目的:探讨拷贝数变异（CNV）检测技术在精神发育迟滞/发育迟缓患儿（MR/DD）遗传分子诊断中的应用。方法:收集2018年3月至2020年2月来我院就诊的MR/DD患儿167例为研究对象，知情同意抽取患儿血DNA，运用SNP-array全基因组染色体芯片技术检测，按照标准的微阵列操作手册进行杂交、洗涤及全基因组扫描，扫描数据通过相应的计算机软件进行分析，针对发现的异常CNV，通过查询国际病理性CNVs数据库（ClinGen、ClinVar、DECIPHER、OMIM）、正常人基因组变异数据库（DGV）以及PubMed文献数据库等，结合临床表型关联分析，找到致病区域及致病候选基因。结果:167例精神发育迟滞患儿中携带致病性拷贝数异常者25例，检出阳性率14.97%。其中，不同缺失/重复区域长度范围为0.66~70.7 Mb；缺失型19例，重复型5例，缺失伴重复型1例。其中Prader-Willi综合征/Angelman综合征比例最高7例，22q11.2微缺失综合征5例，及Wolf-Hirschhorn综合征2例，Jacobsen Syndrome综合征2例。结论:拷贝数变异是MR/DD患儿的重要病因之一，SNP-array技术分辨率高、准确性好等优点，是精神发育迟滞/发育迟缓患儿遗传学诊断的有力工具，同时为研究表型与基因型的关联分析、发病机制等提供一个良好的技术。

目的:确定早发性严重视网膜营养不良（EOSRD）一家系的致病基因突变。方法:回顾性临床研究。2018年8月于河南省立眼科医院检查确诊的一个汉族EOSRD家系中1例患者及3名家系成员纳入研究。详细采集患者病史后，对受试者行最佳矫正视力（BCVA ）、裂隙灯显微镜联合前置镜、眼底彩色照相、频域光相干断层扫描（SD-OCT）及全视野视网膜电图（ff-ERG）检查。采集受试者外周静脉血5 ml，提取全基因组DNA。应用包含441个致病基因的遗传眼病捕获芯片进行靶向捕获富集高通量测序，对明确的致病突变位点进行Sanger测序验证；应用分析软件对突变位点进行生物信息学分析。结果:先证者女，6岁，于1岁以后出现双眼夜间视力差。双眼BCVA均为0.1。视盘颜色稍淡；视网膜血管管径稍变细，血管弓外视网膜可见广泛色素改变。SD-OCT检查可见双眼黄斑中心凹处外界膜、椭圆体带及嵌合体带结构欠清、断续；中心凹外可视区神经上皮外丛状层、外核层、外界膜、椭圆体带及嵌合体带逐渐消失，色素上皮层厚度欠均匀。ff-ERG检查，双眼视锥、视杆系统功能严重下降。基因检测结果显示，先证者Tubby样蛋白1 （TULP1）基因存在c.921C>A纯合突变，环核苷酸门控通道β1 （CNGB1）基因存在c.3121C>T、c.3488G>A复合杂合突变。氨基酸保守性分析结果显示，上述3个突变位点在多个物种中均高度保守。生物信息学分析结果显示，TULP1基因c.921C>A （p.Cys307*）在蛋白质保守区出现翻译终止，CNGB1基因c.3121C>T （p.Arg1041Trp）、c.3488G>A （p.Gly1163Glu）在蛋白质保守区出现氨基酸极性变化，导致蛋白质空间结构产生较大改变。结论:TULP1基因c.921C>A纯合突变、CNGB1基因c.3121C>T和c.3488G>A复合杂合突变为该EOSRD家系的突变位点。

目的:探讨全色盲一家系的致病基因突变。方法:采用家系调查研究方法，于2018年11月对河南省立眼科医院收集的来自河南省洛阳市的汉族全色盲一家系进行基因测序。详细采集患者的病史资料，对患者及其家系成员进行最佳矫正视力(BCVA)测定，采用裂隙灯显微镜和前置镜检查眼前节和眼底，采用客观和主觉验光法对受检者进行屈光度检查，采用孟塞尔色觉测试工具Munsell FM 100进行色觉检查，采用国际标准化5项全视野闪光视网膜电图(FERG)评估视网膜功能，采用眼底照相仪进行眼底照相，采用频域光相干断层扫描成像(SD-OCT)观察受检者视网膜结构。采集先证者(Ⅲ1)及其胞弟(Ⅲ2)、父母的外周静脉血各4 ml提取全基因组DNA，采用包含441个致病基因的遗传眼病捕获芯片进行靶向捕获富集高通量测序。由于未检测到有意义的致病基因及突变，因此将Ⅲ1、Ⅲ2及其父母的DNA进行人全基因组测序。测序数据通过与疾病相关的数据库进行比对，对受检者的DNA进行Sanger测序并对其结果进行生物信息学分析。结合家系图与先证者进行共分离分析。结果:该全色盲家系包括三代10名成员，患病者2例，遗传方式符合常染色体隐性遗传模式。Ⅲ1及Ⅲ2均表现为自幼发生的、与年龄增长无关的视力低下和畏光；眼底检查可发现视网膜色素沉积；SD-OCT检查示双眼黄斑区外界膜及椭圆体带反射信号欠规则；色觉检查示双眼全色盲。FERG示患者双眼暗视0.01、3.0和10.0 ERG a、b波振幅及振荡电位轻度下降，明视ERG a、b波振幅及30 Hz ERG各波振幅严重下降。Ⅲ1和Ⅲ2存在 CNGB3基因1个新的突变位点c.129＋1G>A和1个已知的突变位点c.1285dupT组成的复合杂合突变。 结论:CNGB3基因c.129＋1G>A和c.1285dupT的复合杂合突变可能是本家系的致病原因，该家系成员在 CNGB3基因2个位点同时出现变异时才表现出临床症状。

为了挖掘优异地方种质资源,提高广西玉米育种效率,本研究利用10KSNP芯片对169份广西玉米地方品种进行全基因组扫描,研究广西玉米地方品种的遗传多样性与群体遗传结构.结果表明,广西玉米地方品种总体的遗传多样性较高,5877个SNPs标记在169份地方品种中基因多样性平均值为0.37,多态信息含量(PIC)平均值为0.30.种群水平上,桂东北区域地方品种的遗传多样性最高(基因多样性=0.39,观察杂合度=0.27,最小等位基因频率=0.30,PIC=0.31).群体遗传结构分析、主成分分析和进化树分析将地方品种划分为两大类群,种群间遗传关系和类群归属与地理位置不完全相关,品种杂合率差异较大且总体遗传相似系数较低.分子变异方差分析结果显示2％的遗传变异来自种群间,98％的遗传变异来自种群内.群体间遗传分化系数(FST)平均为0.049,群体间遗传分化较小.研究结果确定了广西不同地理来源的玉米地方品种多态性及亲缘关系,为广西玉米种质改良和指导新品种培育提供理论依据.

目的 探讨铁蓄积小鼠骨量下降与微小RNA(miRNA,miR)差异性表达的关系.方法 12周龄雄性ICR小鼠(n=12)随机分为两组:铁蓄积组(FAC组)及对照组(Con组),分别腹腔注射枸橼酸铁胺(FAC)及等量生理盐水,干预8周后检测血清铁蛋白,微计算机断层扫描技术(Micro-CT)检测小鼠股骨骨量,并分析相关骨结构参数.小鼠全血分离白细胞提取RNA,进行TaqmanmiRNA芯片检测表达谱差异,实时荧光定量聚合酶链反应(FQ-PCR)检测验证差异miRNA.利用Targetscan及miRDB数据库预测差异miRNA的下游靶基因,并对预测的下游靶基因进行生物信息学分析,包括细胞成分、生物过程、分子功能和京都基因和基因组百科全书(KEGG)通路分析.结果 FAC组干预8周后,血清铁蛋白[(218.2 ±29.5) μg/L]相较于对照组[(30.6±9.9)μg/L]明显升高(P =0.000).股骨三维重建示铁蓄积小鼠骨质结构破坏,骨量、骨小梁厚度(Tb.Th)及骨体积分数(BV/TV)显著下降(P=0.001、0.005、0.021),而骨小梁间隙(Tb.Sp)升高(P=0.000).miRNA芯片结果:初步筛选出20个miRNA表达上调:mmu-miR-29b-3p、mmu-miR-324-3p、mmu-miR-133a-5p、mmu-miR-214-5p、mmu-miR-22-3p、mmu-miR-34a-5p、mmu-miR-31-5p、mmu-miR-143-5p、mmu-miR-423-3p、mmu-miR-223、mmu-miR-155、mmu-miR-106a、mmu-miR-2861、mmu-miR-148a、mmu-miR-96、mmu-miR-449a-5p、mmu-miR-423-Sp、mmu-miR-204-5p、mmu-miR-211、mmu-miR-23b及7个miRNA表达下调:mmu-miR-1 8a-3p、mmu-miR-223-3p、mmu-miR-199a-5p、mmu-miR-196a-5p、mmu-miR-30c-5p、mmu-miR-15b、mmu-miR-130b.其中mmu-miR-423-5p表达差异最为显著,q-PCR验证结果显示miR-423-5p的表达趋势与测序结果一致.Targetscan和miRDB预测并筛选miR-423-5p下游靶基因共91个.生物信息学分析表明miR-423-5p的靶基因在磷脂酰肌醇3激酶(PI3K)-蛋白激酶B(Akt)、Rap1、Ras及丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路上出现聚集.结论 铁蓄积导致的骨量下降可能与miR-423-5p差异性表达相关.

目的:利用全基因组表达谱芯片技术,分析非综合征型唇腭裂(nonsyndromic cleft lip with or without palate,NSCL/P)患儿与正常儿童基因表达的差异,筛选出非综合征型唇腭相关基因.方法:采用离心柱法分别提取正常儿童和NSCL/P患儿腭部组织各3例的总RNA,经纯化后逆转录为cDNA,利用荧光染料(Cy3)标记aaUTP,转录合成标记的cRNA,经纯化及质检后与Agilent 4×44 k人类全基因组表达谱芯片杂交,扫描荧光信号图像,对芯片原始数据进行归一化处理,利用倍数差异和t检验筛选差异表达基因,采用上海博豪生物在线分析系统进行基因的功能注释和关联分析,明确差异基因的生物学功能,选取特定的差异表达基因,应用实时荧光PCR技术验证芯片结果的可靠性.结果:筛选出差异基因共254个,其中表达上调的有151个,表达下调的有103个.选取5条差异表达基因进行实时荧光定量PCR验证,ADH1C(t=5.132,P=0.000)、RDH10(t=2.960,P=0.039)、HIST1 H2BD(t=4.446,P=0.001)3条基因表达下调,KAT2B(t=-4.945,P=0.000)、FOSB(t=-3.666,P=0.005)2条基因表达上调,差异有统计学意义,且与芯片结果表达趋势一致.结论:NSCL/P患儿基因表达与正常儿童存在明显差异,分析这些差异基因,有助于阐明NSCL/P的发病机制,为疾病的预防提供理论依据.

染色体微阵列分析(chromosomal microarray analysis,CMA)是一种通过对染色体进行全基因组扫描来筛查染色体数目和结构异常的检测技术,是儿科和产前遗传诊断的常规工具,已被应用于流产病因分析.本研究应用CMA技术在全基因组水平分析引起流产的染色体异常情况,并评估该技术在临床流产中的应用价值.对收集的2600例流产样本进行CMA技术检测,成功检测了2505例,成功率高达96.3％,其中1021例用CytoScan Optima芯片进行检测,1211例用CytoScan 750K芯片进行检测,273例用CytoScan HD芯片进行检测.利用这3种芯片共检出967例(38.60％)样本发生染色体异常,其中通过CytoScan Optima芯片检出506例(50.00％),CytoScan 750K芯片检出388例(32.00％),CytoScan HD芯片检出73例(26.74％).在967例染色体异常中,有801例(82.83％)发生染色体数目异常,94例(9.72％)发生染色体结构异常,56例(5.79％)发生嵌合体,16例(1.65％)检出纯合区域.本研究结果表明,CMA可应用于临床流产物的遗传学诊断,是一种可靠、稳定、高分辨的技术,其检测结果能够对再生育风险评估提供指导.

植物中广泛分布着单核苷酸多态性(SNP)位点.在此基础上发展而来的SNP标记因其具有高分辨率和共显性等优点,已成为当前作物遗传研究重要的分子工具.本研究拟建立基于高分辨率熔解曲线(HRM)技术的SNP分子标记,从而实现对栽培稻和野生稻的高效基因分型,为今后水稻的基因挖掘、品种鉴定以及分子育种等提供可靠、快捷的技术工具.利用水稻全基因组9 K SNP芯片对栽培稻品种黄华占和野生稻Y605进行扫描,寻找两者之间的SNP位点,并将其开发成基于HRM技术的特异分子标记.然后,利用这些分子标记对亲本黄华占、野生稻Y605以及两者的BC3回交群体进行分子检测,以验证其有效性.水稻9K基因芯片在黄华占与野生稻Y605之间总共找到了4198个SNP位点,它们在12条染色体上较均匀分布.在水稻第1号染色体上随机挑选出5个SNP位点开发成基于HRM技术的特异分子标记.利用这些标记对黄华占与野生稻Y605的BC3F1和BC3F2群体进行检测分析,发现它们都能准确区分亲本的纯合与杂合基因型.并且,在回交后代的第1号染色体ZY1-1～ZY1-4标记区间检测到野生稻片段插入.水稻全基因组9 K SNP芯片可以很好地应用于水稻SNP标记的开发.开发的SNP特异标记能准确、高效地对栽培稻和野生稻进行基因分型.进一步完成基于HRM技术的水稻全基因组SNP标记的开发,可为今后野生稻的分子遗传研究、有利基因挖掘和育种应用提供高效的分子检测手段.

目的 运用单核苷酸多态性比较基因组杂交芯片(SNP-aCGH)对智力低下/脑发育迟滞(MR/BD)病例进行全染色体扫描,分析拷贝数异常变化,为明确诊断和遗传咨询提供帮助.探讨SNP-aCGH技术在不明原因MR/BD遗传分子诊断中的应用.方法 收纳不明原因MR/BD患儿92例.予SNP-aCGH全染色体扫描,将异常拷贝数结合临床表型关联分析,找到致病区域及致病候选基因.将阳性病例(携带异常拷贝数的病例)与阴性病例在一般临床表型方面予统计学比对分析.结果 1.携带拷贝数异常者10例,检出率10.86％.携带亚端粒区异常拷贝者8例,检出率8.70％;携带非亚端粒异常者5例,检出率5.40％.MR/BD相关异常拷贝数累及不同亚端粒区共10个(9p、21q、3p、2p、15q、4p、12p、22q、16p、17p),累及非亚端粒区7个(1p、4q、2p、14q、15q、12q、22q).其中,不同缺失位点共11个,长度1.05 ～ 8.80 Mb;不同重复位点8个,长度1.33～31.25 Mb.2.诊断9p重复综合征1例,候选基因DOCK8、VLDLR.CRBN基因断裂1例.诊断第5指综合征并15q26.3-qter缺失1例,候选基因SOX11、LINS1.诊断12p13.3微缺失综合征1例,候选基因ELKS、ERC1.诊断22q13.2-qter微缺失1例,候选基因SHANK3.诊断ATR-16综合征合并17p13.3微重复综合征2例,前者主要候选基因HBA1、HBA2、SOX8,后者YWHAE 、LIS1.3.阳性病例与阴性病例在生长迟缓、内脏畸形、低出生体质量儿、早产儿方面差异有统计学意义(P均＜0.05).结论 1.本组阳性病例除不同程度的MR/BD外,几乎均伴发育落后,部分伴内脏畸形、低出生体质量儿、早产儿.2.亚端粒区域与MR/BD密切相关,但非亚端粒区域突变可疑致病,有待深入研究.3.SNP-aCGH技术能高分辨地检出拷贝数变异的起始位点,为寻找MR/BD的致病基因有效缩小范围,同时为研究表型与基因型的关联分析、发病机制等提供一个良好的技术.

目的 探讨神经管缺陷(NTDs)家系中全基因组DNA甲基化改变情况及其意义.方法 收集3个NTDs家系,共12例研究对象纳入本研究,以NTDs患者作为病例组,家系中表型正常的成员为对照组.抽取12例研究对象的外周血,提取基因组DNA.使用重亚硫酸盐处理基因组DNA,全基因组扩增方式扩增片段化,置Illumina Infinium人类甲基化450k芯片上,进行杂交、洗脱、延伸、成像,使用iScan软件扫描芯片,Genome Studio读取扫描图像结果.使用Illumina甲基化分析器软件进行数据分析.结果 基因差异甲基化分析显示:差异性甲基化基因位点仅占检出CpG位点的0.2％,617个差异性DNA高甲基化的位点(P＜0.05),其中63个DNA甲基化位点P＜1×10-4,包括E盒结合锌指蛋白2基因、5,10-亚甲基四氢叶酸脱氢酶1基因等;l04个差异性DNA低甲基化的位点(P＜0.05),其中65个DNA甲基化位点P＜0.01,包括同源异型盒B7基因、runt相关的转录因子3基因等.聚类分析显示:NTDs患儿呈DNA高甲基化改变的趋势较一致,而对照组呈DNA低甲基化改变的趋势较一致.结论 在NTDs家系中,DNA甲基化异常可能是NTDs发生的危险因素之一.