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相似文献
 共查询到18条相似文献,搜索用时 312 毫秒
1.
进化发育生物学的一个重要任务就是揭示形态多样性的分子基础, 该领域的研究包含形态、形态发育相关基因和形态所属类群等三个要素。花/花序是进化发育生物学研究的首要对象, 系统发育重建和个体发育剖析的结合将促进认知花的形态进化。发育相关基因的进化表现为等位基因遗传或表观遗传的突变, 基因家族生与死的进化, 不同基因组拥有独特的基因。运用形态学或序列分析方法很大程度揭示了禾本科植物花进化过程中的基因进化。试从学科问题、思路方法以及具体例子介绍植物进化发育生物学。  相似文献   

2.
植物进化发育生物学的形成与研究进展   总被引:2,自引:0,他引:2  
植物进化发育生物学是最近十几年来才兴起的一门学科, 它是进化发育生物学的主要分支之一。进化发育生物学的产生经历了进化生物学与胚胎学、遗传学和发育生物学的三次大的综合, 其历史可追溯到19世纪初冯.贝尔所创立的比较胚胎学。相关研究曾沉寂了近一个世纪, 直到20世纪80年代早期, 动物中homeobox基因被发现, 90年代初花发育的 ABC模型被提出, 加之对发育相关基因研究的不断深入, 才使基因型与表型联系了起来, 进而促进了进化发育生物学的飞速发展。目前进化发育生物学已成为21世纪生命科学领域的研究热点之一。本文详细阐述了进化发育生物学产生和发展的历程, 综述了最近十几年来植物进化发育生物学的主要研究进展。文中重点介绍了与植物发育密切相关的MADS-box基因在植物各大类群中的研究现状, 讨论了植物进化发育生物学领域的研究成果对花被演化、花对称性以及叶的进化等重要问题的启示。  相似文献   

3.
植物进化发育生物学的形成与研究进展   总被引:2,自引:0,他引:2  
植物进化发育生物学是最近十几年来才兴起的一门学科,它是进化发育生物学的主要分支之一。进化发育生物学的产生经历了进化生物学与胚胎学、遗传学和发育生物学的三次大的综合,其历史可追溯到19世纪初冯.贝尔所创立的比较胚胎学。相关研究曾沉寂了近一个世纪,直到20世纪80年代早期,动物中homeobox基因被发现,90年代初花发育的ABC模型被提出,加之对发育相关基因研究的不断深入,才使基因型与表型联系了起来,进而促进了进化发育生物学的飞速发展。目前进化发育生物学已成为21世纪生命科学领域的研究热点之一。本文详细阐述了进化发育生物学产生和发展的历程,综述了最近十几年来植物进化发育生物学的主要研究进展。文中重点介绍了与植物发育密切相关的MADS-box基因在植物各大类群中的研究现状,讨论了植物进化发育生物学领域的研究成果对花被演化、花对称性以及叶的进化等重要问题的启示。  相似文献   

4.
揭示导致生物体形态和结构多样性产生的原因和机制, 是进化生物学研究的重要内容。进化发育生物学的研究表明, 许多复杂的形态结构及其多样性, 都是通过对古老调控网络的修饰或改造来完成的。也就是说, 生物体形态和结构的多样化并不是像以前认为的是由基因编码区的变化造成的, 而更多的是取决于基因的调控进化。作为控制基因表达的关键组分, 基因调控区的顺式调控元件通过与特定反式作用因子结合, 精细调控基因表达的时、空和量。因此, 调控元件的获得、丢失、修饰或者改变都能引起基因表达模式的变化, 是形态和结构多样性产生的主要原因。本文结合近年来国际上在基因的调控进化方面所取得的进展, 总结了真核生物中基因调控的方式和特点, 阐述了调控进化的基本式样, 揭示了调控进化在生物进化(特别是形态和结构多样化)中的作用。  相似文献   

5.
兰科植物是开花植物中最大的家族之一,其花高度进化,具有花瓣状的萼片,特化的唇瓣和雌雄蕊合生的蕊柱,是单子叶植物花发育生物学研究的理想材料。近年来有关兰花花发育基因调控的研究已取得了一些进展,本文从兰花开花转换和兰花花器官的形成两方面综述了近年来国内外关于兰花花发育分子机理方面的研究进展,主要介绍了文心兰、蝴蝶兰和石斛兰的花发育相关基因,并推测了兰花花被的进化发育过程,认为兰花的DEFICIENS(DEF)类基因在早期经过两轮复制,形成了四类DEF基因,从而促进了花萼与花瓣的分离、侧瓣与唇瓣的分离。该文最后对今后兰花花发育研究的发展方向进行了展望。  相似文献   

6.
X连锁非特异性精神发育迟滞相关基因功能研究进展   总被引:2,自引:1,他引:1  
张科进  张富昌  高晓彩 《遗传》2006,28(4):501-506
X连锁非特异性精神发育迟滞相关基因是一类目前研究较多的基因,其突变或缺失患者仅具有一般或特殊认知功能障碍的单纯表现型。从生物学功能和认知功能两方面研究X连锁非特异性精神发育迟滞相关基因,不仅对弄清非特异性精神发育迟滞的遗传基础有重要意义,而且还能开拓出研究人类认知功能的分子遗传机理的新领域。文章就目前对X连锁非特异性精神发育迟滞相关基因的生物学功能和认知功能的研究现状,及该研究方向的发展前景进行了综述。   相似文献   

7.
线虫线粒体DNA结构及分子生物学特性   总被引:3,自引:0,他引:3  
线粒体DNA含量丰富、分子量小、分子进化速度快、结构基因保守性强,被广泛应用于分子遗传进化、分类鉴定及发育生物学等方面的研究。  相似文献   

8.
同源异形盒基因(homeobox genes)是一类具有180 bp保守序列的基因,在生物发育的调控中起着重要作用。昆虫幼虫的腹足在位置和数目上均表现出丰富的多样性,使其成为进化发育生物学研究的主要对象之一。通过对昆虫幼虫腹足发育过程中相关同源异形盒基因的研究,既可了解腹足的发育机制,又可加深对同源异形盒基因进化和功能的理解。本文简要介绍同源异形盒基因的概况,重点总结了同源异形盒基因在昆虫幼虫腹足发育方面的研究进展,包括通过相关同源异形盒基因时空表达模式来揭示腹足的附肢起源、腹足发育的调控通路中相关同源异形盒基因的功能和进化等,尤其是腹部Hox家族基因对Distal-less基因的抑制作用及其在不同昆虫类群中的进化,以及该领域目前存在的主要争议,期望为相关研究提供参考。  相似文献   

9.
孙博渊  涂剑波  李英  杨明耀 《遗传》2014,36(6):525-535
顺式调控假说是当前进化发育生物学中重要的理论之一, 该假说认为顺式调控元件的进化是调控外表性状进化的主要遗传机制。然而越来越多的实验结果表明, 仅靠顺式调控假说远不足以解释复杂的进化发育过程, 其他因素也会导致表型的进化, 如:与顺式调控元件相联基因的蛋白序列改变; 基因及染色体组复制; 蛋白结构域与顺式调控元件的灵活性等。文章回顾了近年来顺式调控元件以及与顺式调控元件相联基因的进化发育研究, 探讨了进化发育生物学研究的新方法与新思路。  相似文献   

10.
基于特定遗传机制而发生的生物演化过程是生命本质所在,是一个能引起争论和激励思维的研究领域。我国帽天山页岩动物群保存的“中间环节”化石不仅为揭示节肢动物和脊椎动物等重大生物类群起源和早期演化之谜提供可供追溯的实证,而且可能成为探索基因调控机制演化与形态发生的模型动物。生物发育调控基因及其调控机制的变化是导致形态变异的根本原因。因此新的研究领域——演化发育生物学的产生使地质学和生物学联合研究动物起源和演化机制以及某些调控基因的起源和演化成为可能。本研究依据古生物学新的化石发现和研究成果,其中包括最新提出的关于节肢动物头、眼柄、前附肢的原型及其演化模式,分析其对演化发育生物学的影响和启示,并尝试为发育生物学提出新的前瞻性研究课题。因此,早期节肢动物化石的研究不仅将古生物学、演化生物学和发育生物学研究融为一体,而且为发育生物学基因层面研究和古生物学演化层面研究的融合找到切入点。  相似文献   

11.
文昌鱼特异的基因倍增   总被引:1,自引:0,他引:1  
王蔚  宿兵  王义权 《遗传》2005,27(1):143-149
进化生物学和发育生物学的结合产生了一门新兴学科——进化发育生物学,近年来该领域研究取得了丰硕的成果。头索动物文昌鱼是现存生物中最近似于脊椎动物直接祖先的生物,在与脊椎动物分化后形态改变很小,其基因组未曾经历大规模的基因组倍增,在一定程度上反映了脊椎动物祖先型基因组的特征,但在漫长的独立进化历程中基因组自身还是经历了一些变化。本文介绍了在几例在文昌鱼支系中独立发生的基因倍增事件(Hox; Evx; HNF-3; Calmodulin-like),有力地揭示了文昌鱼虽然与脊椎动物直接祖先极其接近,但其基因组有其自身特性,不能简单地将之等同于脊椎动物直接祖先。Abstract: The union of the two complementary disciplines, developmental biology and evolutionary biology resulted in a new division of evolutionary developmental biology, namely “Evo-Devo”. Recently, the research on this field has been fruitful in understanding the origin and development of vertebrates. The cephalochordate amphioxus, which remains in relatively invariant morphology since the divergence from the vertebrate lineage, is the closest living relative to vertebrates. The vertebrate-like simple body plan and preduplicative genome provide amphioxus genes the privilege to serve as key landmark to understand morphological evolution. However, the amphioxus genome has not escaped evolution. In this paper several examples of independent gene (Hox; Evx; HNF-3 and Calmodulin-like) duplications in the cephalochordate lineage were summarized. These particularities and oddities remind the fact that amphioxus is not an immediate ancestor of the vertebrates but ‘only’ the closest living relative to the ancestor, with a mix of prototypical and amphioxus-specific features in its genome.  相似文献   

12.
Abstract The origin of morphological and ecological novelties is a long‐standing problem in evolutionary biology. Understanding these processes requires investigation from both the development and evolution standpoints, which promotes a new research field called “evolutionary developmental biology” (evo‐devo). The fundamental mechanism for the origin of a novel structure may involve heterotopy, heterochrony, ectopic expression, or loss of an existing regulatory factor. Accordingly, the morphological and ecological traits controlled by the regulatory genes may be gained, lost, or regained during evolution. Floral morphological novelties, for example, include homeotic alterations (related to organ identity), symmetric diversity, and changes in the size and morphology of the floral organs. These gains and losses can potentially arise through modification of the existing regulatory networks. Here, we review current knowledge concerning the origin of novel floral structures, such as “evolutionary homeotic mutated flowers”, floral symmetry in various plant species, and inflated calyx syndrome (ICS) within Solanaceae. Functional evo‐devo of the morphological novelties is a central theme of plant evolutionary biology. In addition, the discussion is extended to consider agronomic or domestication‐related traits, including the type, size, and morphology of fruits (berries), within Solanaceae.  相似文献   

13.
It has been noted that the integration of modern data of paleontology, comparative morphology, developmental biology, and molecular genetics forms the basis for understanding the mechanisms of evolutionary transformations of ontogeny. Paleontological and morphological evidence of the evolutionary changes in ontogeny are considered based on the data of cell and molecular biology and developmental genetics. It is shown that reorganizations of gene regulatory cascades (mainly Hox genes) play a key role in the evolution of the axial organization of animals and modifications of the limb structure of metazoans, whereas the formation of new types of structures was apparently determined by the emergence of new populations of stem cells in embryogenesis (for example, neural crest cells in the evolution of vertebrates).  相似文献   

14.
The rise of evolutionary developmental biology was not the progressive isolation and characterization of developmental genes and gene networks. Many obstacles had to be overcome: the idea that all genes were more or less involved in development; the evidence that developmental processes in insects had nothing in common with those of vertebrates.Different lines of research converged toward the creation of evolutionary developmental biology, giving this field of research its present heterogeneity. This does not prevent all those working in the field from sharing the conviction that a precise characterization of evolutionary variations is required to fully understand the evolutionary process.Some evolutionary developmental biologists directly challenge the Modern Synthesis. I propose some ways to reconcile these apparently opposed visions of evolution. The turbulence seen in evolutionary developmental biology reflects the present entry of history into biology.  相似文献   

15.
进化新征的起源和分化是进化发育生物学研究的核心问题。通过对多细胞生物早期发育调控机制的比较分析,发现亲缘关系较远的生物所共有的一些形态特征受保守的发育调控程序调节(深同源性)。许多创新性状的发生是基于对预先存在的基因或发育调控模块的重复利用和整合。发育基因调控网络在结构和功能上高度模块化,因此不仅可以通过模块拆分和重复征用改变发育程式,而且也增强了调控网络自身的进化力。研究基因调控网络和发育系统的进化动态将有助于更深入地认识生物演化过程中创新性状发生和表型进化的分子机制。  相似文献   

16.
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The origin of morphological and ecological novelties is a long-standing problem in evolutionary biology.Understanding these processes requires investigation from both the development and evolution standpoints,which promotes a new research field called evolutionary developmental biology (evo-devo).The fundamental mechanism for the origin of a novel structure may involve heterotopy,heterochrony,ectopic expression,or loss of an existing regulatory factor.Accordingly,the morphological and ecological traits cont...  相似文献   

18.
Elucidation of the mechanisms controlling early development and organogenesis is currently progressing in several model species and a new field of research, evolutionary developmental biology, which integrates developmental and comparative approaches, has emerged. Although the expression pattern of many genes during tooth development in mammals is known, data on other lineages are virtually non-existent. Comparison of tooth development, and particularly of gene expression (and function) during tooth morphogenesis and differentiation, in representative species of various vertebrate lineages is a prerequisite to understand what makes one tooth different from another. Amphibians appear to be good candidates for such research for several reasons: tooth structure is similar to that in mammals, teeth are renewed continuously during life (=polyphyodonty), some species are easy to breed in the laboratory, and a large amount of morphological data are already available on diverse aspects of tooth biology in various species. The aim of this review is to evaluate current knowledge on amphibian teeth, principally concerning tooth development and replacement (including resorption), and changes in morphology and structure during ontogeny and metamorphosis. Throughout this review we highlight important questions which remain to be answered and that could be addressed using comparative morphological studies and molecular techniques. We illustrate several aspects of amphibian tooth biology using data obtained for the caudate Pleurodeles waltl. This salamander has been used extensively in experimental embryology research during the past century and appears to be one of the most favourable amphibian species to use as a model in studies of tooth development.  相似文献   

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