《一种富含几丁质的动物基因组DNA的提取方法》
随着DNA测序技术的发展,对节肢动物(如昆虫和蛛形纲动物)的基因组研究越来越广泛和深入。获得高质量的基因组DNA是后续研究的重要基础。节肢动物富含甲壳素,这是一个障碍,大量的酚氯仿为基础的DNA提取方法适用于正常样品。另外,基于二氧化硅薄膜的DNA提取试剂盒效率低,价格昂贵。因此,我们分析了传统DNA提取方法限制了DNA提取率和纯度提高的缺陷,结合目标样品的特点,对DNA提取方法进行了改进。最后,我们发明了一种从富含几丁质的动物(如节肢动物)中提取DNA的方法。
《全人工下室内饲养与繁殖枯叶蛱蝶饲养》
经过多年的研究,本课题组建立了一套在完全人工条件下室内进行枯叶蛱蝶饲养与繁殖传代的方法,其中克服了室内培养枯叶蛱蝶时如何有效繁殖的关键技术问题。“室内”是相对于蝴蝶自然生长环境的开放空间、露天培养或者半露天环境而言的,是指蝴蝶处于完全人工条件下的全封闭空间内,在一个完全的生活史的任何阶段均不需要被置于自然环境中。饲养和繁殖均在室内进行是指在全人工或完全人工的条件下完成蝴蝶完整生活史的饲养,并且能够实现接近自然状态的正常繁殖。
《一种基于深度学习的复杂演化历史的分析方法》
解析类群之间的关系是演化生物学的基本任务之一。随着测序技术和算法的发展,越来越多的证据表明基因组内的杂交信号可能比之前预期的更加普遍,严格二歧的系统发育树难以代表物种的全部演化历史。
最近,深度学习算法也显示出了解决群体遗传学问题的潜力。因此,本发明提供了一种基于深度学习的分析方法,利用比较基因组或群体基因组数据推断物种之间的拓扑结构。本发明利用模拟序列数据对构建的卷积神经网络进行训练和测试;基于训练好的神经网络分析真实基因组数据,并结合其他群体遗传学分析方法,确定不同生物类群之间的演化关系和渗入位点。
《一种蜘蛛的基因编辑方法》
基于CRISPR/Cas9系统的基因组编辑技术为多种节肢动物的功能基因组研究提供了有效的手段。但是,迄今没有在蜘蛛中建立有效的基因组编辑技术。因此,本项目以研究发育和进化的理想生物模型温室拟肥腹蛛为研究材料,基于项目组在昆虫中开发的高效CRISPR/Cas9基因编辑方法首次建立蜘蛛的CRISPR/Cas9基因组编辑平台并通过该技术研究Hox基因在蜘蛛附肢发育过程中的功能。这将有助于我们理解蜘蛛附肢的形成机制以及进一步的研究这些特征的起源演化。