生物逆境和共生状态下植物的蛋白质组学研究

蛋白质组技术已广泛应用于植物遗传、发育和生理生态等诸多生物学领域,主要研究植物的遗传多样性、植物发育、组织分化、植物对非生物逆境(包括高温、低温、高盐和干旱等)和生物逆境(病虫害)的适应机制和植物与微生物(根瘤共生体)相互作用机制。本文综述了微生物与植物互作的蛋白质组研究进展,包括有害和有益的相互作用,同时对植物蛋白质组学的发展前景进行了讨论。     

植物蛋白质组学研究进展Ⅰ. 蛋白质组关键技术

随着模式植物拟南芥和水稻基因组测序相继完成, 使植物基因组学研究成功迈入到功能基因组学研究的时代。这为蛋白质组学产生及其发展奠定了坚实的基础。文章重点介绍了蛋白质组学的概念、产生背景和蛋白质组学的关键技术。蛋白质组学的关键技术包括双向电泳、高效液相色谱、蛋白芯片、质谱技术、蛋白质组学的相关数据库、定量蛋白组技术、蛋白复合体标签亲和纯化技术和酵母双杂交系统。同时对当前蛋白质组技术面临的挑战和发展前景进行了讨论。     

代谢组学在植物逆境生物学中的研究进展

近年随着持续而又复杂环境的改变,自然界中生物和非生物胁迫频繁爆发,多种逆境胁迫严重影响了植物的正常生长和发育,尤其是农作物产量.逆境胁迫下植物体内代谢物的重塑是其基因与环境因素共同作用的结果,是植物体生理表型与体内生化水平的直接体现,逆境胁迫下代谢组的重塑很大程度上反映了植物体对逆境胁迫的响应和防御.代谢组学的兴起,为...     

蛋白质糖基化分析方法及其在蛋白质组学中的应用

作为一种普遍存在的翻译后修饰,糖基化对蛋白质的结构和功能有着重要影响。弄清糖基化发生发展的规律是理解蛋白质复杂多样的生物功能的一个重要前提。糖基化发生的特点决定了糖基化相关研究是对分析技术的一大挑战。作为蛋白质组学研究的重要组成部分,目前蛋白质糖基化研究的重点和难点主要集中于糖蛋白／糖肽的分离富集和糖蛋白的鉴定／糖基化位点的确定2个方面,相关技术已用于蛋白质组学水平的糖基化研究,但都还不够成熟。以生物质谱为核心、多学科交叉的蛋白质组学技术始终处于不断发展之中。基于糖基化发生规律的富集检测技术的发展、移动质子理论的提出及电子捕获裂解技术的应用必将极大地促进包括糖基化在内的翻译后修饰研究。蛋白质糖基化的研究有助于从基因组-蛋白组-糖组这样一个宏观的综合的水平观察分析生命现象,从而达到对生命现象更本质的认识。     

单核苷酸多态性在植物研究中的应用

本文概述了SNP的研究现状及其优越性,SNP在植物遗传育种、进化、种质资源遗传多样性研究和保存等方面的应用潜力.     

蛋白质组学在植物逆境胁迫研究中的进展

蛋白质组学是后基因组时代研究的热点领域之一,自从蛋白质组这个概念被提出以来,其研究一直受到广泛关注,其研究技术也有了极大地进步。植物时刻都面临各种非生物胁迫,包括干旱、冷、盐、金属等,在长期进化过程中,植物形成独特的机制来响应逆境,然而目前对于植物如何适应逆境的分子机制尚未完全阐明。因此蛋白质组学作为一种强有力的研究技术手段,将为研究植物响应胁迫的分子机制提供理论支撑。介绍了蛋白质组学的产生背景、研究技术手段及植物在各种胁迫条件下的蛋白质组学研究、植物亚细胞器的蛋白质组学研究状况,同时对植物蛋白质组学的发展前景进行了展望。     

蛋白质组学在研究植物响应逆境机理上的应用

逆境条件下植物可以通过改变其基因表达和相关代谢活动来适应,探讨植物基因和蛋白表达谱的变化就成为植物逆境响应机制研究中的重要内容,蛋白质表达谱反映了植物细胞和组织的实际状态,是植物基因表达和最终代谢的关键环节。随着蛋白质分离技术、质谱鉴定技术和植物生物信息学的迅速发展,蛋白质组学在植物响应逆境方面的研究中的应用已经比较成功,加深了人们对植物响应逆境机制的认识,并为人们提供了新的线索和思维。本文主要对蛋白质组学在植物响应非生物逆境(干旱、盐胁迫、低温胁迫、高温胁迫等)和生物逆境(病虫害)的机制研究的应用上进行了综述。     

植物原生质体在分子细胞生物学研究中的应用

植物原生质体是去除了细胞壁的裸露细胞,其具有细胞全能性,现广泛应用于植物分子细胞生物学的研究中,可以大大缩减实验周期,并有助于得到体内实验的实时检测数据。该文除了介绍植物原生质体的提取和纯化方法外,还对国内外利用各种植物的原生质体进行细胞瞬时转化、亚细胞定位、细胞融合和大分子复合物相互作用等试验进行了总结和讨论。植物原生质体还可用于基因表达模式的实时检测,并作为生物反应器的受体细胞进行代谢物的体外生产。此外,还对当前该技术所面临的瓶颈进行了分析,为植物原生质体在分子细胞生物学领域的应用提供帮助,为技术的优化和推广提供参考。     

RAPD技术及其在植物研究中的应用

RAPD技术利用一个10碱基序列的引物,通过PCR扩增的多态性来检测受试材料基因组间的遗传变异关系。介绍了RAPD技术的基本原理及其优缺点,并根据前人的研究成果总结了RAPD技术在植物研究中的应用情况,最后展望了该项技术的一些应用前景。     

绿色荧光蛋白在植物细胞生物学中的应用

克隆于海洋动物水母 (Ａｅｑｕｏｒｅａｖｉｃｔｏｒｉ ａ)的绿色荧光蛋白 (ｇｒｅｅｎｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔｐｒｏｔｅｉｎ ,ＧＦＰ)作为一种新型的非酶性报告基因具有检测简便 ,结果真实可靠 ,不需要任何外源底物或辅助因子的特点 ,自出现以来它已引起人们的广泛兴趣 ,目前已经应用于烟草、柑橘、拟南芥、玉米、水稻、大豆、苜蓿等多种植物材料的研究中。ＧＦＰ含有特殊的六肽生色团结构 ,用蓝紫光激发即能发出肉眼清晰可见的绿色荧光 ,而无需任何底物或辅助因子。ＧＦＰ能与多种不同蛋白质的Ｎ端或Ｃ端融合而保持与天然蛋白质相似的荧…     

蛋白质组技术在鼠胚胎早期发育研究中的应用

人类基因组大规模测序,揭示基因组精细结构的同时,还显示出基因数量的有限性和结构的相对稳定。随分析仪器和生物技术的飞速发展,创立了与基因组相对应的蛋白质组学,将精力集中于从生命功能的执行体---蛋白质水平研究基因的表达及功能。生殖技术的研究已取得了惊人的进展,但人们对生殖尤其是人类生殖的分子机制了解仍很贫乏。鼠胚胎发育过程蛋白质组的研究,为了解人类生殖健康和疾病发生的机制提供了有意义的资料 。     

DNA甲基化在植物研究中的应用现状与前景

DNA甲基化是主要发生在CpG双核苷酸序列中胞嘧啶上的一种表面遗传修饰.它以S-腺苷甲硫氨酸为甲基供体,在DNA甲基酶的催化下,将甲基转移到胞嘧啶上,生成5-甲基胞嘧啶.DNA甲基化在植物的很多生命过程中具有重要的作用.本文就其作用机制、主要研究应用以及未来的前景进行综述,从而为DNA甲基化在植物遗传学中的研究提供理论参考.     

DNA条形码技术及其在保护生物学中的应用

物质文明及生活水平的提升为人类带来诸多好处的同时,也使人们越来越清晰地意识到保护生物多样性及生态系统稳定性的重大意义.DNA条形码技术作为现今生物分类学中重要的分子技术,可以快速准确地鉴定物种.多国科学家都在致力于对DNA条形码的研究,以便能共同组建数据库.将现有物种正确分类并期望用于发现新种,为生物的保护及生态系统的维护作出巨大贡献.细胞色素C氧化酶亚单位I(COI)是现在动物种类鉴定中最常用的基因之一.综述DNA条形编码技术的产生、原理、发展概况与操作及其在保护动物分类中的应用.阐明该技术在保护生物学中应用的意义与可行性,并讨论DNA条形编码在生物分类应用中可能存在的问题.     

DNA甲基化在植物研究中的应用现状与前景

DNA甲基化是主要发生在CpG双核苷酸序列中的胞嘧啶上的一种表面遗传修饰。它以S-腺苷甲硫氨酸为甲基供体,在DNA甲基酶的催化下,将甲基转移到胞嘧啶上,生成5-甲基胞嘧啶。DNA甲基化在植物的很多生命过程中具有重要的作用。本文就其作用机制、主要研究应用以及未来的前景进行简单阐述,从而为DNA甲基化在植物遗传学研究中的研究提供理论参考。     

冬虫夏草生物学及生态学研究中的关键科学问题研究进展

冬虫夏草是一种具有极高药用和食用价值的珍稀菌类,其生物学特性和可持续发展关键技术一直是冬虫夏草研究关注的重点。总结了冬虫夏草生物学及生态学中的几个重要科学问题,包括冬虫夏草菌侵染蝙蝠蛾幼虫的途径及机制、冬虫夏草菌子实体形成及生长过程中的关键调控因子、冬虫夏草菌遗传多样性及基因组学研究、天然冬虫夏草及其微环境中的微生物群落组成、全球变暖背景下未来青藏高原地区的气候变化对冬虫夏草资源的影响等的研究进展,并分析了现有研究中尚未明确和不足之处。未来在冬虫夏草生物学及生态学的研究中,需要利用和研发更加先进的观测设备及试验方法,以实现天然冬虫夏草发生发育的原位观测和机理研究;充分利用冬虫夏草人工培植技术,结合分子生物学研究,从基因水平上揭示冬虫夏草菌生态适应性及侵染蝙蝠蛾幼虫的机理;建立冬虫夏草科学研究基地,开展长期定位观测试验并结合生态学模型构建明确未来气候变化对冬虫夏草资源的影响,以期进一步深入冬虫夏草生物学和生态学研究、推进我国冬虫夏草资源的合理利用及可持续发展的政策制定。     

蛋白质组学技术在精子蛋白研究中的应用

从蛋白质组学研究的技术手段、蛋白质组学在人类不育及精卵相互识别并结合的机理研究、免疫法开展男性避孕方法的研究及蛋白质组学研究方法在家畜繁殖环节中的应用等几个方面阐述了蛋白质组学在人类生殖及动物繁殖环节相关研究中的重要作用。说明蛋白质组学已经成为生命科学未来发展的主要分支之一,为揭示生命个体的蛋白质动态变化提供了技术手段和理论基础,并将在药物开发,生命活动机理研究等方面发挥巨大作用,也必将会在家畜繁殖学领域发挥其应有的作用。     

组学技术在产油微生物中的应用

微生物油脂是未来燃料和食品用油的重要潜在资源.近年来,随着系统生物学技术的快速发展,从全局角度理解产油微生物生理代谢及脂质积累的特征成为研究热点.组学技术作为系统生物学研究的重要工具被广泛用于揭示产油微生物脂质高效生产的机制研究中,这为产油微生物理性遗传改造和发酵过程控制提供了基础.文中对组学技术在产油微生物中的应用概...     

ISSR分子标记在入侵植物研究中的应用

外来生物入侵是对全球生物多样性最为严重的威胁之一,对经济安全、生态安全、社会安全、国际利益和国际贸易都具有重要影响.入侵种群的分子标记分析是外来入侵生物研究的重要途径.其中,简单序列重复区间标记(inter-simple sequence repeat,ISSR)是一种基于微卫星序列发展起来的新型分子标记,具有简便、快捷、结果稳定和DNA多态性高等优点.本文系统地介绍了ISSR分子标记的原理、技术特征及其实验操作,并简要地阐述了ISSR分子标记在外来入侵植物的群体遗传结构分析、遗传多样性检测、入侵来源推测、入侵植物的分布模式及其亲缘关系分析、入侵植物的繁育特性检测等方面的应用及其研究进展.     

植物水孔蛋白的亚细胞分布与生理功能研究浅析

水孔蛋白(aquaporin,AQP)因具有水转运活性而得名,然而随着研究的深入,水孔蛋白转运活性的多样性与生理功能的多样性不断被报道．本文综合分析了植物水孔蛋白亚细胞定位与功能多样性的研究进展,重点综述了植物水孔蛋白广泛的亚细胞分布特点,以及亚细胞上的再分布现象与植物水孔蛋白生理功能多样性间的关系,并对植物水孔蛋白研究中存在的 问题及研究方向进行了分析,认为水孔蛋白多样化的生理功能的作用机制需要结合其组织定位与亚细胞定位进行分析才能 揭示．