栽培草莓叶绿体分离与cpDNA的提取方法

以栽培草莓‘红颊’(Fragaria×ananassa Duch.‘Benihoppe’)新鲜幼嫩叶片为材料,利用高盐-低pH的缓冲液结合Percoll密度梯度离心分离纯化叶绿体,再用SDS-蛋白酶K法提取叶绿体DNA(cpDNA)。经荧光显微镜、琼脂糖凝胶电泳和PCR扩增检测,结果表明:该方法分离的草莓叶绿体完整性高,叶绿体DNA质量好,纯度高,能够满足后续基因组测序等实验的基本要求,为草莓属及其他草本植物cpDNA的提取提供参考。     

一种高效提取普通小球藻叶绿体DNA的新方法

本文采用尿素-月桂酰肌氨酸钠（urea-sarkosyl）法, 用于分离带有坚硬细胞壁小球藻的高纯度叶绿体DNA （cpDNA）。将对数生长期的小球藻收集后置于冰上研磨, percoll密度梯度离心收集叶绿体层, 显微观察表明叶绿体经梯度离心后形态完整。采用尿素-月桂酰肌氨酸钠法、蛋白酶K消化及酚/氯仿/异戊醇抽提, 获得了高纯度的cpDNA。检测结果显示, cpDNA分子长度为22 kb, A260：A280值为1.87±0.01, 产率达（2.52±0.01） μg？g-1 （DW）; cpDNA编码的16S rDNA扩增呈阳性, 而由细胞核编码的18S rDNA扩增呈阴性。表明cpDNA纯度高, 没有受到核基因组DNA的污染, 符合小球藻cpDNA高通量测序的要求。同时, 该方法也适合提取具有相似细胞壁成分的其他微藻的基因组DNA和cpDNA。     

DNA序列在苔藓分子系统学研究中的应用

DNA是遗传信息的载体,直接对DNA核苷酸排列顺序的分析和比较是研究苔藓分子系统学的最彻底和最理想的方法。本文综述了DNA序列(叶绿体基因组、核基因组和线粒体基因组)在苔藓分子系统学中的应用,探讨了基因片段的选择策略。并提出只有将分子数据和传统分类学取得的研究成果结合起来,构建最合理的系统树,才能更好地推动苔藓分子系统学的发展。     

秦巴山区漆树nrDNAITS和cpDNA序列分子进化特点的分析

应用PCR产物直接测序法分析漆树种群nrDNA （核糖体DNA） ITS序列和cpDNA序列（matK、rbcL、psbA-trnH）的碱基差异,初步研究两套植物基因组的变异速率。结果表明：nrDNA ITS序列共有518 bp,有变异位点15处,变异位点百分率为2.9%,（G+C）含量为61.8%。cpDNA序列合并后长度1 907 bp,有变异位点20处,变异位点百分率为1.05%,（G+C）含量为36.1%。通过对ITS序列核糖型（Ribotype）和叶绿体序列单倍型（Haploype）进行分析发现,秦巴山区漆树区域性分布明显,不同区域拥有自己独特的单倍型,漆树居群历史近期没有扩张。nrDNA ITS序列较叶绿体序列进化较快,变异速率较快。nrDNA ITS序列及叶绿体matK、psbA-trnH适合漆树的亲缘地理学研究。     

石刁柏核质体DNA的生物信息学分析及染色体定位

在植物基因组中, 叶绿体DNA (cpDNA)序列可以向核基因组转移成为核质体DNA (NUPT)。NUPTs在植物染色体(包括性染色体)的演化过程中具有重要作用, 但目前相关研究比较缺乏。以雌雄异株植物石刁柏(Asparagus officinalis)为材料, 采用生物信息学方法对其核基因组NUPTs进行注释及分析, 并选取叶绿体基因组反向重复区(IR) 2个片段进行染色体定位。结果表明, 石刁柏核基因组中有2 239个NUPTs序列的插入, 总长度为565 970 bp, 占核基因组的0.047%。不同染色体上插入的NUPTs数量存在较大差异, Y染色体上的NUPTs数量、密度及总长度均高于其它染色体, 表明NUPTs在石刁柏性(Y)染色体上累积的更多。石刁柏叶绿体基因组中的IR区、大单拷贝区(LSC)和小单拷贝区(SSC)序列均能够向核基因组转移, 但IR区序列转移频率更高。此外, 对2个IR区的叶绿体序列进行荧光原位杂交, 其中AocpIR1主要分布在所有染色体的着丝粒部位, 而AocpIR2特异性分布在Y染色体上。研究结果为深入揭示石刁柏基因组的结构及其性染色体的演化奠定了坚实的基础。     

编码酵母丙氨酸tRNA两个半分子的DNA的克隆

用DNA合成仪合成寡聚脱氧核苷酸。用T4-DNA连接酶把这些寡聚脱氧核苷酸重组成双链DNA。这两个双链DNA的上游是T7-启动子,下游分别编码酵母丙氨酸tRNA的5′半分子(1-35位核苷酸)和3′半分子(35-76位核苷酸)。再把这两个双链DNA克隆到PUC 12质粒中。经点杂交筛选和DNA顺序测定证明克隆是成功的。     

石刁柏核质体DNA的生物信息学分析及染色体定位

在植物基因组中, 叶绿体DNA (cpDNA)序列可以向核基因组转移成为核质体DNA (NUPT)。NUPTs在植物染色体(包括性染色体)的演化过程中具有重要作用, 但目前相关研究比较缺乏。以雌雄异株植物石刁柏(Asparagus officinalis)为材料, 采用生物信息学方法对其核基因组NUPTs进行注释及分析, 并选取叶绿体基因组反向重复区(IR) 2个片段进行染色体定位。结果表明, 石刁柏核基因组中有2 239个NUPTs序列的插入, 总长度为565 970 bp, 占核基因组的0.047%。不同染色体上插入的NUPTs数量存在较大差异, Y染色体上的NUPTs数量、密度及总长度均高于其它染色体, 表明NUPTs在石刁柏性(Y)染色体上累积的更多。石刁柏叶绿体基因组中的IR区、大单拷贝区(LSC)和小单拷贝区(SSC)序列均能够向核基因组转移, 但IR区序列转移频率更高。此外, 对2个IR区的叶绿体序列进行荧光原位杂交, 其中AocpIR1主要分布在所有染色体的着丝粒部位, 而AocpIR2特异性分布在Y染色体上。研究结果为深入揭示石刁柏基因组的结构及其性染色体的演化奠定了坚实的基础。     

叶绿体分子生物学研究进展

叶绿体是绿色植物进行光合作用的重要细胞器。早在1909年,就有人根据高等植物叶片的花斑性状的非孟德尔遗传现象,推测叶绿体内存在着遗传物质。1954年以后,Sager等人以藻类为材料,初步揭示了叶绿体母系遗传的规律。然而,直到1962年,人们才利用电镜技术首次证实了叶绿体DNA(cp DNA)分子的存在。十年后,才分离到cp DNA分子。     

异叶泽兰的遗传多样性和居群历史动态研究

异叶泽兰属于菊科泽兰属,是该属分布海拔相对较高的植物,分布在青藏高原东部和横断山海拔1700～3000 m的地区.该文利用ycf6-psbM和rpl32-trnL两个叶绿体DNA(cpDNA)片段以及核DNA片段ITS(nITS)作为分子标记,研究了异叶泽兰的遗传多样性及其分布特征,探讨了其居群历史动态.结果表明:(1...     

基于cpDNA atpB-rbcL非编码序列分析桫椤种群遗传结构和遗传多样性,以贵州赤水桫椤国家级自然保护区为例

以PCR产物克隆后测序的方法测定了贵州赤水桫椤国家级自然保护区3个种群59个个体的叶绿体DNA (cpDNA) atpB-rbcL非编码区序列.序列长度介于727~732 bp之间,具长度多态性,A+T百分比含量较高,介于63.27%~63.89%之间.遗传多样性水平较低,表现出较高的单倍型多样性(h=0.639)和低的核苷酸多样性(Dij=0.00028)并存的特征,提示现有种群可能源自一个有效群体规模较小的种群的快速扩张,扩张时间尚短,不足以形成更为复杂的遗传结构.种群间的高基因流Nm、低遗传分化度FST、AMOVA分析以及DNA歧异度结果一致显示各种群间无明显的遗传分化.     

DNA ANALYSIS OF EUKARYOTIC ALGAL SPECIES1

Plastid genomes of algae resemble those of terrestrial plants in form, size, and rate of nucleotide sequence change. They are circular and range in size from 73 kilobases (kb) to over 400 kb. Their many copies per cell can compose >15% of total cell DNA. Mitochondrial genomes, like plastid genomes, are present in high copy number in preparations of total algal cell DNA. Almost all known algal mitochondrial DNA genomes are relatively small, <50 kb; in some species they are linear, whereas in others they are circular. One of the persistent perplexities for phycologists is the question of what relationship two clones or two groups of organisms bear to each other. Several relatively simple techniques can reveal whether or not two organisms belong to the same clone. Total mitochondrial genome size can be compared directly between isolates, although identity in size does not necessarily mean identity in sequence. Restriction endonuclease digestion combined with probing permits comparison of DNA fragment patterns to see if there is identity or near identity between two samples. This methodology can be applied both to organelle genomes and to nuclear genomes. So far, restriction endonucleases cleave plastid and mitochondrial DNA of organisms belonging to the same gene pool into nearly identical fragment patterns, whereas organisms nearly or totally incapable of interbreeding display patterns wherein ? 50% of restriction fragments differ in position on an agarose gel after electrophoresis. Thus, organelle genomes may be the first choice for comparing both total size and restriction endonuclease fragment patterns to obtain an indication of whether two organisms are closely related. This methodology can be applied both to organisms in which interbreeding is easy to test and to the many algae in which homothallism or lack of sexual clones has precluded standard breeding analyses. With further data on variability levels within and between fertile populations, it may be possible to state with confidence whether a sample of morphologically similar organisms shares a common gene pool, even if their breeding cannot be manipulated experimentally.     

中国鸟类的DNA分类及系统发育研究概述

鸟类分类是鸟类学其他研究领域的基础,近年来分子技术的发展,以及计算机技术的应用为鸟类分类学和鸟类系统演化研究提供了新的研究手段,给传统的系统分类研究带来了新的机遇.Tautz等于2002年首先提出运用DNA序列作为生物分类系统的主要平台,即DNA分类学(DNA Taxonomy).而Hebert等于2003年则首次提出了DNA条形码(DNA Barcoding)的概念,并对其物种分类和鉴定意义予以肯定,建议利用线粒体细胞色素C氧化酶亚单位Ⅰ(COI)的特定区段来做DNA条形编码的基础.在鸟类DNA分类方面,国内学者应用线粒体基因Cut b,COI,c-mos,c-myc,12s rRNA,16s rRNA,ND2,ND3,CR,RAG-1以及核基因myoglobin introⅡ等不同片段对很多类群进行了分类探讨和系统发育研究.但是主要集中在鸡形目及雀形目鸟类.中国是鸟类多样性极其丰富的国家,近年来很多亚种、种及以上分类阶元依然存在问题,因此,中国鸟类物种的分类地位、系统发育与演化关系等依然有很多问题等待深入研究.目前国内基于COI的鸟类分类及系统发育研究有了一些报道,但是真正的DNA条形码工作尚需继续、深入地开展.     

DNA拓扑异构酶Ⅰ生物学活性的比较研究

测定了3T3细胞、人和大鼠一些组织中DNA拓扑异构酶Ⅰ的活性;估计了核酸内切酶对拓扑酶Ⅰ松弛活性测定的干扰程度;发现增殖组织全细胞抽提液中酶比活高于正常分化组织,而且在异常增殖组织中酶比活的增高更为显著。     

DNA指纹在近交系动物遗传污染检测中的应用

在用ＤＮＡ指纹为建立葡萄胎动物模型选择动物的过程中,发现“三种”不同来源的ＢＡＬＢ／Ｃ小鼠的ＤＮＡ指纹出现了明显差别。与标准的保种品系Ｂ１和Ｂ２有１２ｋｂ各缺铁了一条ＤＮＡ片段,Ｂ１还缺失了６．６ｋｂ的片段,而在６ｋｂ处Ｂ１和Ｂ２都增加了一条ＤＮＡ片段。     

DNA序列的“双符三阶”图形编码

DNA的图形编码是在几何意义下,在不同位置,用不同的标记符号及不同的方向线段,对DNA的序列进行编码．DNA图形编码相对于DNA的字符编码而言,具有直观、简明、形象和便于比较局部DNA序列的相似性等特点。在分析已知各类：DNA的图形表示模式的基础上,提出一种DNA序列的“双符三阶”图形编码,并以此对一些特异DNA编码序列进行分析。DNA图形编码与DNA字符编码呈一一对应关系,具有简便易行、编译方便、形象丰富、便于比较等优点。适用于DNA短序列的相似性检测与分析,在生物信息学上有一定的应用前景。     

长穗偃麦草DNA导入小麦后代变异系醇溶蛋白的研究

应用花粉管通道技术,将抗逆性强的长穗偃麦草总ＤＮＡ导入普通小麦甘麦８号,后代中出现了广泛的变异,并筛选出两个高产、分蘖力强、抗条锈病的新品系。以这两个品系为材料,以供体和受体作为对照,研究了外源ＤＮＡ导入后籽粒醇溶蛋白的变化,发现醇溶蛋白的增加、缺失和电泳迁移率的变化,新增加的组分与供体长穗偃麦草某些组分相对应。由此推测外源ＤＮＡ导入受体后有可能某些ＤＮＡ片段插入受体基因组从而导致受体基因表达改变或基因突变。     

DNA序列的统计信息比较分析

我们从Genbank中选取灵长类、啮齿类、无脊椎类及细菌类的一部分DNA序列作了统计分析．为克服信息度量D_n的某些不足,引入了DI_1、DI_0和S三种信息统计量,得到了各大类及各类间差异的有关信息．     

湖北海棠实生树童区与成年区基因组DNA的RAPD研究

本试验以具无融合生殖特性的１４年生湖北海棠实生树为试材,对其童区和成年区的叶片基因组ＤＮＡ进行ＲＡＰＤ分析。结果显示：从１５０个引物中由Ｐ７０１从童区叶片基因组ＤＮＡ中扩增出１个约２．１ｋｂ的片段,成年区基因组ＤＮＡ中未能扩增出该片段。文中对阶段转变的机理及基因组ＤＮＡ多态性的原因作了讨论。     

DIVERSITY OF PLASTID DNA CONFIGURATION AMONG CLASSES OF EUKARYOTE ALGAE1

Information is presented concerning the overall arrangement of plastid DNA (ptDNA) in plastids of approximately 100 spp. of eukaryote algae, representing all classes. The three-dimensional arrangement of the ptDNA was assessed by study of both living and fixed material, stained with the DNA fluorochrome 4′,6-diamidino-2-phenylindole (DAPI), using both phase and fluorescence microscopy. The widespread occurrence of two major types of ptDNA configuration known from prior electron microscopy studies was confirmed. These are (1) DNA densities (nucleoids) of variable size and morphology, scattered throughout the plastid, and (2) a ring nucleoid, beaded or unbeaded, lying just within the girdle lamella. Type 1 is characteristic of Rhodophyta, Dinophyta, Chlorophyta, Cryptophyta, Prymnesiophyceae and Eustigmatophyceae (with one exception). Type 2 is characteristic of Phaeophyceae, Bacillariophyceae, Raphidophyceae, Chrysophyceae (except silicoflagellates and organisms such as Synura and Dinobryon), and Xanthophyceae (with the exception of Vaucheria and three genera known to lack girdle lamellae, Bumilleria, Bumilleriopsis, and Pseudobumilleriopsis). Some of these exceptional forms, as well as Euglenophyta, have configurations of ptDNA not previously recognized. In all the configurations observed, the DNA of a single plastid could be interpreted as being in continuity. This character of plastids appears to be stable under varied conditions of growth and at differing stages of the life cycle, where examined, and has confirmed the reclassification made on other grounds of several taxonomic entities. It has also revealed new questionable classifications. Since DAPI staining is far simpler than serial sectioning for electron microscopy in revealing ptDNA architecture, use of the technique may be valuable for future studies of numerous organisms, both to help in their identification and as an aid to unravelling major taxonomic affinities. In light of the endosymbiont hypothesis, plastid characters may require as great attention as those of the remainder of the cell.