菜豆花粉发育中质体和线粒体及其DNA存在的状况——着重阐明质体遗传的细胞学基础

应用电镜和DNA的DAPI荧光检测技术研究了菜豆(Phaseolus vulgaris L.)小孢子/花粉发育中质体和线粒体及其DNA存在的状况。观察表明:在小孢子分裂时质体全部分配到营养细胞中,初形成的生殖细胞已不含质体。线粒体和质体的DNA在花粉发育中也先后降解,生殖细胞从刚形成时发育至成熟花粉时期这两种细胞器DNA均不存在。研究结果为菜豆质体母系遗传提供了确切的细胞学证据。遗传分析的研究曾确定菜豆质体为双亲遗传,对与本研究结论不同的原因进行了讨论。     

如何观察植物细胞的后含物和质体

1 观察植物细胞的后含物植物细胞在生长分化的过程中,及成熟后由于代谢活动产生的贮藏物质或废物统称为后含物。后含物有的存在于液泡中,有的存在于细胞器内。在后含物中主要是贮藏物质,其中以淀粉、糖、脂类和蛋白质为主。排泄物常为各种晶体。     

高等植物的质体基因转化

质体基因转化技术由于其独特的优越性,已开始成为植物基因工程中新的研究热点。本文对质体基因转化技术所面临的几个关键性问题,包括外源基因导入方法、外源基因的整合及表达、质体转化体的有效筛选标记等进行了讨论,同时对质体基因转化的优越性及其应用与发展前景进行了综合评述。     

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。     

被子植物质体遗传的细胞学研究

植物细胞质遗传涉及细胞质中含DNA的两种细胞器——质体和线粒体从亲代至子代的传递。相对来说线粒体遗传的研究远不及质体的多,这可能是线粒体这种细胞器缺乏合适的表型突变体之故。高等植物质体遗传的研究历史可追溯到本世纪初在杂交试验中对叶色遗传的非孟德尔定律的发现,Baur在马蹄纹天竺葵(Pelargonium zonale)中从叶色突变体(白化体)的杂交遗传分析,发现了双亲质体遗传;而Correns在紫茉莉(Mirabilis jalapa)中则发现了单亲母本质体遗传(见Kuroiwa)。此后,对质体基因组突变性状遗传分析的研究,大量的资料说明了在被子植物中存在双亲质体遗传和单亲母系质体遗传两种类型,而后一种占大多数,仅少数是比较有规律的为双亲质体遗传或偶尔是双亲质体遗传。几十年来应用遗传分析的方法对被子植物质体遗传的研究,着重于揭示不同植物种质体的遗传是单亲母系或是双亲质体传递,以及探索杂种核基因对质体传递方式的影响。     

四吡咯代谢中间产物在植物质体向细胞核信号转导中的作用

在植物细胞内,除了顺向的信号转导通路,即核基因控制着质体基因的转录和翻译之外,还存在着逆向的信号转导通路,即质体的代谢状况作为一种信号去调控核基因的表达。过去对这条逆向的信号转导通路,亦称质体因子,研究得非常少。近几年来,随着对基因组解偶联突变体的深入研究,人们对这条通路的认识大大加深了。现着重介绍质体中的四吡咯代谢中间产物参与信号的产生,以及质体向细胞质搬运这些中间产物启动了对编码质体蛋白的核基因的表达调控。     

牵牛属质体DNA的父系遗传

利用限制性片段长度多态性（ＲＦＬＰ）技术研究了牵牛属（Ｐｈａｒｂｉｔｉｓ）植物质体ＤＮＡ 的遗传方式。结果表明,在牵牛（Ｐ． ｎｉｌ）×大花牵牛（Ｐ． ｌｉｍｂａｔａ）和大花牵牛×牵牛中,质体ＤＮＡ 为父系遗传。在大花牵牛×牵牛中,质体ＤＮＡ还有可能为双亲遗传。研究证明牵牛属为被子植物中具有质体父系遗传方式的第三个属。牵牛属质体父系遗传机制尚不清楚,作者认为母系质体及其ＤＮＡ 在受精后的释稀、排除和／或降解可能是质体父系遗传的基础     

枝原体和类菌质体辨析

各类高等院校目前使用的《微生物学》教材中,有、些在述及枝原体(Mycoplasma)时,称“枝原体又称类菌质体”^[1,2],或将有关的微生物含糊其辞地称作“枝原体类”^[3],《英汉微生物学词汇》和《英汉生物学词汇》等权威性工具书中,对Mycoplasma的释义也有枝原体和类菌质体之说。其实,枝原体和类菌质体二者既密切相关,又不等同,对此甚有必要加以澄清,以利于在教学工作中有一个正确的概念传授给学生。     

在细胞含质体数目不均、分裂不同步条件下突变质体随细胞分裂而传递的模式

本文在细胞质体数目不均等、分裂不同步条件下建立了突变质体随细胞分裂而传递的数学表达式,并在具体给定条件下给出了具体计算原始细胞分裂n次后其子细胞含有x个质体,且其中已有j个质体发生突变的可能性（即概率）的公式。     

植物细胞器的运用

本文介绍植物细胞器运动的形成、特点、运动机理和调控。     

菜豆花粉发育中质体和线粒体及其DNA存在的状况——着重阐明质体遗传…

应用电镜和ＤＮＡ的ＤＡＰＩ荧光检测技术研究了菜豆小孢子／花粉发育中质体和线粒体及其ＤＮＡ存在的状况。观察表明：在小孢子分裂时质体全部分配到营养细胞中，初形成的生殖细胞已不含质体。线粒体和质体的ＤＮＡ在花粉发育中也先后降解，生殖细胞从刚形成时发育至成熟花粉时期这两种细胞器ＤＮＡ均不存在。研究结果为菜豆质体母系遗传提供了确切的细胞学证据。遗传分析的研究曾确定菜豆质体为双亲遗传，与对本研究结论不同的原因     

高等植物质体的分裂

质体来源于早期具光合能力的原核生物与原始真核生物的内共生事件。原核起源的蛋白以及真核寄主起源的蛋白共同参与了质体的分裂过程。以原核生物的细胞分裂蛋白为蓝本, 近些年在植物中陆续鉴定出几种主要的原核生物细胞分裂蛋白的同源物, 如FtsZ、MinD和MinE蛋白。然而, 除此之外, 原核细胞大多数分裂相关因子在植物中找不到其同源物, 但却鉴定了许多真核寄主来源的分裂相关蛋白。当前研究的重点是剖析各种质体分裂蛋白协同作用的机制, 业已证明MinD和MinE的协同作用保证了FtsZ(Z)环的正确定位。尽管经典的FtsZ的抑制因子MinC在植物中不存在, 但实验表明ARC3在拟南芥中具有类似MinC的功能。ARC3蛋白与真核起源的蛋白如ARC5、ARTEMIS、FZL和PD环以及其它原核起源的蛋白如ARC6和GC1等共同构成了一个复杂的植物质体分裂调控系统。     

高等植物质体的分裂

质体来源于早期具光合能力的原核生物与原始真核生物的内共生事件。原核起源的蛋白以及真核寄主起源的蛋白共同参与了质体的分裂过程。以原核生物的细胞分裂蛋白为蓝本,近些年在植物中陆续鉴定出几种主要的原核生物细胞分裂蛋白的同源物,如FtsZ、MinD和MinE蛋白。然而,除此之外,原核细胞大多数分裂相关因子在植物中找不到其同源物,但却鉴定了许多真核寄主来源的分裂相关蛋白。当前研究的重点是剖析各种质体分裂蛋白协同作用的机制,业已证明MinD和Mine的协同作用保证了FtsZ（Z）环的正确定位。尽管经典的FtsZ的抑制因子MinC在植物中不存在,但实验表明ARC3在拟南芥中具有类似MinC的功能。ARC3蛋白与真核起源的蛋白如ARC5、ARTEMIS、FZL和PD环以及其它原核起源的蛋白如ARC6和GC1等共同构成了一个复杂的植物质体分裂调控系统。     

植物的质体转基因及其应用

文章就植物质体转基因的发展历程、技术原理、最新的研究进展和技术突破进行介绍,并对这一技术的应用前景作了展望。     

利用植物质体转基因技术高效表达抗人源白介素6单链抗体

白介素6 (interleukin-6, IL-6)是与包括癌症在内的多种疾病相关的一种多功能细胞因子,免疫疗法利用抗人源IL-6抗体来治疗相关疾病取得了很好的治疗效果。植物作为生物反应器可以有效降低药用蛋白的生产成本,同时积累功能蛋白。通过基因枪轰击和再生筛选,得到了2个在烟草质体中表达了鼠源抗人源IL-6单链抗体(single chain variable fragment, scFv)的独立株系,并用Southern blotting鉴定了质体转化烟草的同质化状态。抗人源IL-6 scFv基因在质体转基因烟草中成功转录和翻译,功能性抗人源IL-6 scFv在质体转基因烟草叶片中的含量占到总可溶性蛋白的1%,达到41 mg/kg鲜重。另外,质体转基因烟草的表型与野生型烟草相比并没有显著差异,它们具有相似的生长速率、成熟植株的株高以及果荚数目。抗人源IL-6 scFv的高表达量也表明了利用质体转基因植物低成本生产scFv的潜力。     

甜菊质体发育过程的超微结构研究

观察了甜菊(Steviarebaudiana Bertani)质,本发育过程的超微结构变化、黄化幼芽质体的原片层体,为小管组成的网状“晶格体”,“质体中心”逐渐弥散,形成放射状排列的片层结构。质体的被膜出现突起的芽体,可能是质体增殖的一种方式。至幼叶转绿后,“质体中心”弥散消失,类囊体基本形成,原片层体转化为片层结构。随着叶片的成长变绿,基粒片层和基质片层的明显分化,基粒垛叠层增多,光合膜系十分发达。在幼叶和正在伸展的叶片细胞内,可以观察到叶绿体的分裂成为哑铃形,这是叶绿体增殖的主要途径。     

质体基因工程中选择标记基因研究进展

与细胞核基因工程相比,质体基因工程能更安全、精确和高效地对外源基因进行表达,作为下一代转基因技术已广泛用于基础研究和生物技术应用领域。与细胞核基因工程一样,质体基因工程中也需要合适的选择标记基因用于转化子的筛选和同质化,但基于质体基因组的多拷贝性和母系遗传特点,转化子的同质化需要一个长期的筛选过程,这就决定了质体基因工程中选择标记基因的选择标准将不同于细胞核基因工程中广泛使用的现行标准。目前,质体基因工程的遗传转化操作中使用较多的是抗生素选择标记基因,出于安全性考虑,需要找到可替换、安全的选择标记基因或有效的标记基因删除方法。本文在对质体基因工程研究的相关文献分析基础之上,对主要使用的选择标记基因及其删除体系进行了综述,并对比了其优缺点,同时探讨了质体基因工程中所使用的报告基因,以期为现有选择标记基因及其删除体系的改进和开发提供一定参考,进一步推动质体基因工程,尤其是单子叶植物质体基因工程的发展。