植物白化基因的作用机制与研究进展

白化是一种植物叶色突变现象,引起叶色白化的原因有很多,但是作用机制基本相同,都是由叶绿素缺失或者叶绿体发育受阻造成的。综述近年国内外关于植物白化基因的研究现状,相关基因的克隆以及发展应用,为植物白化基因的进一步研究提供参考。     

丙肝病毒融合抗原基因导入烟草叶绿体及转化株同质化的研究

植物生物反应器的研究已成为当前基因工程领域的一个新生长点。 本实验用PCR方法, 从丙型肝炎病毒cDNA文库中克隆了非结构NS3区基因片段及核心抗原C区基因片段, 并在两段基因间加入连接肽SPGS的密码子序列, 构建成融合抗原基因NS3-C。 将该融合基因转入烟草叶绿体转化及表达载体中, 通过基因枪转化法得到转基因植株。 对N     

应用RAPD技术研究不同种山羊草叶绿体DNA的遗传变异

采用随机扩增多态性ＤＮＡ（ＲＡＰＤ）技术研究了山羊草属ｃｐＤＮＡ的遗传变异性。用改良的“高盐低ｐＨ法”提取了１５种山羊草材料和一种二粒小麦的叶绿体ＤＮＡ,并建立了重复性较好的ＲＡＰＤ标准分析条件。在此标准条件下,检测了１６个材料叶绿体ＤＮＡ的多态性。经１０个引物扩增,在得到的６４个片段中,有６个片段是１６个材料共有的,多态性达９０％。聚类分析结果显示,关系较近的有小亚山羊草和欧山羊草,粘果山羊草和     

灌浆期郑麦1860旗叶的光合速率及叶绿体超微结构分析

为了解郑麦1860在灌浆前中期（花后15~21 d）旗叶叶绿体超微结构以及光合速率,选取百农207和周麦18为对照,通过光合仪测定三个小麦品种花后15~21 d叶片的光合参数,并利用实时荧光定量PCR对灌浆期蔗糖和淀粉合成相关基因的表达量进行分析,进一步通过透射电子显微镜观察叶绿体的超微结构。结果表明,花后15~21 d郑麦1860的净光合速率 (P_n)、细胞间隙CO₂浓度 (C_i) 和气孔导度 (G_s) 总体上显著高于百农207和周麦18,且保持较高的ATP酶活性、NADPH酶含量和叶绿素含量。与百农207和周麦18相比,郑麦1860花后15 d的淀粉含量也相对较高,但花后21 d的淀粉含量较花后15 d显著降低,而蔗糖含量却显著提高。实时荧光定量PCR分析表明,花后15~21 d郑麦1860旗叶蔗糖合成相关基因TaFBA、TaSS和淀粉合成相关基因TaSSⅡ均能保持较高的表达水平。透射电子显微镜观察发现,花后21 d郑麦1860叶绿体的类囊体片层排列清晰有序,堆砌紧密,嗜锇颗粒较少,也未观察到淀粉粒,表明该品种在灌浆前中期一直保持着较稳定的光合结构。这些结果表明,与百农207和周麦18相比,郑麦1860在灌浆前中期能够维持较完整的叶绿体结构,对光能的吸收和转化利用能力更强,可以捕获更多的光能进行光合作用;同时,可将旗叶中的光合产物更快地转运到籽粒中,降低旗叶中的光合产物浓度,从而维持较高的光合速率。     

OsDXR interacts with OsMORF1 to regulate chloroplast development and the RNA editing of chloroplast genes in rice

Plant chlorophyll biosynthesis and chloroplast development are two complex processes that are regulated by exogenous and endogenous factors.  In this study, we identified OsDXR, a gene encoding a reductoisomerase that positively regulates chlorophyll biosynthesis and chloroplast development in rice.  OsDXR knock-out lines displayed the albino phenotype and could not complete the whole life cycle process.  OsDXR was highly expressed in rice leaves, and subcellular localization indicated that OsDXR is a chloroplast protein.  Many genes involved in chlorophyll biosynthesis and chloroplast development were differentially expressed in the OsDXR knock-out lines compared to the wild type.  Moreover, we found that the RNA editing efficiencies of ndhA-1019 and rpl2-1 were significantly reduced in the OsDXR knock-out lines.  Furthermore, OsDXR interacted with the RNA editing factor OsMORF1 in a yeast two-hybrid screen and bimolecular fluorescence complementation assay.  Finally, disruption of the plastidial 2-C-methyl-derythritol-4-phosphate pathway resulted in defects in chloroplast development and the RNA editing of chloroplast genes.     

基于叶绿体InDel标记对玉米S型胞质不育制种鉴定的研究

以精选表型和基因型丰富的29份代表性玉米自交系以及三联体验证材料,基于叶绿体基因组中11个InDel位点进行引物设计、筛选评估,确定2对玉米S型不育鉴定特异引物。两对引物CPMIDP01CE和CPMIDP02CE的多态分别为83个和5个碱基的插入缺失变异,属于trnS-trnG和ndhJ-ndhK基因间区。CPMIDP01CE和CP?MIDP02CE引物的扩增产物如果含有83 bp插入序列(片段长度为339 bp),不含有5 bp的插入序列(片段长度为239 bp),所分析样品即为S型胞质不育材料。两对特异鉴定引物基于变性荧光毛细管、非变性凝胶毛细管、琼脂糖等不同电泳平台均建立了检测方法,并且具有兼容更高效的KASP、TaqMan等技术体系的潜力。