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。     

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。     

植物叶绿体分裂的分子机制

叶绿体是植物细胞内一种重要的细胞器．它不仅是光合作用的场所,还是其它多种中间代谢的场所．叶绿体起源于蓝细菌,与其原核祖先类似,通过二分裂方式进行增殖．最近的研究表明,叶绿体的分裂装置包含原核起源和真核起源的蛋白质,它们在叶绿体的内膜内侧和外膜外侧协同作用以完成叶绿体的分裂．在过去十几年里,包括丝状温度敏感蛋白Z（FtsZ）、Min系统蛋白、质体分裂蛋白（PDV）和ARC蛋白等在内的多个叶绿体分裂相关组分被分离鉴定．本文简要介绍了叶绿体分裂装置各成员的发现、叶绿体被膜的收缩和叶绿体分裂位点的选择机制．另外,植物发育过程中叶绿体分裂可能受到细胞的控制,但目前对细胞如何调控叶绿体分裂知之甚少．本文对该领域的最新研究进展也进行了综述．     

菊科植物叶绿体基因组特征分析

基于高通量测量技术的发展,目前在GeneBank数据库中已获得了27种菊科植物叶绿体基因组全序列。尽管叶绿体基因组全序列在捕获进化事件的功能方面是有一定分歧的,但由于其高度的保守性和较低的进化速率,使其在不同物种间的系统进化研究中具有更好的统一性,从而使叶绿体基因组全序列成为一个更适合研究分子系统发育与分子生态学的宝贵工具。本研究对27种菊科植物叶绿体全基因组序列进行了系统分析,内容包括全基因组序列的大小,基因组容量,LSC,SSC,IR-LSC/SSC边界,假基因和DNA条形码等。基于上述信息,植物叶绿体基因组为菊科植物的分类鉴定和定位提供了更加准确的证据。     

植物细胞叶绿体的低温反应

低温冷冻是亚热带至寒带地区植物要经受的一种主要环境胁迫,而生活于这些地区的越冬植物经过长期进化已经产生了适应低温环境的策略。近年来人们从生理到分子的多个水平对植物适应低温环境的策略进行了研究,对低温的信号转导、冷诱导基因的类别和功能机制都有了一定的认识。但是,对越冬植物细胞中叶绿体这一重要结构在低温下的生理活动特点和生存策略的认识还不多。搜集整理了近年来的研究文献中对叶绿体的低温损伤、低温信号转导和低温适应策略的资料,以期助力于该领域的研究。     

植物叶绿体发育及调控研究进展

植物的光合作用几乎是所有生物生存和发展的物质基础。叶绿体是绿色植物进行光合作用的重要细胞器。尽管叶绿体发育及调控一直受到人们的关注,但其装备及调控的分子机制尚不完全清楚。该文对叶绿体装备过程、叶绿体发育调控及质体-细胞核反向信号的研究进展进行概述,以使人们从整体上认识叶绿体发育及调控机制。     

1342个植物叶绿体基因组分析

叶绿体是植物进行光合作用的主要场所,是生命活动的能量之泉,由于其结构简单,且通过母系遗传,正逐渐成为研究热点。本研究通过统计分析,对美国国立生物技术信息中心(national center of biotechnology information,NCBI)上已公布的叶绿体基因组信息(截止到2016年10月31日),特别是植物叶绿体基因组信息进行了整理,发现目前全世界有242家研究单位正致力于叶绿体基因组研究,他们的研究对象多达200个科属。对公布的植物叶绿体基因组进行分析,发现它们的长度主要集中在140~160 kb,GC含量多为35%~40%,编码80~100个基因。叶绿体基因组研究已经进入崭新的阶段,对叶绿体基因组的深入研究,必将帮助我们更快、更深入地认识、利用和保护植物。     

植物叶绿体基因组基因表达调控的研究

叶绿体基因的表达在许多方面与原核基因表达相似,所以最早的理论认为叶绿体基因的表达与原核相似,是在转录起始水平上的调控,进一步的研究认为叶绿体基因表达调控是在不同水平上进行的如：转录水平的调节、转录后调节与修饰、翻译和翻译后修饰等。     

植物叶绿体互补作用的研究——Ⅰ.杂交双亲叶绿体的互补作用

本文报道水稻“三系”叶绿体和大豆叶绿体希尔反应(光还原DCIP)的互补作用的结果。水稻(或大豆)杂交双亲叶绿体在体外等量混合时,其希尔反应活性大于两亲本叶绿体的平均值。实验结果表明:(1)水稻不育系+恢复系或保持系+恢复系的混合叶绿体有明显的互补作用;而不育系+保持系的混合叶绿体无互补作用。(2)提取叶绿体后的上清液与叶绿体混     

工程植物摄取除草剂并以之为养料

Guido Hartmann及其在Ludwig Maximilian大学(慕尼黑)的同事经遗传工程法产生了能将一种除草剂转化为有用氮源的马铃薯植株。此除草剂抗性是通过包括一种土壤真菌Myrothecium verrucarai氨基氰水化酶基因在内的途径而建立起来的。该酶把氨基氰转化为脲,再同化并转化为其它成份,如氨基酸等。利用CaMV(花椰菜花叶病毒组)载体使之在马铃薯细胞中表达,再从此细胞再生出马铃薯植株。再生株的叶片中大量表达了氨基氰水化酶。当用氨基氰处理时,转基因株与未转化株不同,其生长状     

植物叶绿体类囊体膜及膜蛋白研究进展

叶绿体是植物和真核藻类进行光合作用的场所。存在于叶绿体类囊体膜上的蛋白质复合物含有光反应所需的光合色素和电子传递链组分,在光合作用过程中,光化学反应发生在类囊体膜上。因此,类囊体膜是光能向化学能转化的主要场所,因而也一直是光合作用研究的热点。叶绿体类囊体膜的深入研究可以促进光合作用的分子机理研究。该文就叶绿体类囊体膜的三维构象及类囊体膜蛋白的组成和功能研究进行了综述。     

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。     

陆生植物叶绿体RNA编辑进化分析

RNA编辑现象存在于除地钱外的所有陆生植物中。对非维管植物(角苔、苔藓)和维管植物(蕨类、双子叶植物)中1 514个C-U RNA编辑位点从氨基酸转移概率、密码子转移概率、编辑位点在密码子中的位置、编辑位点-1位置碱基出现频率以及编辑位点+1位置碱基出现频率5个方面进行分析发现,双子叶植物叶绿体RNA编辑在密码子转移方面与其他陆生植物类群存在显著差异。     

环境因子对植物叶绿体结构的影响

叶绿体是一种对环境变化敏感的细胞器,环境变化通常会直接造成叶绿体大小、位置、类囊体片层、淀粉粒数量等方面发生适应性变化.从上述几个方面综述了植物叶绿体结构时CO2 浓度、温度、光照、水分胁迫等环境因子及多因子复合作用的适应性变化,分析了该领域的研究特点及方向.     

向植物叶绿体导人基因成功

植物遗传工程的基本方法是向植物细胞核导入基因.最近,美国新泽西州Rutgers大学的Waksman研究所的Pal Maliga及其研究小组在植物叶绿体中导入外来基因获得成功.叶绿体是绿色植物细胞中的一种小的结构物,包括光合过程中把二氧化碳和水转换成碳水化合物的叶绿素.叶绿体是与植物细胞共存的光合成细菌进化而来的,有自己特有的DNA.由于开发了向叶绿体DNA导入外来基因的技术,就有可能开发抗除草剂植物和光合能力高的重组作物品种.     

植物叶绿体和线粒体的超微弱发光

介绍叶绿体和线粒体的超弱发光基础,以及各自的发光特点与影响因素.