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。     

叶绿体DNA的发现历程

叶绿体是半自主性的细胞器,含有自己的DNA和遗传信息表达系统,可自身转录和翻译部分必需的蛋白.20世纪60年代叶绿体DNA的发现为内共生假说提供了有力的证据.回顾了叶绿体DNA的发现历史,介绍了科学家们运用遗传杂交、组织化学染色、电子显微镜观察以及生物化学等各种生物学实验手段证明叶绿体DNA存在的过程.     

高等植物细胞质雄性不育分子机理的研究进展

从线粒体DNA、叶绿体DNA和线粒体质粒DNA方面较详细地阐述了高等植物细胞质雄性不育的分子机理及最新进展;探讨了细胞核DNA和细胞质DNA之间的相互关系。     

叶绿体DNA的限制性内切酶谱分析在植物系统分类学中的应用

业已证明,叶绿体DNA为一共轭闭合环状分子。绝大多数植物叶绿体DNA均含有一对反向重复序列。对于所有已检测过的植物,叶绿体基因组所编码的基因数量、基因组成和基因排列是基本一致的。这表明叶绿体DNA具有进化上的保守性。由于其进化上的保守性,叶绿体DNA常为研究层次较高的分类单位间(属间、科间、目间、纲间等)进化关系和进化历史提供较准确的信息。1976年,Vedel等首先建立了叶绿体DNA的内切酶谱分析方法,并将其应用于植物系统分类学中。Vedel等用限制酶ECoRI酶切从豌豆     

活化石植物－－苏铁树叶绿体DNA分子中的核糖核苷酸

随着分子生物学的深入发展,科学工作者对脱氧核糖核酸(DNA)的研究也更加深入。近年来发现一些植物叶绿体DNA(cpDNA)、动物线粒体DNA(mtDNA)分子中含有少数核糖核苷酸。其中对豌豆,菠菜和莴苣叶绿体DNA分子中的核糖核苷酸研究较多,而且比较详细。研究这个问题,使用的方法是碱(KOH)或核糖核酸酶(RNase)处理cpDNA。如果DNA分     

植物叶绿体4.5S核糖体rRNA作为分子杂交探针的研究

我们提取纯化了芹菜,菠菜和蕃茄叶绿体核糖体4.5SRNA(4.5SrRNA)并在其5’端标记~(32)P,作为探针与菠菜,蕃茄和芹菜叶绿体DNA(ctDNA)进行分子杂交。结果不仅证明4.5SrRNA可作为公用分子杂交探针,而且也说明不同植物4.5SrRNA序列有相当大的同源性。     

中国大麦叶绿体DNA和核糖体RNA基因限制性片段长度多型性

本文报道了我们对我国不同大麦区80份大麦品种叶绿体DNA和核糖体RNA基因限制性片段长度多型性的研究。结果表明:rDNA间隔序列长度存在丰富的多样性,80份材料中出现了8种长度变异炎型共组成8种表现型。长度变异类型及其表现型在地理分布上存在着明显的区域性。推测这种分布上的地区性与植物对环境的适应性有关。所用的两个叶绿体DNA克隆片段未检测到限制性片段长度多型性,说明栽培大麦叶绿体DNA变异程度低。     

水稻(Oryza sativa L.)核基因组存在叶绿体psbA基因的同源片段

序列比较说明,重复DNA顺序pRRD9与水稻叶绿体基因组中编码QB蛋白的psbA基因存在高度的同源。用pRRD9亚克隆片段pRRD9R和片段pRRD9L对水稻的叶绿体和核DNA进行Southern杂交分析,揭示了psbA基因同源片段在某个进化时期由叶绿体基因组转移到水稻核基因组,而且两者在水稻进化过程中的变异程度存在明显的差异。利用它们对野生稻和栽培稻总DNA的Southern杂交分析,显示亚洲栽培稻与AA基因组型的野生稻有较近的亲缘关系,以及在部分野生稻产生特异的杂交带谱,说明它可以作为一种分子探针来研究水稻的进化问题。     

黑藻cpDNA分子标记的筛选及其遗传多样性的初步研究

本研究从18个叶绿体DNA（cpDNA）分子标记中筛选出3个有效分子标记trnL-trnF、trnH-psbA和RPL16,利用它们对中国黑藻（Hydrilla verticillata（L.f.）Royle）8个居群进行了遗传多样性研究。结果显示,黑藻8个居群40个样本共有12个单倍型,总变异位点数为135个;单倍型多样性指数为0.9064,遗传多样性主要存在于居群间（89.6%）。其中单倍型Hap4同时存在于地理距离相隔较远的陕西汉中（SXHZ）和浙江余姚（YY）居群中。研究结果表明黑藻可以通过无性繁殖的方式快速完成居群扩张,同时,地理隔离和生境差异可能导致居群间基因流较低,奠基者效应和遗传漂变可能对黑藻的遗传结构产生重要影响。     

植物叶绿体与线粒体基因组DNA特异性比较研究

研究不同植物间叶绿体和线粒体基因组DNA的差异,探讨其在法庭科学中的应用价值.根据叶绿体和线粒体基因组DNA核苷酸序列的特点,分别设计了一系列相应的引物,经PCR扩增后,电泳鉴别不同的植物.结果表明在设计的一系列引物中,叶绿体基因组DNA的PCR产物差异不大,鉴别效果不明显;而线粒体基因DNA的PCR产物差异大,鉴别效果明显.因此以线粒体DNA为模板进行PCR扩增,在不同植物间存在良好的差异性,适合于不同植物间的鉴别,在法庭科学中具有实际应用价值.     

红菜苔叶绿体DNA的分离纯化及电镜观察

在等渗条件下用差速离心法获得红菜苔叶绿体,经扫描电镜检查,叶绿体较纯,呈球形、近球形或纺锤形,大小为2～3μm。以饱和酚法抽提叶绿体 DNA,经 Sepharose 4B 柱层析纯化后,琼脂糖凝胶电泳呈一条带,用透射电镜得到了完整的 DNA 照片。     

用低温熔化琼脂糖的叶绿体DNA的酶切图谱

DNA分子的限制性核酸内切酶谱为我们提供了与生化,遗传作用以及进化有关的物质基础。这也是核酸序列测定工作的起点。对于叶绿体DNA那样大小的各种DNA[110一180千碱基对(Kbp)],构建酶切图谱所采用的方法,通常包括从电泳凝胶中获得DNA片段以及其他过程。这里并不准备叙述那些化费时间而又常常没有效果的步骤。     

含笑属叶绿体基因组限制位点变异性研究

采用不连续蔗糖梯度离心法分别提取白兰(Michelia alba DC.)和含笑(Michelia figo spreng.)叶绿体DNA。经BamHI酶切后,白兰和含笑分别产生21和25个片段,其中白兰的各酶切片段在含笑的限制酶图谱对应位置均观察到,白兰和含笑叶绿体基因组大小分别为139.74和143.18kb。两基因组间的遗传距离为0.029。叶绿体DNA限制酶酶切分析可以在分子水平上讨论植物间的系统关系。     

rDNA兰绿藻可能有助于植物遗传工程

康奈尔大学的研究人员已成功地将一个外源基因扦入到一种兰绿藻-Anacystis nidulans,并加以表达,从而可利用该藻作为研究包括光合作用基因表达的模型系统。遗传工程师们试想提高植物光合作用的能效的同时,将高等植物核和叶绿体DNA的功能分开的企图遭到了失败。康奈尔B.Thompson研究所(Ithaca,NY)植物分子遗传实验室主任A.Szalay解释研究关于叶绿体光合作用和膜装配的分子遗传学是极其困难的。     

植物细胞核DNA,叶绿体DNA和线粒体DNA的比较

植物一般有细胞核,叶绿体和线粒体三套遗传体系,本文结合近年来植物分子生物学研究的最新进展,系统比较了细胞核ＤＮＡ,叶绿体ＤＮＡ和线粒体ＤＮＡ在组织结构,遗传方式,基因表达（转录,翻译,ＲＮＡ加工）等方面的差异。     

叶绿体DNA标记在谱系地理学中的应用研究进展

谱系地理学研究旨在探究历史上发生的影响目前遗传谱系系统发育和空间分布格局关系的生态与进化过程。叶绿体DNA具有单亲遗传、低突变率、单倍体等特征, 其分子标记不同程度地保留着植物长期进化的历史遗传痕迹, 有助于深度解析谱系地理变异的形成机制。本文探讨了上述特征是怎样影响分子标记的选择、扩大或缩小群体遗传结构分化、延长或缩短空间基因溯祖时间、促进或阻碍种间基因渐渗及谱系分选(复系、并系和单系形成)进程, 重点阐述了这些影响过程的理论基础, 并结合实际例子阐述谱系地理研究进展。由于位点间在突变率、选择强度及它们与漂变互作等方面存在异质性, 今后一个研究重点就是基于叶绿体全基因组序列分析谱系地理变化格局, 包括分析DNA位点间的基因渐渗或基因流动程度差异分布及沿着叶绿体DNA序列上谱系分选差异分布。     

甘草属种间杂交种叶绿体DNA父系遗传的发现及分析

通过对甘草属乌拉尔甘草(Glycyrrhiza uralensis)、光果甘草(G.glabra)、胀果甘草(G.inflata)及其人工杂交种组合G.uralensis♀×G.glabra♂、G.glabra♀×G.uralensis♂、G.uralensis♀×G.inflata♂、G.inflata♀×G.uralensis♂共68份材料的核基因ITS序列、叶绿体rbc L、mat K、trn H-psb A基因的序列分析,探讨了甘草属叶绿体DNA遗传方式。结果表明:(1)亲本种和人工杂交种ITS序列长度均为614 bp,其中34份人工杂交种ITS序列存在4处变异位点,且人工杂交种均检测出来自父本、母本ITS序列相同位点碱基的叠加,检测率为100%。(2)亲本种与人工杂交种的叶绿体基因rbc L、mat K、trn H-psb A序列长度相同,共有4处变异位点,人工杂交种在变异位点处的碱基与其相对应的父本碱基一致率高达97.1%。以上结果说明,该研究获得34份人工杂交种为100%杂交成功的F_1子代,核基因ITS序列可用于甘草属杂交种的遗传鉴定;甘草属叶绿体rbcL、mat K、trn H-psb A基因具有父系遗传特性,推测甘草属质体的遗传方式主要表现为父系遗传,这种质体遗传方式的发现为甘草属杂交种和遗传多样性研究提供了新的认识,也为杂交种的亲本鉴定提供分子依据。     

基于叶绿体DNA的黄土高原特有植物蕤核的谱系地理学

该文利用母系遗传的叶绿体DNA片段(psbA-trnH,psbI-psbK和psbJ-petA)对黄土高原地区的特有植物蕤核(Prinsepia uniflora)进行谱系地理学研究,以揭示其现有的遗传结构和群体历史动态.结果表明:(1)蕤核自然种群总的遗传多样性较高(HT=0.796),而种群内的遗传多样性较低(HS...     

叶绿体遗传转化的研究进展

核转化技术是基因工程的主要方法,但其多方面的不安全性使人们把焦点转向了植物基因工程另一目标：叶绿体遗传转化。本文介绍了叶绿体基因及基因组;叶绿体遗传转化的原理和方法：叶绿体转化的优点。重点介绍了关于叶绿体遗传转化国内外研究新进展。     

适合于胞质基因组扩增的红麻成熟叶片DNA提取改良方法

为了从成熟红麻叶片中提取高质量、高产量的基因组DNA,针对红麻成熟叶片中多糖、多酚含量较高的特性,利用改良CTAB法及改良SDS法分别提取红麻品种福红952成熟叶基因组DNA,并通过琼脂糖凝胶电泳和紫外分光光度计测定进行DNA质量检测。结果表明:改良CTAB法提取的基因组DNA电泳时点样孔干净,条带整齐无拖带,OD260/OD280为1.9左右,产率可达1.84μg/g,其质量、产量都高于改良SDS法,所提取的DNA可用于红麻RAPD分子标记、线粒体DNA、叶绿体DNA通用引物PCR扩增。改良CTAB法是提取成熟红麻叶片DNA的有效方法,并且可用于红麻分子标记及胞质基因组学研究。