不同叶色矢竹叶绿体结构和光系统特性差异

以矢竹(Pseudosasa japonica)、花叶矢竹(P. japonica f. akebonosuji)和曙筋矢竹(P. japonica f. akebono)为研究对象, 借助叶绿体超微结构和荧光动力学曲线的变化揭示不同叶色矢竹的光系统活性及光合特性差异。结果表明: 3个竹种的光合色素含量差异明显, 除花叶矢竹条纹叶白色部分叶绿体内无完整类囊体片层结构外, 花叶矢竹绿条纹和曙筋矢竹的基粒数明显少于矢竹, 叶绿体发育成熟度不一致; OJIP曲线及参数表明, 花叶矢竹条纹绿叶和曙筋矢竹光系统II (PSII)反应中心开放降低程度低于矢竹, 捕获能量用于电子传递的份额变小, PSII活性变弱; 而曙筋矢竹叶片P700至初级电子受体(Q_A)的电子传递链氧化还原平衡偏向于还原侧, 推测其光系统I (PSI)反应中心P700至PSII Q_A电子传递链受损。因此, PSII活性变化导致叶绿体发育不成熟, 可能是引起矢竹类叶色差异的直接原因。     

植物生氰糖苷研究进展

生氰糖苷在植物中具有化学防御功能,在抗病虫害方面有重要作用.同时由于在木薯、杏仁和亚麻籽等食用植物中广泛存在,长期食用会危害人体健康.因此,对植物生氰糖苷的研究有重要意义.对植物生氰糖苷的结构、生物合成、毒性机理及在抗病虫害方面的应用、转基因研究等进行了综述,并且对其在竹亚科植物中的应用做了展望.     

毛竹细胞色素P450的基因组学分析

细胞色素P450单加氧酶(P450s)是一类在450 nm处有特征吸收峰的血红素硫蛋白基因超家族,在许多物质代谢中至关重要,还与解毒代谢密切相关。在毛竹基因组中鉴定出41个P450家族,共197个成员,涉及10个基因簇(clan)。通过基因结构与进化树的比较,进一步了解结构与进化之间的联系。通过与水稻和拟南芥一起构建的进化树,分析了毛竹P450基因家族的差异性。二级结构分析表明,毛竹P450蛋白序列同样具备有P450蛋白特征性结构域。在毛竹中,共有104个P450基因能够在不同生长发育时期有不同程度的表达。     

酵母Ty1和Ty3转座调控机制研究进展

LTR(Long Terminal Repetition, LTR)反转录转座子广泛存在于真核生物界,是逆转录病毒的进化祖先。LTR反转录转座子有两个古老的家族,Ty1/Copia和Ty3/Gypsy。目前关于LTR反转录转座子转座机制及调控机制研究最透彻的是来源于酵母的两个活性转座子Ty1和Ty3。全面综述了Ty1和Ty3的分子生物学机制相关的最新研究进展。系统总结了Ty1和Ty3的结构特征及转座特性,归纳了Ty1和Ty3与宿主共生的调控机制,为进一步了解酵母LTR反转录转座子相关转座调控机制提供参考。     

转座子衍生基因的演变途径及对生物生长发育的影响

转座子(transposable elements,TEs)是指在基因组上能从同一条染色体的一个位置转移到另一个位置或者从一条染色体转移到另一条染色体上的一段DNA序列。广泛存在于基因组中的转座子通过复制、动员、重组基因片段以及修改原基因结构形成的新基因,被称为转座子衍生基因。该文综述了转座子衍生基因与转座子和常规基因的异同以及转座子衍生基因的演变途径,归纳了转座子衍生基因对宿主基因进化,以及对生物生长发育的影响。     

植物中活性MITEs转座子研究进展

MITEs(Miniature inverted-repeat transposable elements)转座子是一种特殊的转座子,其既有DNA转座子的转座特性——"剪切-粘贴"转座方式,又有RNA转座子的高拷贝特性。目前已被报道的MITEs种类和数量虽然很多,但是关于有转座活性的MITEs的报道却甚少。本文总结了近几年来有关活性MITEs的相关报道,发现具有转座活性的MITEs种类大都分布在Tourist家族,分别是m Ping、m Ging、Ph Tourist1、Tmi1和Ph Tst-3,另外还有Stowaway-like家族的d Tstu1和MITE-39以及Mutator家族的Ah MITE1。文中还分析了这些活性MITEs的结构(TIR和TSD)、拷贝数、进化模式以及转座特性等,为鉴定其他活性MITEs以及MITEs转座和扩增机制的研究奠定了基础。     

毛竹LTR反转录转座子PHRE6的克隆与转录活性分析

长末端重复序列(long terminal repeat,LTR)反转录转座子是真核生物基因组中普遍存在的一类可移动的DNA序列,因两端具有长末端重复序列而得名。大多数LTR反转录转座子能够感受外界环境的变化,具有转录激活特性和转座激活特性。该研究从毛竹(Phyllostachys edulis,Ph.edulis)基因组中克隆出一条完整的LTR反转录转座子,命名为PHRE6(Phyllostachys edulisretrotransposons 6),该转座子全长为5 620 bp,具有GAG和POL保守结构域。通过荧光定量PCR检测了PHRE6在DNA甲基化抑制剂和不同胁迫处理(包括辐照、高温、低温、高盐)的毛竹实生苗中转录水平的变化,结果表明,在DNA甲基化抑制剂处理后和高温(42°C)、低温(16°C、4°C)、高盐(100 mmol/L、200 mmol/L、300 mmol/L NaCl溶液)胁迫处理下PHRE6表达水平均有显著提高。以上结果说明,PHRE6是一个具有转录活性的反转录转座子,可能参与毛竹逆境响应过程。     

竹子分子生物学研究进展(英文)

对2003年以来的竹子分子生物学研究进展进行了综述,包括现代分子手段在竹子分类学研究中的开发与应用,鞭芽发育、快速生长、开花、抗逆等相关的重要功能基因研究,基因组测序和转录组测序,遗传转化体系的建立等。这些为今后竹子生物学的研究提供了依据。     

毛竹茎秆伸长过程中赤霉素生物合成、降解和信号转导关键基因的鉴定及表达分析

赤霉素(Gibberellin)是一类非常重要的植物激素,在高等植物生命活动的整个周期都起着重要的调控作用。从毛竹Phyllostachys edulis基因组中共鉴定出23个赤霉素途径基因,包括赤霉素生物合成相关的8个GA20ox和1个GA3ox基因、降解相关的8个GA2ox基因、参与赤霉素感知的2个GID1基因以及信号转导的2个GID2基因和2个DELLA基因。拟南芥、水稻和毛竹的系统进化树和保守基序分析显示赤霉素的合成代谢与信号转导在这些物种中是高度保守的。利用外源赤霉素处理毛竹种子和幼苗,发现赤霉素能显著提高种子的萌发率和幼苗的茎秆伸长,并且有着最佳的作用浓度。在GA3处理后,毛竹体内赤霉素生物合成基因GA20ox和GA3ox表达量均下调而降解活性赤霉素的GA2ox基因表达量上调;赤霉素受体GID1和正调控基因GID2的转录水平显著提高而负调控基因DELLA的表达受到抑制。这些基因在竹笋茎秆的不同形态学位置表达差异明显,大部分赤霉素生物合成与降解的相关基因GA20ox、GA3ox和GA2ox以及赤霉素受体GID1和正调控基因GID2都在竹笋的形态学上端大量表达,而赤霉素信号转导的阻遏基因DELLA在笋体形态学底端大量积累而顶端基本不表达。