猕猴桃属植物叶绿体基因PCR-RFLP分析

分别用2个不同限制性内切酶对猕猴桃属27个种和15个栽培品种的叶绿体基因(rbcL基因和psbA基因)的PCR扩增产物进行酶切分析,共得到25个限制性位点,其中24个具有多态性。确立了该属植物的单元型分布,对该属植物的系统发育方式和部分重要种类的亲缘关系进行了探讨,拓展了可用于该属植物分子系统学研究的遗传信息。     

植物细胞核与叶绿体光合基因及其调控

光合作用被称为地球上最重要的化学反应。它是由相互协调的基因、调控元件、信号因子和代谢过程组成的网络途径。文章首先介绍了光合基因的分类及其调控元件,重点讨论了叶绿体编码基因和核编码基因的调控及两者之间的协调表达。光合基因不是受某一单一水平上的调控,而是受各种信号分子的影响。未来将通过系统生物学研究方法如蛋白质组学、基因芯片和深度测序研究不同基因、不同细胞器和不同细胞类型之间的信号相互作用,最终将通过全基因组表达图谱和生物学信息学,揭示光合基因信号通路并调控作物光合产量,并为人工模拟光合系统奠定基础。     

植物基因工程新途径：叶绿体转化

在植物基因工程研究中,叶绿体是继核转化之后又一新的遗传转化和表达受体,叶绿体转化体系具有可同时进行多基因转化,表达原核性,超量表达,后代遗传稳定,定点整合,不会产生基因沉默及母性遗传和安全性好等特点,本文着重介绍叶绿体转化体系的特点,国内外研究动态,存在的问题及未来发展方向。     

植物细胞中蛋白质向叶绿体转运的研究进展

植物细胞中叶绿体的功能主要依赖于叶绿体蛋白, 大部分叶绿体蛋白由核基因组编码, 在细胞质中合成并经过正确的分选后, 通过叶绿体外膜上的Toc复合体和/或内膜上的Tic复合体转运到叶绿体的不同部位。该文主要综述可能参与叶绿体蛋白分选的胞质因子以及Toc和Tic组分如何参与叶绿体蛋白转运的研究进展。     

植物叶绿体DNA

叶绿体是专营光合作用的细胞器。本世纪初已经证明叶斑现象是细胞质遗传的,因此认为叶绿体中很可能存在遗传物质,以后随着核酸检测技术的发展,予测叶绿体中存在DNA。1963年Sager和石田首先成功地从衣藻叶绿体中提取了DNA,接着证明叶绿体中也存在自身的转录,翻译系统。用以往经典遗传学方法很难适用于叶绿体DNA的遗传分析,因此几似没有进行。最近由于引入以重组DNA为主的新技术,叶绿体DNA的遗传分析才真正开始进行。本文主要是从DNA碱基顺序的水平讨论叶绿体基因的情况。     

植物细胞核与叶绿体基因的双向调控作用

在长期进化过程中,叶绿体与细胞核已形成高度适应性。在分子水平上,两者的基因表达存在着复杂的双向调控作用。细胞核的众多基因对叶绿体基因的转录、转录后加工以及翻译等过程发挥着普遍的调节作用,而叶绿体通过四吡咯信号以及自身氧化还原状态的改变调控着细胞核基因的表达。双向调节方式的存在从分子水平上说明了细胞核与叶绿体在功能上的相互适应。然而,细胞核与叶绿体基因表达双向调控的详细机制还有待研究。     

植物的叶绿体基因组

对植物叶绿体基因组的特征,叶绿体编码基因,叶绿体基因表达调控以及叶绿体基因转化等内容进行了介绍和评述。     

向植物转移基因的新方法

应用花椰菜花叶病毒(CaMV)作为载体,已将细菌的基因成功地转移到萝卜植株,并得到成功表达。Friedrich Miescher研究所(瑞士巴塞尔)的科学家应用大肠杆菌的抗氨甲蝶呤的基因替换了病毒DNA中开放读码框,并且用改变的DNA对萝卜进行了接种。4个星期以后,对处理植株和对照植株的叶片,在有氨甲蝶呤和没有氨甲蝶呤情况下,对DNA合成进行试验。对照植株在加氨甲蝶呤情况下,DNA合成受到抑制,但处理植株却未受抑制,这表明外来基因得到     

叶绿体遗传转化：植物导入外源基因的新途径

叶绿体转化系统,独立于传统的核转化,为植物导入外源基因提供了新途径。它有如下优点：超量表达目的基因;以定点整合方式导入外源基因从而消除了位置效应及基因沉默;具原核表达方式,能以多顺反子的形式表达多个基因;母系遗传方式可防止基因扩散;基因产物区域化并能提供适于某些产物发挥功能的小环境等。随着这项技术在越来越多的领域发挥作用,其优越性逐渐得到认同。本文着重对此技术的特点、发展及应用作一综述。     

蓝藻与植物叶绿体光合系统基因的生物信息学研究

用BLAST法比较了蓝藻和叶绿体中编码光合系统蛋白的基因碱基序列的同源性,其中蓝藻来自集胞藻6803和念珠藻7120,叶绿体来自地钱、烟草、水稻、裸藻、黑松、玉米、紫菜、拟南芥等。以集胞藻6803的碱基序列为基准(100％),与其他物种进行同源性比较。在光系统Ⅰ基因中,psaC同源性最高(90．14％),最低的是psaJ,(52．24％)。光系统Ⅱ基因中,同源性最高的是psbD基因(83．7l％),最低的是psbN(49．70%)。ATP合成酶基因中,同源性最高的是atpB基因(79．58％,),最低的是atpF(26．69％)。细胞色素b6／f复合物基因中,同源性最高的是petB(81．66％),最低的是petA(55．27％)。这些数据可为叶绿体的起源和进化提供一些证据。     

叶绿体基因工程：一种植物生物技术的新方法

以叶绿体转化为主的叶绿体基因工程,与传统的基因工程技术细胞核转化相比,在外源基因表达水平和转基因植物安全性等方面有明显的优势, 尤其是在控制转基因沉默和遗传稳定性方面,可以互补核转化带来的局限性。因此,叶绿体基因工程是一种很具有发展前景的植物转基因技术,并在未来工农业生物技术领域发挥重要作用。本文着重在叶绿体转化技术主要特点,应用领域及其未来的发展前景等方面进行了简单评述。     

植物叶绿体的摄取

遗传工程的研究方法和技术，随着现代分子遗传学的迅速发展也在不断创新^[5]。其中细胞器移植的研究，一直受到国内外遗传学工作者的重视^[8,11,12]。植物细胞比原核细胞或动物细胞在遗传操作方面具有无与伦比的潜力。去了细胞壁的球形原生质休再生成一完整植株，并诱导进行种内及种间融合产生的体细胞杂种，使育种家、遗传学家超越了有性过程的局限性，扩大了遗传重组范围，同时也为摄取细胞器、外源细胞核及核酸大分子创造了有利条件^[6,14,17]     

植物叶绿体的摄取

遗传工程的研究方法和技术,随着现代分子遗传学的迅速发展也在不断创新^[5]。其中细胞器移植的研究,一直受到国内外遗传学工作者的重视^[8,11,12]。植物细胞比原核细胞或动物细胞在遗传操作方面具有无与伦比的潜力。去了细胞壁的球形原生质休再生成一完整植株,并诱导进行种内及种间融合产生的体细胞杂种,使育种家、遗传学家超越了有性过程的局限性,扩大了遗传重组范围,同时也为摄取细胞器、外源细胞核及核酸大分子创造了有利条件^[6,14,17]     

植物叶绿体蛋白酶研究进展

叶绿体中包含着各种类型蛋白酶,它们构成了一个复杂而精细的蛋白酶系统,在维持叶绿体的正常发育与功能中起着重要的作用。其中加工肽酶,如SPP、TPP及CTP,是叶绿体蛋白成熟过程中的关键酶,它们在体内一般以单体形式存在,识别前体蛋白末端的特殊位点,去除其末端短肽。而Prep、Clp、Deg和FtsH等蛋白酶一般形成多亚基的复合体,负责降解叶绿体中的损伤蛋白及无效短肽,维持叶绿体内环境的稳定。我们综述了这些蛋白酶在叶绿体中的结构功能特点及作用机制。     

叶绿体基因组的结构及叶绿体基因

七十年代以来,随着分子生物学的迅速发展,人们对生命活动过程的认识能力有了很大的飞跃。已经开始从分子水平,或者说从基因,基因表达,基因调控的水平去探索各种生命活动过程的分子机制。从植物生理领域来说,人们已经开始探索或已有一定程度的研究与光合作用,生长发育,细胞分化,生物固氮,抗性,激素等有关的基因和基因表达。可以预计在近几十年内植物分子生物学的研究     

叶绿体遗传转化：植物导入外源基因的新途径

叶绿体转化系统,独立于传统的核转化,为植物导入外源基因提供了新途径,它有如下优点：超量表达目的的基因;以定点整合方式导入外源基因从而消除了位置效应及基因沉默;具有原核表达方式,能以多 反子的形式表达多个基因;母系遗传方式可防止基因扩散;基因产物区域化并能提供适于某些产物发挥功能的小环境等。随着这项技术在越来越多的领域发挥作用,其优势性逐渐得到认同。本文着重对此技术的特点,发展及应用作一综述。     

蛋白质向叶绿体的转运

对近年来叶绿体蛋白质前导肽序列、叶绿体被膜中的蛋白质转运器、监护蛋白在蛋白转运过程中的作用、蛋白质导入叶绿体的途径、前体蛋白的加工的研究进展进行了介绍和评述     

多肽向叶绿体的输入

绝大部分的叶绿体蛋白组份是在细胞器外合成后输入叶绿体的。它们是以含氨基端延长肽的前体形式合成的。近来的实验已证明,外源多肽与这些氨基端延长肽融合后也能被输入到叶绿体内,从而为利用遗传操作的方法改良重要的经济植物提供了令人兴奋的可能途径。 和线粒体一样,叶绿体也含有自己的遗传信息并足以进行蛋白质合成,但大多数的叶绿体蛋白是核DNA编码并在叶绿体外的细胞质核糖体上合成的(见参考文献1的综述)。实际上,叶细胞质蛋白合成的主要产物是叶绿体蛋白质的两种多肽组份即核糖-1,5-二磷酸羧化酶(rbe S)的小亚基和光捕获叶绿素a/b蛋白复合体(CAB)的组成多肽。在本篇综述中,我们将讨论目前已知的关于细胞质合成多肽输入叶绿体的机理以及最近一些证明外源多肽输入叶绿体的实验;另外还将讨论这种使外源多肽输入叶绿体能力的可能应用。     

通过染色体重组导人外源基因

由于栽培作物在世界范围内大规模的基因流蚀和近代遗传学、生物系统学研究成果的积累以及栽培植物与其野生近缘种进化关系的澄清,育种学家把作物改良的突破寄希望于野生基因库的开发和利用。同时,近代生物学技术,如:种、属间杂交、离体胚培养、染色体削除、附加、代换等的迅速发展,使对野生基因库的利用已成为可能。