植物叶绿体发育及调控研究进展

植物的光合作用几乎是所有生物生存和发展的物质基础。叶绿体是绿色植物进行光合作用的重要细胞器。尽管叶绿体发育及调控一直受到人们的关注,但其装备及调控的分子机制尚不完全清楚。该文对叶绿体装备过程、叶绿体发育调控及质体-细胞核反向信号的研究进展进行概述,以使人们从整体上认识叶绿体发育及调控机制。     

质体环状DNA的制备

一、前言 质体(原质体系)的编码潜力寄存于单环DNA分子中,在生物学的基本过程中,这种DNA分子高度重复并且与基因组合作。在译解自养真核生物复杂的遗传系统中,这种DNA是一种有用的探针。     

温-压热降解实验中松粉的演变特征

松粉温-压模拟实验研究表明,热演变过程中随颜色加深,花粉个体大小收缩率可达40％以上,并且气囊比本体收缩率更高。因此,在孢粉化石鉴定时应考虑热演变程度对孢粉形态的影响。花粉热变指数、H／C、O／C原子比及镜质体反射率都是良好的热成熟度指标,前者在未熟-低熟阶段反映演变程度更为敏感,后者进入成熟阶段以后,能更详尽地描述热演变程度。花粉属于Ⅱ1型干酪根,含有大量的类脂组分,是一类良好的生油母质,其生烃能力与浮游藻类接近。     

质粒pXZ101 45DNA转化棒杆菌原生质体的研究

用SDS处理谷氨酸棒杆菌1014(Corynebacterium glutamicum 1014),获得消除质粒的衍生株1014—6。通过质粒pXZl0145(Cmr)转化1014—6菌株的原生质体,研究了转化最适条件。0．6u／ml青霉素处理对数期菌体可明显提高转化效率。转化促进剂PEG以分子量6000,浓度30％为最佳。转化在37℃水浴进行3min效果最好。转化效率最高可达2×104转化子/μg DNA。质粒pXZ10145电已成功地转入钝齿棒杆菌B9(C．Crenatu B9)。并在新宿主中基本保持稳定。     

小立碗藓叶绿体分裂相关基因PpMinE的克隆及其功能与进化分析

用RT-PCR技术从小立碗藓中(Physcomitrella patens)克隆了核编码的MinE基因,命名为PpMinE,并克隆了该基因的基因组DNA。序列比对显示该基因编码的蛋白质与真细菌和绿藻叶绿体编码的MinE蛋白具有较高的相似性。pMinE-EGFP融合蛋白在烟草中的瞬时表达证明该蛋白定位于叶绿体内。在大肠杆菌中过量表达PpMinE导致细胞不正常分裂,产生无染色体的小细胞,这表明MinE的功能在进化上是保守的。在系统发育树中,PpMinE和高等陆生植物有较近的亲缘关系。在已知的陆生植物的叶绿体基因组中没有找到MinE的同源蛋白,这暗示在进化过程中MinE从叶绿体到细胞核的水平转移可能发生在陆生植物发生以前。     

叶绿体基因表达调控的研究进展

在植物生长和发育过程中,叶绿体基因表达包括两个方面：一方面在光照条件下质体转化成为叶绿体,一系列质体基因激活,表达叶绿体所必需的基因产物;另一方面叶绿体中由于环境条件变化引起基因表达的改变。叶绿体基因表达调控的机制主要包括转录水平、转录后的mRNA加工、mRNA稳定性和翻译水平的调节,并且在各个步骤中多种核编码蛋白因子的参与也起着重要的作用。     

高等植物叶绿体基因工程

叶绿体基因工程作为一项新技术具有一系列传统核基因工程所不具备的优点,在基础性及应用性研究中极具吸引力,已经成功应用于了解质体基因组,调控植物代谢系统,农作物抗旱、抗虫、抗病、抗除草剂及以植物为生物反应器生产抗体、疫苗等方面的研究。本文主要介绍叶绿体基因工程的原理、操作体系及其在高等植物中的应用。     

phbA基因对拟南芥质体转化及花粉表型分析

采用来源于产碱杆菌(Alcaligenes eutrophus)的PHB合成酶基因phbA,经PCR扩增后,将验证正确的phbA插入到烟草质体表达载体pBio3-GFP中,取代载体中的gfp,形成prrn-phbA-aadA-TpsbA-ter表达盒,得到质体表达载体pCTHBA,通过基因枪介导,用包裹有质粒pCTHBA的金粉子弹轰击拟南芥无菌苗叶片,经壮观霉素筛选后获得拟南芥抗性植株12株;PCR验证初步表明,phbA已整合进拟南芥的质体基因组中;对转基因拟南芥植株的花器官表型和花粉显微观察表明,phbA基因在拟南芥中得到表达,显现出雄性不育的性状.     

南湖菱苗端茎轴质体起源与发育的超微结构研究

南湖菱苗端茎轴质体的发育经历了变形、内吞、出芽等变化过程。在苗端茎轴的边缘部位以及幼叶中 ,前质体将发育成为具发达类囊体片层的叶绿体。而在茎轴的中央部位 ,前质体将发生消亡 ,自身水解及液泡内吞是原质体消亡的重要原因。南湖菱苗端的自然发育过程为研究南湖菱质体的起源与分化提供了重要素材。