一种用于DAPI染色的方法--Steedman's wax包埋切片法

以植物的胚珠和子房为实验材料,介绍一种用Steedman's wax 包埋对组织切片中的细胞核进行DAPI染色的方法.Steedman's wax 作为一种低熔点多酯蜡,具有与石蜡相似的性质,切片方法同常规石蜡切片,适合于切成厚度大于5 μm的连续切片.Steedman's wax包埋的切片能成功地进行DAPI染色.与用压片法和Technovit 7100或GMA包埋切片法进行的DAPI染色相比,用Steedman's wax 包埋切片法进行的DAPI染色具有廉价、操作简便、可进行连续切片、图象清晰等优点,特别在植物细胞程序化死亡(PCD)的研究中及细胞核DNA含量测定方面,有着较大的应用价值和潜能.     

拟南芥不同组织细胞对DAPI染色的差异分析

4’,6-二脒基-2-苯基吲哚(DAPI)作为一种DNA特异性荧光染料,在荧光显微观察各种生物细胞中得到了广泛应用。然而,植物不同组织细胞响应DAPI染色目前仍缺乏比较系统的表征。本文利用模式植物拟南芥,探究了其各个组织细胞对DAPI染色的差异。首先我们构建了一个细胞核定位的稳转基因植物UBQ10∶BAG5-eYFP。接下来的试验发现在非固定的BAG5-eYFP植物活细胞中,只有表皮细胞和叶肉细胞能被DAPI染色。相比于叶绿体,线粒体中的DNA对DAPI染色较为敏感,表现出DAPI荧光和线粒体marker CoxIV-RFP很好的共定位。多聚甲醛固定之后,根部分生区、气孔保卫细胞能被DAPI染色。这些结果表明,拟南芥不同组织细胞对DAPI染色呈现出很大的差异。叶片表皮细胞和叶肉细胞对于探究植物活体细胞核的研究将会是一个很好的模型。     

打碗花生殖细胞,精细胞及卵细胞中的细胞质类核

已有不少超微结构的资料阐明被子植物双亲和单亲母系质体遗传的细胞学基础。近年应用DAPI荧光染色的方法,可快速地从检测质体DNA存在的状况确定被子植物中具双亲遗传潜能的种。从质体的类核存在与否判断质体遗传方式为母系遗传或双亲遗传与已有的遗传分析结论基本一致,只有少数种类是矛盾的。DAPI荧光技术可以认为是研究细胞质遗传机理的一个重要手段。我们曾证明旋花科牵牛属植物生殖细胞、精细胞中存在细胞质类核,确定其具双亲或单亲父系质体遗传的潜能,并用RFLP技术进一步确定其为质体父系遗传型。本研究证明旋花科的打碗花属生殖细胞、精细胞和卵细胞中细胞质类核存在的状况与牵牛属的相似,提供了打碗花可能在质体遗传上与牵牛属 具相同的遗传方式的资料。     

一种用于DAPI染色的方法Steedman＇s wax包埋切片法

以植物的胚珠和子房为实验材料,介绍一种用Steedrnan‘s wax包埋对组织切片中的细胞核进行DAPI染色的方法。Steedrnan‘s wax作为一种低熔点多酯蜡,具有与石蜡相似的性质,切片方法同常规石蜡切片,适合于切成厚度大于5μm的连续切片。Steedrnan‘s wax包埋的切片能成功地进行DAPI染色。与用压片法和Technovit 7100或GMA包埋切片法进行的DAPI染色相比,用Steedrnan‘s wax包埋切片法进行的DAPI染色具有廉价、操作简便、可进行连续切片、图象清晰等优点,特别在植物细胞程序化死亡(PCD)的研究中及细胞核DNA含量测定方面,有着较大的应用价值和潜能。     

用单链DNA转化植物细胞

Rodenburg等最近报道,如果用电激法将DNA直接导入烟草原生质体,那么单链DNA(ssDNA)的稳定的转化频率将比双链DNA(dsDNA)高3～10倍.他们认为,ssDNA能比dsDNA高效地进入植物原生质体的核或整合到植物的基因组中. 但是,剑桥大学的I.J.Furner等分析了导入碧冬茄叶片原生质体中的ssDNA的暂时表达,认为直接导入的ssDNA在植物染色体外变成双链DNA,然后整合到核基因组中.他们发现,在有37%聚乙二醇6000存在时,通过孵育细胞而导人ssDNA和dsDNA,在暂时的和稳定的测定中它们的转化率相当.     

植物核基因组核糖体基因间隔区序列的结构特点及其在系统发育研究中的应用

目前,在植物系统发育研究中应用较多的核基因组的核糖体DNA基因间隔区序列主要有5S rDNA基因间隔区、内转录间隔区ITS和基因间间隔区IGS.虽然这些间隔区序列在长度、结构等方面各不相同,但都具有进化速率较快的特点,在植物属及属下分类水平的系统发育关系研究中非常有用.本文重点就核基因组的5S rDNA基因间隔区以及IGS在植物中的特点以及各自在植物系统发育研究中的应用进行了综述.     

4′6二脒基-2-苯基吲哚与DNA结合特性研究

本文以小牛胸腺DNA和λDNA为材料,首次用激光拉曼光谱研究了4’6二脒基—2—苯基吲哚(DAPI)与DNA的结合机制.认为DAPI是以非镶嵌的方式在DNA小沟中同DNA的AT碱基对此氢键结合.在低PH下,这种结合受到抑制,盐浓度的高低与DAPI-DNA复合体的荧光强度成负相关.     

DNA分析与基因组序列和植物系统学研究

从DNA杂交、RFLP分析、DNA的限制酶图谱分析等方面描述DNA分析技术在植物学研究中的应用,讨论了DNA分析技术与植物系统学的关系及分子数据的分析方法。并以高等植物为对象,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论述。     

植物核DNA含量在全球尺度上的纬度变异式样及其气候适应意义——以菊科植物为例

核DNA含量是重要的生物学概念,涉及DNA C-值和基因组大小。前人有关植物核DNA含量在纬度梯度上的变异规律存在着矛盾的报道,而且多数将核DNA含量与纬度、海拔、气候等因素之间的关系描述成线性关系。核DNA含量是否具有环境适应上的意义,也还存在争议。先前有关核DNA含量与环境因素间关系的矛盾性报道可能与取样过小、地理范围过窄、研究对象遗传背景差异过大有关。如果对一个遗传背景相近的类群在全球范围内进行取样,核DNA含量会呈现有规律的纬度梯度变化,可能与大的气候因素之间存在非线性关系。菊科(Asteraceae)是被子植物的最大科,是一个广泛认可的自然分类群。为揭示全球空间尺度上植物核DNA含量在纬度梯度上的变异规律,以及这种变异是否具有环境适应意义,以菊科为对象开展了核DNA含量与纬度、生物气候因素关系的统计分析。从"植物DNA C-值数据库"检索到822种菊科植物的核DNA含量数据;在全球范围内,沿经度方向上设立10条样带,每条样带横跨15个经度,每条样带又均分成22个样块,每个样块纵跨7.5个纬度;其次,从"世界气候数据网站"下载1950—2000年时间段14个生物气候因子数据,应用Arc GIS 9.3获得每个样块14个生物气候因子的平均值;根据"全球生物多样性信息网站"记录,计算每个样块菊科植物平均的核DNA含量数据。为避免气候变量之间的多重共线性对数据分析的影响,应用主成分分析对数据进行了降维,发现最冷季度平均温度、最干季度雨量分别是第一、二主成分上荷载最大的因子,去除与它们相关性在-0.7至+0.7之间的其他气候因子后获得了最冷季度平均温度、最干季度雨量和最湿月份雨量三个变量用于进一步数据分析。结果发现,菊科植物在全球10个样带上的核DNA含量与纬度关系密切,与最冷季度平均温度、最干季度雨量和最湿月份雨量呈现极显著的单峰型的非线性关系,可以用二项式进行拟合。因此,全球空间尺度上植物核DNA含量沿着纬度梯度有规律性的非线性变化,这种变化具有很强的气候适应意义。     

4′6二脒基-2-苯基吲哚与DNA结合特性研究

本文以小牛胸腺DNA和λDNA为材料,首次用激光拉曼光谱研究了4’6二脒基—2—苯基吲哚(DAPI)与DNA的结合机制.认为DAPI是以非镶嵌的方式在DNA小沟中同DNA的AT碱基对此氢键结合.在低PH下,这种结合受到抑制,盐浓度的高低与DAPI-DNA复合体的荧光强度成负相关.     

湛江隐藻(Cryptomonas zhanjiangis Hu et Li)核形体的细胞化学研究

隐藻类的核形体,是存在于其质体周腔内的一个特殊细胞器。除DNA和RNA外,核形体是否含有碱性蛋白,有无核仁或核仁结构成份,以及其功能如何,国内外迄今未见报道。我们用4-6-diamidino-2-phenylindole(DAPI)荧光染色法、Uranyl acetate-EDTA-Lead染色法、碳酸氨银染色法(AS)和特异性显示核仁纤维区酸性蛋白的Ag-NOR银染法,分别在光镜和电镜下对湛江隐藻(Cryptomonas zhanjianagis Hu et Li)进行了核形体细胞化学的研究。除证实核形体中DNA、RNA和极少量碱性蛋白存在外,还首次证实了核形体中类似于核仁纤维区的酸性蛋白的存在。我们认为,隐藻的核形体,作为一个恒定的细胞结构和退化的细胞核残迹,在漫长的演化过程中可能较多地保留了核仁部分而较少地保留了其核质部分。其功能可能与隐藻色素复合体中某些蛋白质的合成有关。     

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。     

黑麦雄性细胞发育过程中细胞器DNA动态的荧光研究

DAPI(4’,6-diamidino-2-phenylindole)是一种DNA特异结合的荧光染料,可以用于在荧光显微镜下观察和检测各种DNA,尤其是细胞内含量甚微的DNA,包括质体DNA和线粒体DNA,其灵敏性和可靠性是被公认的,并得到了越来越多的Southern杂交实验的证明,而且实验操作简便易行。近几年,DAPI荧光技术已在细胞质遗传的研究领域获得了成功的应用。     

基于系统发育分析的DNA条形码技术在澄清芍药属牡丹组物种问题中的应用

清晰的物种概念是材料正确鉴定的基础,是DNA条形码技术应用的前提.本文通过芍药属牡丹组植物DNA条形码数据的系统发育分析,揭示牡丹组植物的进化谱系及其与分类上“物种”的关系.在此基础上分析DNA条形码技术在牡丹组植物中应用的可能性.同时,以芍药科芍药属牡丹组植物为例,讨论DNA条形码技术在应用中存在的问题与解决方案.研究材料包括牡丹组植物目前已知的几乎所有的变异类型（种或种下分类群）共40份.DNA序列来自叶绿体基因组ndhF,rps16-trnQ,trnL-F和trnS-G4个基因,共有（含插入/缺失）5040个位点,包含96个变异位点,其中信息位点69个;核基因组GPAT基因2093~2197bp,变异位点（含插入/缺失）总数279个,其中信息位点148个.叶绿体基因组与核基因组所揭示的包括四川牡丹、矮牡丹、卵叶牡丹和紫斑牡丹在内的进化线与根据形态所建立的物种限定不吻合：（ⅰ）叶绿体基因分化明显但核基因没有明显分化——四川牡丹和紫斑牡丹的各居群系统;（ⅱ）核基因分化显著而叶绿体基因分化很小——矮牡丹和卵叶牡丹.因为这些居群系统之间存在一定程度的地理隔离,但不存在生殖隔离,出现这种两个基因组数据背离的现象可能是由于不同居群系统在进化历史中捕获了其他居群系统的叶绿体基因组.这些基因作为牡丹组植物DNA条形码的适合性分析显示,叶绿体基因在种间或居群系统之间的变异是种或居群系统内变异的4.82倍,GPAT基因在种间或居群系统之间的变异是种或居群系统内变异的2.21倍,说明这些基因可作为牡丹组植物的DNA条形码.种间或居群系统之间完全分化位点的统计结果表明,这些种或居群系统之间存在相互区别所必需的位点.通过牡丹组植物DNA条形码分析,认为：（ⅰ）物种概念对DNA条形码技术能否成功应用有十分重要的影响,拟应用DNA条形码的类?     

中国吊钟花属植物核DNA含量(2C-值)与倍性水平研究

植物核DNA含量(2C-值)与倍性水平是重要的植物学基本特征,是进行种群进化、物种分类和生态学等研究的有力证据.为确定中国吊钟花属(Enkianthus Lour.)各物种的核DNA含量与倍性水平并探究该属植物在种间、种内核DNA含量差异,该研究以6种中国吊钟花属植物共23个居群60个样品为试验材料,以水稻品种'日本晴...     

从植物细胞核分离大分子量核DNA

研究了从植物中分离百万碱基对级大分子量核DNA的方法。该方法利用差速离心分离植物细胞核,经低熔点琼脂糖块或低熔点琼脂糖微珠包埋,蛋白酶K原位裂解后制备大分子量核DNA。结果表明,选择不同生长时期的材料和不同的包埋细胞核方式对大分子量核DNA的制备有很大的影响,由黄化苗或幼嫩的绿叶为材料分离细胞核,进行胶块包埋是制备大分子量核DNA的最佳条件。利用该法获得的DNA分子量在200kb－5．7Mb之间,主要集中在2．2～5．7Mb之间;每一胶块DNAE量为18～20μg。与包埋原生质体制备大分子量核DNA的方法相比,该方法获得的DNA纯度较高,去除了大部分细胞器DNA的污染;易于被限制性内切酶部分和完全消化,其消化结果具可重复性。该方法操作简单、适用植物种类广泛,用该方法从水稻（OryzasativaL．）、苹果（MaluspumilaMill．）、大豆（Glycinemax（L．）Merr．）、玉米（ZeamaysL．）等多种植物材料中成功地制备了大分子量核DNA。该方法制备的核DNA适用于植物的脉冲交变电泳基因组分析和构建人工细菌染色体文库和人工酵母染色体文库。     

旋花科植物雄性细胞的细胞质DNA存在状况及其系统学意义

用DAPI荧光染色方法检测了旋花科4属4种植物——空心菜Ipomoea aquatica Forsk. 、茑萝 Qua- moclit pennata (Desr．)Boj．、月光花 Calonyction aculeatum(L．)House和日本菟丝子Cuscuta japonica Choisy 中生殖细胞和精细胞中细胞质DNA存在的状况。证明除日本菟丝子外,其余3种植物的雄性细胞中都 存在细胞质DNA。此外,在我们曾研究过的5种旋花科种植物的生殖细胞和精细胞中亦显示含有细胞质 DNA,因而可认为这是旋花科较普遍的特性,日本菟丝子精细胞中缺少细胞质DNA,可作为—个新的胚胎学证据,支持此属从旋花科分出独立为菟丝子科。     

植物病原真菌细胞核和隔膜的双重荧光染色技术

<正> 近年来的研究证实,真菌细胞核的荧光染色是一程序简便、快速而准确的染色技术。作者(1993)在应用荧光染料4,6-Diamidion-2-phemylindol(DAPI)和Hoechest 33258对植物病原真菌的染色中,虽然菌丝细胞核明显可辩,但不能观察到菌丝隔膜,因而无法统计每一菌丝细胞中的核数目。     

核基因在两栖爬行动物分子系统学中的研究进展

从DNA水平探索生物进化的理论、生物类群的演化历史具有重要的意义,应用DNA序列研究生物的系统发育和进化规律成为当前分子系统学研究的热点,与线粒体DNA相比,核基因由于包含有更加丰富的生物学信息,运用核基因序列或将核基因序列与线粒体基因序列相结合研究两栖爬行动物的系统发育,正成为分子系统学领域的新的发展趋势.Rag-1、Rag-2、tyrosinase、rhodopsin、C-mos等核基因已在两栖爬行动物分子系统学中得到了广泛的应用.由于目前的技术手段等诸多因素,限制了更多的核基因用于两栖爬行动物分子系统学研究.为此简要介绍了目前核基因在两栖爬行动物分子系统学方面的研究进展,并分析了核基因序列在分子系统学应用上面临的问题和应用前景.     

MSAP技术及其在植物遗传学研究中的应用

DNA甲基化是表观遗传学的重要组成部分,在调节植物基因表达、生长发育和抵御逆境等方面起着重要作用.随着对DNA甲基化研究的不断深入,基于PCR检测DNA甲基化状态的技术DNA甲基化敏感扩增多态性(MSAP)由于其检测多态性高,操作简单等优点被广泛应用于植物种质资源鉴定、植物改良、种群遗传结构分析及植物进化研究等遗传学各个领域.该文综述了MSAP技术的原理、实验方法以及其在植物遗传学研究中的应用,并对其今后应用前景进行了展望.