植物叶绿体基因工程发展探析

从叶绿体的概念、转化优点、转化主要过程及方法等方面概述了叶绿体基因工程的发展情况,介绍了叶绿体基因工程的应用,包括提高植物光合效率、合成有机物质、生产疫苗、增强植物抗性及在系统发育学中的应用等,并提出叶绿体基因工程存在的问题,对其未来发展进行了展望。     

植物叶绿体遗传转化技术及应用研究进展

叶绿体转化是植物基因工程中的新热点,叶绿体转基因通常具有较高表达水平,可以在操纵子中成簇串联,而且可以有效地防止外源基因的花粉逃逸。最近的研究逐步地扩展了人们对叶绿体基因工程的应用,许多实例表明,质体转化在作物遗传改良上有着巨大的潜力,同样在植物生物反应器的发展上也有巨大作用,可持续且高效益地生产生物医药、生物酶以及化工原材料。综述了叶绿体遗传转化技术的最新进展,重点阐述了叶绿体转化的表达调控及叶绿体转化技术的应用。     

作物基因工程进展和展望

综述了国内外抗除草剂、抗病、抗虫、抗逆境的作物基因工程，以及直接利用基因工程的手段改良农作物的品质、产量的研究进展，并介绍了叶绿体转化基因工程的最新进展。     

叶绿体基因工程在农业中的应用

叶绿体转基因工程与核转基因相比具有明显的优越性,包括:外源基因的高效表达,基因的原核表达形式,无位置效应和基因沉默现象,环境安全性好。目前已经有许多作物品种通过叶绿体基因工程获得了抗除草剂、抗虫、抗病、耐盐耐旱的特性。叶绿体转基因植物是作为生物反应器的理想系统。但是叶绿体转基因也面临着许多挑战,如转化效率低、单子叶植物再生系统的确立与筛选以及叶绿体基因组序列的获得。     

植物叶绿体基因工程研究进展

植物叶绿体基因工程与细胞核基因工程相比,具有许多独特的优势,如能够实现外源基因特异整合及高效表达、多基因共表达、外源基因不会随花粉扩散、没有位置效应和基因沉默等.目前已在16种植物中成功获得叶绿体转基因植株,改良了植物的农艺性状,特别是在烟草叶绿体中高效表达了40多种外源蛋白,包括多种抗体和疫苗.尽管如此,这项技术目前...     

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.     

叶绿体基因组的转化研究

叶绿体基因组的转化研究日益为人们认识并重视,成为细胞遗传工程研究的新方向.转化的筛选标记基因主要有四种:突变型16S rRNA基因、NPT II基因、荧光标记基因、aadA基因.本文着重介绍了叶绿体转化中载体导入的方法、转化后的同质化和叶绿体转化的优点.     

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。     

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。     

叶绿体的遗传工程应用研究

介绍了叶绿体遗传转化的优点,从作为生物反应器及应用于遗传育种两方面介绍了叶绿体的遗传转化应用,并对其应用研究进行了展望。     

Advancing approach and toolbox in optimization of chloroplast genetic transformation technology

Chloroplast is a discrete, highly structured, and semi-autonomous cellular organelle. The small genome of chloroplast makes it an up-and-coming platform for synthetic biology. As a special means of synthetic biology, chloroplast genetic engineering shows excellent potential in reconstructing various sophisticated metabolic pathways within the plants for specific purposes, such as improving crop photosynthetic capacity, enhancing plant stress resistance, and synthesizing new drugs and vaccines. However, many plant species exhibit limited efficiency or inability in chloroplast genetic transformation. Hence, new transformation technologies and tools are being constantly developed. In order to further expand and facilitate the application of chloroplast genetic engineering, this review summarizes the new technologies in chloroplast genetic transformation in recent years and discusses the choice of appropriate synthetic biological elements for the construction of efficient chloroplast transformation vectors.     

光调控下的叶绿体变化

不同的环境都会在叶绿体的形成与发育中起作用,环境对叶绿体产生的改变直接影响光合作用的水平与特性,光是影响叶绿体生长发育最重要的环境因素之一,研究光调控下叶绿体的变化对如何改善作物叶绿体发育条件,促进叶绿体的发育,有效的利用光能,提高农业生产上作物的光合作用,提供理论上的依据。在此,综述和讨论了叶绿体的形态、结构和发育过程,以及叶绿体的内部物质和超微结构在连续光照、脉冲光照、间歇光照及不同光源条件下的变化。     

水稻叶绿体表达体系的建立及抗PPT叶绿体转化植株的获得

 【目的】建立外源基因在水稻叶绿体中的表达体系。【方法】通过分析已公布的水稻叶绿体基因组全序列及其基因分布特点，选择ndhF与trnL的基因间序列作为除草剂PPT抗性基因bar定点整合的位点。以水稻叶绿体基因组DNA为模板，采用PCR方法克隆了两个适于水稻叶绿体基因组遗传转化的同源片段，构建了含水稻叶绿体16S高效表达启动子、外源基因bar、psbA基因的3′序列（终止子）以及两个同源片段的水稻叶绿体特异表达载体pRB。【结果】采用基因枪法转化水稻品种中花10号幼穗诱导的愈伤组织，并再生植株，获得转化体后代种子。对转化植株进行的分子检测结果表明，外源基因bar 可能被整合到水稻叶绿体基因组中。后代种子的遗传学分析显示，外源基因bar可正常表达并遗传。【结论】利用所建立的水稻叶绿体外源基因表达体系，外源基因bar既可在水稻叶绿体基因组中正常表达，还可作为转化体筛选时的除草剂抗性选择标记。     

杉木叶绿体发育超微结构的初步研究

<正>自1817年Pelletier和Caventou命名叶绿素以来,人们对叶绿体的结构及其光合作用的研究取得了显著的成就。1865年Sachs报告了叶绿素乃是定位在特殊的小体中,叶绿素只有在光照条件下才能形成,阳光决定了该特殊小体在吸收二氧化碳中的活性。1883年Schimper证实Sachs的特殊小体,并命名为叶绿体。1915年R.M.Willstatter对叶绿素进行了深入的研究。1961年M.Caivin对光合作用进行了研究,揭示了C还原的生化途径,即C_3途径。Miihlethaler和Freg—Wyssling于1959年利用黄化苗进行了叶绿体光合膜形态建成的研究。     

传统中药材麦冬的DNA条形码鉴定

该文分析了DNA条形码序列(ITS、psb A-trnH、matK、rbcL和trn L-F)对采自10个不同产区的麦冬进行PCR扩增及测序。结果表明,ITS序列变异位点为11 bp且较稳定。叶绿体序列的变异位点较低。本研究构建了ITS及联合叶绿体片段与ITS的系统发育树,4个叶绿体片段各自构建的系统发育树结果不理想,以ITS构建的系统发育树为主。广西桂林、贵州贵定与浙江余杭聚为一支;四川什都、四川珙县与广东肇庆聚为一支;云南麻栗坡与云南石林聚为一支;江西庐山与湖南桑植聚为另一分支,位于发育树基部;以上分支均得到G+C含量和遗传距离的支持,种内具有较近的亲缘关系。ITS序列具有稳定的变异位点和鉴定位点,能够准确的鉴定不同产地的麦冬,基于ITS构建的系统发育树能够较好的区分其亲缘关系。     

不同亲本起源的三倍体毛白杨叶绿体性状的变异

利用7个毛白杨不同亲本起源的三倍体无性系和3个二倍体无性系对叶绿体大小、数目、单位体积叶绿体DNA含量和单个细胞叶绿体DNA含量等性状进行了研究。结果表明:大部分三倍体毛白杨与二倍体亲本在叶绿体大小上差异不大;叶绿体数目则随着倍数的增加而增加,其中卵细胞染色体加倍成功的三倍体达到极显著水平;在单位体积、单个细胞叶绿体DNA含量方面,花粉染色体加倍的三倍体比卵细胞染色体加倍的三倍体变异更加显著,其中单位体积叶绿体DNA量的增加与单个细胞DNA量成正比,而与单位体积叶绿体数目关系不大。总之,加倍前后毛白杨叶绿体性状的变异,并不完全随着倍性的增加而增加,与亲本的特性关系密切,有偏母性遗传趋势。     

叶绿体基因组微卫星标记(cpSSR)研究进展

随着测序技术的发展,叶绿体基因组微卫星标记(cpSSRs)的开发和应用越来越普遍。该研究介绍了叶绿体基因组分子标记的特点、用途、开发方法以及已开发的cpSSRs所具有的特点。随着cpSSRs开发成本的降低及研究技术的成熟,新的cpSSRs不断开发,将会有越来越多的叶绿体基因组SSR分子标记应用于群体遗传学、生物地理学和杂交育种的研究。其在野生植物进化过程研究中所具备的潜力在不久的将来将被充分认识和利用。     

烤烟成熟期叶绿体主要化学成分变化

利用湖南农业大学烟草工程与技术中心技术平台,本文采用分光光度计、高效液相色谱等现代分析技术手段,研究了全国主栽优良烤烟品种K326成熟期中部叶片叶绿体密度及叶绿体色素和蛋白质的含量变化。结果表明:烤烟成熟期随成熟度的推进,叶片叶绿体密度、叶绿体化学成分含量都呈下降趋势,但不同时间段下降幅度不同。     

水稻通用叶绿体表达载体的构建

本研究建立了以水稻叶绿体来源的trnA、trnI为同源重组片段,水稻叶绿体来源的Prrn为启动子,烟草叶绿体来源的Tps-bA为终止子,EPSP为筛选标记基因,GFP为外源基因,并含有两个多克隆位点(MCS)的"水稻通用叶绿体表达载体":pBAC823-NdeI-trnA-ApaI-XhoI-Prrn-AgeI-SalI-GFP-KpnI-SmaI-PacI-tpsba--HindIII-Prrn-EPSP-tpsba-EcoRI-trnI-NotI-pBAC823,并将其命名为pBAC8234。酶切试验结果证明,载体pBAC8234上GFP基因两侧设计的酶切位点为单克隆酶切位点,可用于后续实验。