植物线粒体结构基因组研究进展

植物线粒体基因组具有复杂的结构特征:基因组200~2 400 kb不等,变化大、重组频繁,存在水平基因迁移现象等。基因组中既含有非常保守的功能基因,也存在高度变异的基因间区序列。大量研究表明,线粒体基因组是植物细胞质雄性不育因子的载体。综述了近年来植物线粒基因组结构特征、基因组成和热点研究的进展,为进一步深入研究植物细胞质雄性不育的分子机理,并为胞质雄性不育三系杂交种选育、作物杂种优势利用提供理论指导。     

牦牛线粒体基因组研究进展

系统了解牦牛线粒体基因组(mtDNA)的研究现状,探究其存在的缺陷与不足,为今后更好地开展牦牛基因组学研究提供依据和基础材料。笔者通过查阅近20年有关牦牛mtDNA研究的文献资料,对牦牛mtDNA全序列和部分序列的研究进展进行综述。自20世纪80年代末以来,mtDNA作为一种很好的分子标记已被研究者用于探究牦牛的起源驯化、遗传多样性、迁徙模式、历史发展动态、分类学地位、适应性机理及系统发育关系等问题,并取得了具有结论性的诸多成果。然而,有关牦牛mtDNA全序列基础上的群体基因组学研究、线粒体转录组和蛋白质组学研究、核基因组与线粒体基因组间的互作和调控研究、线粒体基因组与部分性状间的关联分析等内容,还有待继续深入研究。     

关于动物线粒体基因组研究的进展

1962年,Nass等从鸡胚细胞发现了线粒体DNA(mtDNA),从此为细胞信息结构的研究掀开了新的一页。mtDNA在动物细胞中是多拷贝,易从组织中分离纯化。     

高等植物线粒体基因组测序和序列分析

线粒体是真核细胞内的重要细胞器,是一种遗传上半自主性的细胞器,编码与自身功能相关的部分基因,参与生命活动一些过程。植物的线粒体基因组较动物的更为复杂,且与植物细胞质雄性不育和物种进化密切相关。本文概述了植物线粒体基因组测序工作,并在此基础上,综述了植物线粒体基因组的大小、组成形式、基因组序列的结构特征、基因组成,分析表达特点、RNA编辑、序列重组,以及线粒体基因组进化、线粒体相关的雄性不育机理研究的研究进展。     

甘蔗叶绿体基因组研究进展

随着现代分子生物学技术的发展,目前已经完成了多种植物叶绿体基因组的全序列测定,并研究了这些基因的结构、功能与表达。大部分高等植物的叶绿体基因组结构稳定,基因数量、排列顺序及组成上具有保守性。随着甘蔗叶绿体基因组测序工作的完成,为甘蔗叶绿体相关研究奠定了良好基础。文章从甘蔗叶绿体基因组图谱、结构和功能基因、叶绿体RNA编辑以及甘蔗属叶绿体系统进化等方面综合概述了甘蔗叶绿体基因组研究取得的成果,并从甘蔗叶绿体遗传转化、甘蔗及近缘属叶绿体基因组测序和叶绿体基因组cpSSRs开发利用等方面指出甘蔗叶绿体基因组今后的研究方向。     

甘蔗叶绿体基因组研究进展

随着现代分子生物学技术的发展,目前已经完成了多种植物叶绿体基因组的全序列测定,并研究了这些基因的结构、功能与表达.大部分高等植物的叶绿体基因组结构稳定,基因数量、排列顺序及组成上具有保守性.随着甘蔗叶绿体基因组测序工作的完成,为甘蔗叶绿体相关研究奠定了良好基础.文章从甘蔗叶绿体基因组图谱、结构和功能基因、叶绿体RNA编辑以及甘蔗属叶绿体系统进化等方面综合概述了甘蔗叶绿体基因组研究取得的成果,并从甘蔗叶绿体遗传转化、甘蔗及近缘属叶绿体基因组测序和叶绿体基因组cpSSRs开发利用等方面指出甘蔗叶绿体基因组今后的研究方向.     

紫薇属植物叶绿体基因组研究进展

紫薇属植物在全世界约有 60 种,已培育出 500 多个品种。紫薇属植物是优良的园林观赏植物, 除花色艳丽夺目外,还有净化空气的特性,在园林和园艺应用中具有重要价值。目前,由于紫薇属植物频繁的 种间杂交和基因渐渗,形态分类系统已不能满足紫薇属植物的遗传多样性研究。随着现代生物技术发展,基于 叶绿体基因组的研究在物种亲缘关系研究中表现出明显优势,从叶绿体基因组中发掘的 DNA 片段及简单重复序 列常用作植物分子标记,便于植物的鉴定与分类。迄今已完成 22 种紫薇属植物叶绿体基因组的全序列测定, 利用贝叶斯法分析了 22 种紫薇属植物的系统发育关系,得出 22 种紫薇属植物为单系群;并归纳得出紫薇属 叶绿体基因组大小约为 150 kbp,最大的 Lagerstroemia venusta 长度为 152 521 bp,最小的 L. guilinensis 长度为 151 968 bp,其中 LSC 区长度为 83~84 kbp,SSC 区长度约 16 kbp,IR 区约 25 kbp,叶绿体基因组中 GC 含量为 37.6%~37.7%。综述了紫薇属植物叶绿体基因组的结构及其在 DNA 条形码、简单重复序列与系统发育中的应用, 旨在了解紫薇属植物叶绿体全基因组的研究现状,提高对紫薇属在园林应用中的评价认识,为该属基于叶绿体 基因组的种质资源鉴定、遗传和系统发育等方面深入研究奠定基础,为培育更多应用于园林观光的紫薇属植物 提供数据支撑。     

甘蔗叶绿体基因组研究进展（英文）

随着现代分子生物学技术的发展,目前已经完成了多种植物叶绿体基因组的全序列测定,并研究了这些基因的结构、功能与表达。大部分高等植物的叶绿体基因组结构稳定,基因数量、排列顺序及组成上具有保守性。甘蔗叶绿体基因组测序工作的完成为甘蔗叶绿体相关研究奠定了良好基础。文章从甘蔗叶绿体基因组图谱、结构和功能基因、叶绿体RNA编辑以及甘蔗属叶绿体系统进化等方面综合概述了甘蔗叶绿体基因组研究取得的成果,并从甘蔗叶绿体遗传转化、甘蔗及近缘属叶绿体基因组测序和叶绿体基因组cpSSRs开发利用等方面指出甘蔗叶绿体基因组今后的研究方向。     

温州市森林旅游发展的影响因素调查

为促进温州森林旅游业的发展,以温州森林公园为研究对象,在生态旅游相关理论的指导下,主要运用了问卷调查及理论综合分析等研究方法,调查和研究影响温州森林旅游发展的相关因素,提出相关对策,解决温州森林旅游发展中存在的一些问题。调查显示,游客普遍受教育程度较高,学生和事业单位人员较多,男女比例大至相当,年轻游客居多,游客以集体出行为主,主要来自省内。出行目的健康和休闲居前,采用观光车的游客比例高,出游时间集中在周末和节假日,对风景资源及环境质量要求较高,对硬件设施及管理要求一般,倾向于选择城郊森林公园,具有一定的回头率。通过分析,笔者提出一些如联办旅游活动、丰富旅游方式、重视团体游客的接待工作等建议和意见,以期为温州森林旅游事业带来新的发展。     

植物细胞质雄性不育与线粒体基因组的分子生物学研究进展

本文综述了植物细胞质雄性不育和线粒体基因组基因及其表达产物的分子生物学研究进展。对细胞质雄性不育遗传因子的细胞器定位、线粒体基因组嵌合基因及其表达产物与细胞质雄性不育的产生的关系、育性恢复基因对线粒体嵌合基因表达的影响、线粒体质粒和RNA 编辑对细胞质雄性不育的影响等细胞质雄性不育的分子生物学研究进展进行了讨论。     

Study on the Mitochondrial Genome of Sea Island Cotton (Gossypium barbadense) by BAC Library Screening

The plant mitochondrial genome displays complex features, particularly in terms of cytoplasmic male sterility （CMS）. Therefore, research on the cotton mitochondrial genome may provide important information for analyzing genome evolution and exploring the molecular mechanism of CMS. In this paper, we present a preliminary study on the mitochondrial genome of sea island cotton （Gossypium barbadense） based on positive clones from the bacterial artificial chromosome （BAC） library. Thirty-five primers designed with the conserved sequences of functional genes and exons of mitochondria were used to screen positive clones in the genome library of the sea island cotton variety called Pima 90-53. Ten BAC clones were obtained and verified for further study. A contig was obtained based on six overlapping clones and subsequently laid out primarily on the mitochondrial genome. One BAC clone, clone 6 harbored with the inserter of approximate 115 kb mtDNA sequence, in which more than 10 primers fragments could be amplified, was sequenced and assembled using the Solexa strategy. Fifteen mitochondrial functional genes were revealed in clone 6 by gene annotation. The characteristics of the syntenic gene/exon of the sequences and RNA editing were preliminarily predicted.     

建昌鸭线粒体基因组全序列分析

参照近源物种线粒体基因组序列设计引物15对,用PCR产物直接测序法测得建昌鸭(Anas platyrhychos)线粒体基因组全序列,初步分析其特点和各基因的定位.结果显示:建昌鸭线粒体基因组全长16 606 bp,碱基A、T、G、C的含量分别为29.21%、22.19%、15.77%、32.83%,包含13个蛋白质编码基因、2个rRNA基因、22个tRNA基因和1个非编码调控区(D-loop),基因组结构和已知雁形目鸟类的完全相同.基于线粒体13个蛋白质编码基因序列,采用邻接法构建雁形目8个物种的系统进化树,所得结果与传统的系统分类基本一致.     

高等植物RNA编辑的研究进展

RNA编辑被认为是生命体一种新的基因加工与修饰现象,通过改变单个核苷酸使得转录的成熟RNA与模板DNA的编码序列不完全一致。RNA编辑普遍存在于陆生植物中,是高等植物线粒体和叶绿体产生功能蛋白的重要方式,本文重点概述了高等植物RNA编辑的研究进展,并对研究中有待解决的问题进行了展望。     

CRISPR/Cas9系统在植物基因组定点编辑中的研究进展

当外源DNA通过转基因技术导入植物细胞后,会以同源重组或非同源重组两种不同的方式整合到基因组中,进而获得相应的目标性状。外源DNA与受体细胞序列相同或相近的位点发生重新组合,从而整合到受体细胞的染色体上称之为同源重组;当发生了DNA双链断裂的细胞为了避免DNA或染色体断裂而造成DNA降解或对生命力的影响,而强行将2个DNA断端彼此连接在一起时则为非同源重组。发生非同源重组的细胞其基因组常出现核苷酸片段的插入和/或缺失以及其他突变等多种情况,使得研究者无法得到精确控制的突变结果;而发生同源重组的细胞基因组序列通常不变,通过加入同源重组的供体DNA,可以实现对基因组的精确修饰和改造。由于在植物中产生自发同源重组的概率很低,对植物基因组进行精确修饰和改造非常困难,位点特异性核酸酶的出现和应用,大大提升了同源重组的效率,使基因组编辑变得更加高效和精确,从而使得对包括植物在内的任何物种进行基因组编辑都将成为可能。锌指核酸酶（ZFN）和TALE核酸酶（TALENs）是能够使DNA的靶位点产生DNA双链断裂进而实现基因组定点编辑的常用系统,但在具体应用中发现这两种系统存在着许多缺陷和不足,如脱靶效应、与基因组进行特异结合与染色体位置及邻近序列有关等,另外技术难度大、构建组装时间长也限制了其应用。CRISPR/Cas系统广泛存在于细菌及古生菌中, 是机体长期进化形成的RNA指导的降解入侵病毒或噬菌体DNA的适应性免疫系统。Ⅱ型CRISPR/Cas系统经过密码子优化等改造后已成为继锌指核酸酶ZFNs和TALENs后的新型高效定点编辑的新技术,具有突变效率高、制作简单、易操作及成本低的特点。目前,该技术成功应用于人类细胞、斑马鱼、小鼠以及细菌的基因组精确编辑,编辑的类型包括基因的定点插入、小片段的缺失、多个位点同时突变、基因定点的indel突变等。目前,CRISPR/Cas系统在植物中的应用还比较有限,但该技术为植物基因工程的发展呈现了美好的前景。文中首先简要介绍了CRISPR/Cas系统的组成和基本原理,进而详细综述了该技术在植物内源基因和外源基因定点编辑中的应用,主要列举了自CRISPR/Cas系统改造成功以来利用该系统对单子叶和双子叶植物进行基因组定点编辑的案例,最后对基因组编辑技术在农业和植物基因工程上的应用进行了展望,希望能够为开展该领域研究的科研工作者提供参考。     

线虫线粒体基因组全序列分析研究进展

 线虫(nematode)种类繁多,生活方式多样,一部分线虫可寄生于动物和植物体内,引起线虫病(nematodiasis),其中旋毛虫病、猪蛔虫病等是重要的人兽共患寄生虫病,在中国和世界各地普遍流行,危害严重。本文将对线虫线粒体基因组的研究进展、应用和今后发展方向做一简要综述。迄今,已完成46种线虫的线粒体基因组全序列测定和分析。线虫线粒体基因组的碱基组成、基因结构、基因变异等方面有其特点,这些分析结果为线形动物门线粒体功能基因组学研究、比较基因组学研究、分子分类学研究、虫种(株)鉴定与分类、分子系统发育和进化分析等提供了重要依据和指导作用,为线虫病诊断、分子流行病学调查等分子检测方法的建立提供参考依据。     

74种鸟类线粒体基因组碱基组成及特征分析

 在鸟类线粒体基因组中,不同物种的线粒体碱基组成和特性存在明显的差异。截至2008年5月,GenBank细胞器基因组资源数据库共公布了74种鸟类线粒体全基因组数据。本研究利用已公布的鸟类线粒体基因组全序列分析其碱基组成特征。结果表明：(1)鸟类线粒体基因组密码子第二位的GC含量值波动范围十分狭窄,而密码子第三位的GC含量值波动范围很大。(2) 密码子第三位碱基中C的含量波动范围较大,为32.60%-50.70%。(3)线粒体基因组GC含量主要由密码子第三位的碱基C和T的变化引起。(4)密码子第三位碱基的GC含量与线粒体基因组的GC含量的变化存在相关性。这些结果,为今后鸟类线粒体基因组的深入研究提供借鉴和参考资料。     

凭祥睑虎线粒体基因组序列测定与分析

采用PCR扩增方法测定了凭祥睑虎(Goniurosaurus luii)线粒体基因组全序列。经测序线粒体基因组全长16 519 bp,含有13个蛋白质编码基因、2个r RNA基因、22个t RNA基因和1个控制区。凭祥睑虎线粒体基因组碱基组成分别为A(34.11%)、T(27.43%)、C(26.01%)、G(12.45%)。除t RNA-Ser(AGY)外,其余21个t RNA基因的二级结构均为典型的三叶草结构。13个蛋白质编码基因中,7个基因(ND1、ND4、ND5、COⅡ、COⅢ、ATP8、ATP6)的起始密码子为ATG,2个基因(ND2、ND3)为ATA,2个基因(ND4L、Cytb)为ACA,剩余2个分别为ATC(COI)和GTG(ND6)。终止密码子一般都是TAA、AGA或者TAA,ND2、ND3、ND4、ND6、ATP6、COⅢ6个基因由不完全终止密码子终止(TA或T)。控制区全长1 147 bp,含有7个串联重复序列、6个终止相关序列TAS和2个保守序列(CBS-2,CBS-3)。