158份有绒毛和57份无绒毛材料进行GWAS关联分析，发现与毛状体和纤维发育有关信息（图3）。图3 二倍体棉群体进化和群体结构分析研究结论：利用三代测序+Hi-C技术完成了亚洲棉基因组的重新组装，将基因组组装指标从72 Kb提升到1.1 Mb，为亚洲棉后续的群体遗传学等相关研究奠定了基础；通过群体遗传进化等相关分析，发现亚洲棉和草棉(A型)与雷蒙德氏棉(D型)同时进行了分化，并证明了亚洲棉起源于中国南部，随后被引入长江和黄河地区；整合GWAS与QTL等分析方法，对亚洲棉脂肪酸含量，抗病性及棉绒生长发育相关基因进行定位，并进行相关功能验证，促进了亚洲棉复杂农艺性状的改良。案例2、二倍体、野生和栽培四倍体花生比较基因组分析揭示亚基因组不对称进化和改良COMPARISON OF ARACHIS MONTICOLA WITH DIPLOID AND CULTIVATED TETRAPLOID GENOMES REVEALS ASYMMETRIC SUBGENOME EVOLUTION AND IMPROVEMENT OF PEANUT期刊：Advanced Science影响因子：15.804发表单位：河南农业大学、北京百迈客生物科技有限公司等发表年份：2019年11月研究背景：花生作为我国重要的经济作物，是提供重要的蛋白和油料的基础。花生属一共包括30个二倍体品种，1个异源四倍体野生花生(A. monticola)和1个栽培花生(A. hypogaea)。作为栽培花生农艺性状改良的重要野生资源供体，野生四倍体花生一直是国内外学者的研究热点。研究中对花生属唯一的野生异源四倍体花生Arachis monticola基因组进行了研究，
2014年6月，在线出版的《自然-遗传》杂志全面报道了中国科学家在解析亚洲棉基因组方面取得的最新进展。 中国科学家解析了全长1700兆碱基对的亚洲棉基因组，其中包含41330个蛋白编码基因，基因组大部分（68.5%）由重复序列组成，是到目前为止已测序的双子叶植物中重复序列比例最高的物种。通过与之前（Wang et al.， 2012）由同一团队完成的雷蒙德氏棉基因组（D基因组）的比较，发现A和D基因组在距今约5百万年（2-13百万年）之前从同一祖先分化而来，二者的基因数目和基因序列都极为相近，染色体水平上也保留了高度的共线性，但由于A基因组发生过多次大规模的反转座子插入事件，导致其基因组膨胀至超过D基因组的两倍。上述研究结果将对人类认识棉花基因组的复杂性和棉属物种进化的多样性产生深远的影响。 通过转录组分析和大规模基因比较，研究团队首次在不同的棉花基因组中发现乙烯信号分子发挥了截然相反的作用。D基因组过多的乙烯合成抑制了棉纤维的发育，而A基因组乙烯的不足导致棉纤维不能充分伸长。抗病基因家族研究显示，相对于其近缘种可可，这些基因在对黄萎病有免疫力的D基因组中发生了显著扩张，在A基因组中却发生了显著收缩。此外，大量抗病基因只在D基因组中受黄萎病菌诱导迅速表达，导致A基因组不能在早期有效响应黄萎病菌侵染，几乎完全丧失抗病性。以上研究对于提高棉花产量和纤维品质，增强抗病性都有重要意义。