分子生物学手段在植物系统与进化研究中的应用

在植物系统与进化研究中,为了揭示真实本质,必须从分子水平进行研究。植物分子系统学的研究包括两大方面,一是蛋白质与酶,二是核酸。酶电泳是分子水平上研究植物分子遗传学最经济有效的方法,可以有效地揭示自然居群中遗传结构、基因流动、变化系统、选择作用和系统发育等问题。植物核酸系统学的研究倍受青睐,因为核酸分子是最基本的进化单元,几乎不受主观因素影响。相关的核酸分析技术主要有：DNA杂交、DNA限制酶谱分析、RFLP分析、DNA指纹图技术、RAPD分析和核酸序列分析。在植物系统学和进化研究中,结合各方面的生物学证据,才能显示植物分子系统学的独特优势。     

DNA分析技术及其在植物研究中的应用

从DNA/DNA杂交、RFLP分析、DNA的限制酶图谱和核苷酸序列分析、PCR技术、DNA指纹技术、RAPD分析等六个方面详细描述DNA分析技术在植物学研究中的应用 ,并讨论了DNA分析技术与植物系统学的关系。     

DNA序列在苔藓分子系统学研究中的应用

DNA是遗传信息的载体,直接对DNA核苷酸排列顺序的分析和比较是研究苔藓分子系统学的最彻底和最理想的方法。本文综述了DNA序列(叶绿体基因组、核基因组和线粒体基因组)在苔藓分子系统学中的应用,探讨了基因片段的选择策略。并提出只有将分子数据和传统分类学取得的研究成果结合起来,构建最合理的系统树,才能更好地推动苔藓分子系统学的发展。     

DNA 序列在蕨类分子系统学研究中的应用

在分子系统学研究中, 目的基因或者基因片段的选择是最关键的一步, 由于进化速率的差异, 不同的DNA序列适用于不同分类阶元的系统发育研究。本文综述了目前蕨类分子系统发育研究中常用的DNA序列分析, 它们分别来自叶绿体基因组、核基因组和线粒体基因组, 着重阐明叶绿体基因在蕨类分子系统学研究中的应用。本文还简要介绍了分子系统学研究中常见的问题及解决方法(如内类群和外类群的选择, 适宜DNA片段的选择策略), 总结了目前蕨类植物分子系统学研究所取得的进展和研究现状, 展望了当今国际蕨类分子系统学的研究趋势。     

DNA水平上的植物系统学研究进展

分子钟假说为在分子水平上研究生物进化提供了理论基础,分子系统学已成为当前生物学领域中的热门课题,并取得了许多引人注目的进展。本方要以高等植物为对象,从核ＤＮＡ,叶绿体ＤＮＡ和线粒体ＤＮＡ三方面对植物分子系统学进行了综述。     

DNA序列在蕨类分子系统学研究中的应用

在分子系统学研究中,目的基因或者基因片段的选择是最关键的一步,由于进化速率的差异,不同的DNA序列适用于不同分类阶元的系统发育研究.本文综述了目前蕨类分子系统发育研究中常用的DNA序列分析,它们分别来自叶绿体基因组、核基因组和线粒体基因组,着重阐明叶绿体基因在蕨类分子系统学研究中的应用.本文还简要介绍了分子系统学研究中常见的问题及解决方法(如内类群和外类群的选择.适宜DNA片段的选择策略),总结了目前蕨类植物分子系统学研究所取得的进展和研究现状,展望了当今国际蕨类分子系统学的研究趋势.     

DNA序列在悬钩子属植物分子系统学研究中的应用进展

悬钩子属植物种类繁多,类群复杂,而且多为多倍体和杂种。该文就近年来国内外有关DNA序列在悬钩子属植物分子系统学研究中的应用现状和进展进行了综述,并对中国悬钩子属植物系统发育研究进行了展望。研究认为:叶绿体DNA序列多应用非编码区,且多与ITS序列联合分析;核基因组中ITS序列应用最为广泛,主要用于研究悬钩子属空心莓组与木莓组的进化关系、栽培品种间亲缘关系及部分杂种和多倍体的起源等;在该属植物中发现了ITS个体内多态性,但未进行ITS假基因检测,其系统学应用价值需重新评价;低拷贝核基因只有GBSSI和LEAFY有相关应用。同时认为,悬钩子属植物系统学研究中应用的DNA序列及研究类群均较少,缺乏对整个悬钩子属全面而系统的研究。指出应进一步选择具有代表性的样本、筛选合适的DNA片段,并结合形态学、孢粉学和细胞学等手段对中国悬钩子属植物系统关系进行深入研究。     

叶绿体基因组变异性的植物系统学意义(综述)

CHLOROPLASTDNAVARIATIONINTHESTUDYOFPHYLOGENETICSWangTingSuYingjuan(SchoolofLifeSciences,ZhangshanUniversity,Guangzhou510275)ZhangLi(SouthChinaInstituteofBotany,AcademiaSinica,Guangzhou510650)现代分子生物学技术的不断进步和革新极大地提高了人们分析和比较大片段DNA分子的能力。这种趋势对系统学研究所产生的影响之一,就是近年来通过比较DNA性状来探讨系统发育问题业已发展成为一门专门的学科—分子系统学。在植物分子系统学领域,目前采用的分子数据主要来自两个方面：一是叶绿体基因组,…     

线粒体DNA序列特点与昆虫系统学研究

昆虫线粒体DNA是昆虫分子系统学研究中应用最为广泛的遗传物质之一。线粒体DNA具有进化速率较核DNA快 ,遗传过程不发生基因重组、倒位、易位等突变 ,并且遵守严格的母系遗传方式等特点。本文概述了mtDNA中的rRNA、tRNA、蛋白编码基因和非编码区的一般属性 ,分析了它们在昆虫分子系统学研究中的应用价值 ,以及应用DNA序列数据来推导分类阶 (单 )元的系统发育关系时 ,基因或DNA片段选择的重要性     

RAPD技术和DNA序列在蝗虫分子系统学研究中的应用

目前常用的蝗虫分类系统都是基于形态学建立起来的,但由于其主观性较强,不同的专家有不同的观点,因此争议较大。DNA序列中含有丰富的生物学信息,记载了生物进化的历史。根据DNA序列中的生物学信息研究蝗虫的系统发育,可为建立理想的蝗虫分类系统提供充足的分子证据。本文综述了RAPD与DNA序列技术在蝗虫分子系统学研究中的应用进展,并对二者在分子系统学研究中存在的问题做了简单介绍。     

Nanoparticle-based detection technology for DNA analysis

With the current rapid development of nanotechnology and synthesis technology for designed oligonucleotides or oligonucleotide-modified nanoparticle conjugates, the combined strategies have become one of the most valuable methods in detection technology for DNA analysis. Using the uniquely recognizable interactions of pre-designed DNA molecules in assembling nanoparticles, various novel approaches have been recently developed towards detecting specific DNA sequences. Here we describe the key fundamentals and issues of this promising strategies ranging from the initial findings of rationally designed DNA-based assembly of nanoparticles to the extended chip-based detection system. Some limitations of these new strategies and possible approaches will be also discussed for the practical application in the area of DNA microarray detection.     

Rapid analysis of amplified double-stranded DNA by capillary electrophoresis with laser-induced fluorescence detection

DNA amplification technology has been applied to clinical diagnosis of infectious disease, genetic disorder, and cancer. After in vitro amplification of a particular DNA region, the methods of analysis for these amplified samples play a pivotal role in clinical diagnosis. Conventional gel electrophoresis has been routinely used in the lab for checking DNA. The whole procedure is time consuming and requires more than 1 ng of DNA for detection. To achieve greater performance in DNA diagnosis, we demonstrated capillary electrophoresis with laser induced fluorescence detection for analysis of amplified DNA. The analysis of DNA could be completed within 3 min and the data is directly entered into the computer. Considering the automatic and rapid process, we believe that this method could be routinely utilized for the clinical diagnosis of amplified DNA products.     

DNA芯片技术研究进展及其在分子营养上的应用

DNA芯片技术是近年发展起来的又一新分子生物学研究工具,可使研究者得以自动化、快速、平行地对大量的生物信息加以分析,在基因组水平上研究基因表达。这种技术为从基因组水平研究基因表达水平与生理反应及生理状况的改变之间的关系提供了强有力的手段。通过比较不同营养水平或不同环境条件下的组织细胞基因达到表达谱差异,可以从基因组水平阐明各种营养成分或环境因素对动物机体的基因表达的影响,从而进一步揭示营养生理的机制和环境对动物影响的机理。DNA芯片技术为分子营养的研究开辟了一条崭新的道路,在从DNA芯片的原理、种类、实验设计、统计方法及在分子营养上的应用作一综述。     

DNA芯片技术与基因表达研究

随着基因组计划的顺利实施,大量的生物信息被解析,基因表达及基因功能的研究将成为生命科学研究的热点。ＤＮＡ世片技术是近年来出现的分子生物学与微电子技术相结合的最新ＤＮＡ分析检测技术。该技术将在生命科学与信息科学之间架起一道桥梁,因而成为后基因组时代基因功能分析撮重要的技术之一。目前ＤＮＡ芯片技术已在基因保得到广泛的应用。     

DNA sequencing research group: 2006 general survey of DNA sequencing facilities.

Over the past few years, technological advances in automated DNA sequencing have had a profound effect on the nature of DNA sequencing laboratories. To characterize the changes occurring within DNA sequencing facilities, the DNA Sequencing Research Group conducted three previous studies, in 1998, 2000, and 2003. A new general survey has been designed and conducted by the DSRG to capture the current status of DNA sequencing facilities in all sectors. Included were questions regarding facility administration, pricing, instrumentation, technology, protocols, and operation. The results of the survey are presented here, accompanied by comparisons to the previous surveys. These comparisons formed a basis for the discussion of trends within the facilities in response to the dynamics of a changing technology.     

Perspectives of DNA microarray and next-generation DNA sequencing technologies

DNA microarray and next-generation DNA sequencing technologies are important tools for high-throughput genome research, in revealing both the structural and functional characteristics of genomes. In the past decade the DNA microarray technologies have been widely applied in the studies of functional genomics, systems biology and pharmacogenomics. The next-generation DNA sequencing method was first introduced by the 454 Company in 2003, immediately followed by the establishment of the Solexa and Solid techniques by other biotech companies. Though it has not been long since the first emergence of this technology, with the fast and impressive improvement, the application of this technology has extended to almost all fields of genomics research, as a rival challenging the existing DNA microarray technology. This paper briefly reviews the working principles of these two technologies as well as their application and perspectives in genome research. Supported by the National High-Tech Research Program of China (Grant No.2006AA020704) and Shanghai Science and Technology Commission (Grant No. 05DZ22201)     

高速DNA序列分析

高速DNA序列分析是人类基因组研究的关键技术．文章对高速DNA序列分析方法如阵列毛细管电泳、超薄层凝胶板电泳、质谱、杂交法、原子探针法、流动单分子荧光检测法等新进展进行了评论．     

古DNA提取技术新进展

古DNA是揭示古代生物生长状态以及生物千百万年来进化情况的最重要的信息载体,在治疗人类遗传性的疑难病症及牲畜饲养和粮食作物种植等方面都有重大的贡献。古DNA提取技术作为获得该重要的信息载体的最重要手段,长久以来受到了世界各地的考古学家以及医学研究学者们的高度重视。随着科学的发展,古DNA提取技术已经形成多种核心方法:Chelex-100法、酚-氯仿抽提法、二氧化硅(硅粒)法、NaOH法、硅离心柱法试剂盒、磁珠法试剂盒等方法。本文将根据最新的研究成果对以上提到的几种方法进行分析比较,以期能够为将来古DNA提取技术的发展创新提供新的思路与方向。     

动物食性分析在生态学中的应用研究进展——基于DNA宏条形码技术

动物食性分析是动物营养生态学的重要研究手段,可用于解析动物与环境因素的关联性、捕食者与猎物之间的关系,以及动物物种多样性等科学问题。近年来,基于新一代测序技术的DNA宏条形码技术被广泛应用到生态学多个研究领域,极大地促进了生命科学交叉学科的发展。其中,DNA宏条形码技术在动物食性分析中具有高分辨、高效率、低样本量等优势,具有重要的应用前景。综述了基于DNA宏条形码技术的动物食性分析在生态学中的应用研究进展,并进一步总结了DNA宏条形码技术原理和食性分析方法,着重探讨了基于DNA宏条形码技术的动物食性分析在珍稀濒危动物保护、生物多样性监测、农业害虫防治等生态学研究领域中的应用,并对DNA宏条形码技术在动物食性分析中存在的问题及应用前景进行小结与展望。     

古DNA提取技术新进展

古DNA 是揭示古代生物生长状态以及生物千百万年来进化情况的最重要的信息载体,在治疗人类遗传性的疑难病症及牲畜饲养和粮食作物种植等方面都有重大的贡献。古DNA提取技术作为获得该重要的信息载体的最重要手段,长久以来受到了世界各地的考古学家以及医学研究学者们的高度重视。随着科学的发展,古DNA提取技术已经形成多种核心方法：Chelex-100 法、酚-氯仿抽提法、二氧化硅（硅粒）法、NaOH 法、硅离心柱法试剂盒、磁珠法试剂盒等方法。本文将根据最新的研究成果对以上提到的几种方法进行分析比较,以期能够为将来古DNA提取技术的发展创新提供新的思路与方向。