一种新型叶绿体表达系统的构建

针对目前的叶绿体转基因技术存在载体构建步骤繁琐耗时的问题,建立了一种新型的不需自带启动子的叶绿体表达系统,选择模式植物烟草叶绿体中的假基因作为外源基因的插入位点.通过基因枪转化法获得4株独立的叶绿体转化植株.此新技术可实现叶绿体载体构建的时间、技术成本最小化,从而促进转基因叶绿体的应用.     

菠菜叶绿体基因组定点整合表达载体构建及原核表达

分析菠菜叶绿体基因组全序列,选用了rbcL基因和accD基因的间隔区作为外源基因的定点整合位点,并从菠菜叶绿体基因组中克隆了rbcL基因全长和accD基因的5′端部分,长度分别为1956 bp和1320 bp。以这2个DNA片段作为同源重组片段,以烟草叶绿体基因的启动子Prrn和终止子psbA3′控制外源基因的转录,构建了包含筛选标记基因aadA基因(编码氨基糖苷-3′-腺苷酸转移酶,具有壮观霉素和链霉素抗性)和报告基因GFP(编码绿色荧光蛋白)的菠菜叶绿体基因组定点整合表达载体pRAGA。酶切结果显示构建正确。将该载体转化大肠杆菌,在激光扫描共聚焦显微镜下用488 nm蓝光激发,发现大肠杆菌发出强烈的绿色荧光,而对照菌体没有荧光,表明GFP基因在原核大肠杆菌中已经成功表达。实验结果说明构建的菠菜叶绿体定点整合表达载体pRAGA可以用于菠菜叶绿体转化。     

基于叶绿体基因组全序列分析真叶植物叶绿体基因的适应性进化

 真叶植物包括蕨类、裸子植物和被子植物。迄今已积累有较为丰富的真叶植物叶绿体基因组全序列数据。选取了29种真叶植物的叶绿体基因组全序列,采用PAML 软件基于位点间可变ω模型,分别分析了蕨类、裸子植物和被子植物叶绿体基因的适应性进化。结果显示：① 蕨类、裸子植物和被子植物各有6.5%、7.5%和19.2%的叶绿体基因受正选择作用;被子植物经历正选择的叶绿体基因明显比蕨类和裸子植物为多;② 被正选择作用的叶绿体基因主要是遗传系统和光合系统基因,它们的编码产物涉及叶绿体蛋白质合成、基因转录、能量转化与调节及光合作用等过程。推测叶绿体功能基因可能在真叶植物对陆生生态环境的适应过程中起着重要作用。     

过表达番茄叶绿体小分子热激蛋白提高植株的耐热性

小分子热激蛋白是植物受到热胁迫后的主要表达产物之一,与植物细胞耐热有密切关系．我们将由CaMV35S启动子驱动的叶绿体小分子热激蛋白cDNA导入番茄,Northern及Western印迹分析表明,叶绿体小分子热激蛋白在转基因番茄中呈现组成型表达,通过测定转基因番茄和未转基因番茄的耐热性,发现转基因株系基础耐热性强于对照,说明叶绿体小分子热激蛋白的过量表达提高了植株的基础耐热性．     

植物叶绿体基因组研究及应用进展

叶绿体是植物进行光合作用的主要场所,是植物细胞特有的细胞器.叶绿体具有相对独立的遗传物质,是半自主性细胞器.本文从叶绿体起源,叶绿体DNA的遗传方式,叶绿体基因组的基本结构以及叶绿体基因组的进化四个方面综述了叶绿体基因组的研究进展.另外,综述了叶绿体基因组在系统发育基因组学、居群遗传学、谱系地理学和叶绿体基因工程中的应...     

叶绿体蛋白转运的机制

叶绿体是最重要的质体之一,其主要作用是对机体进行非常重要的光合作用.叶绿体90%以上的蛋白由核基因组编码,由于叶绿体由双层膜所包围,因此这些蛋白在细胞质中合成后需要在外膜易位子(TOC)和内膜易位子(TIC)的帮助下进行跨膜运输,分别穿越叶绿体外膜与内膜进入叶绿体后发挥其正常功能.本文对叶绿体蛋白跨膜运输的过程及其分子机制研究进展进行了简要评述.     

大麦叶绿体分裂的研究

报道了大麦叶绿体分裂的全过程。发现叶绿体是在长轴的中部或近中部产生缢痕、逐渐紧缩并断裂为两个子叶绿体的。并对遗传性黄化大麦叶绿体的结构特征、叶绿体分裂机制、同步性及子叶绿体的大小等进行讨论。     

烟草叶绿体分裂基因NfFtsZ2-1的克隆与功能分析

FtsZ蛋白在叶绿体的分裂过程中担负着重要作用.高等植物中FtsZ蛋白的陆续发现和功能分析加深了人们对叶绿体分裂机制的认识.植物中的ftsZ基因可分为两个明显不同的家族,在对烟草ftsZ1家族的研究基础上,对烟草ftsZ2家族成员的NtFtsZ2-1基因做了进一步的功能分析.研究结果表明,NtFtsZ2-1在叶绿体的分裂过程中发挥着重要作用,该基因的过量与减弱表达均对叶绿体的形态和数目产生了明显的影响.     

黄瓜叶绿体表达载体构建与稳定性研究

以黄瓜类质粒pC3为重要元件,构建了黄瓜叶绿体表达载体,并采用电穿孔方法对黄瓜离体叶绿体进行转化.以叶绿体总DNA为模板扩增出预期长度的外源基因,结果表明,类质粒pC3的整合没有影响表达载体结构的稳定.这种特异性黄瓜叶绿体表达载体的构建,为研究高等植物类质粒的起源、细胞器基因组间遗传物质传递等基础理论,以及推进叶绿体转化的应用提供了重要的工具.     

甜菊叶肉细胞脱分化高尔基体超微结构观察

应用电镜观察脱分化的甜菊叶肉细胞高尔基体与叶绿体、细胞核和微体的关系,结果如下:1)高尔基体成熟面紧贴正在分化的叶绿体,高尔基小泡沿着叶绿体外膜移动,2)高尔基体靠近细胞核,其成熟面向着细胞核;高尔基小泡经核孔进入细胞核内,3)高尔基体与微体靠近,高尔基小泡移向微体并沿着微体膜移动。     

栽培高粱叶绿体DNA的酶切片段分析

实验选取了具优良性状的高粱（Ｓｏｒｇｈｕｍｂｉｃｏｌｏｒ）４品种、两细胞雄性不育系,采用改进的高盐低ＰＨ值法对其叶绿体ＤＮＡ进行提取,纯化、限制性内切酶酶切分析。结果表明,改进的高盐低ＰＨ值法无论在ＤＮＡ的得主及质量上都有一定的提高,足以满足ＲＦＬＰ或其他酶切方法的需要;高粱栽培品种间的叶绿体ＤＮＡ变异很少,反映了各族间极其相近的亲缘关系,在可育胞质品种与胞雄性不育系的叶绿体ＤＮＡ之间明显存在两类     

木兰叶绿体atpB和rbcL基因的系统进化分析

木兰科植物作为古老的类群,其杂交和形态多样以及趋同进化等特点导致传统分类出现很多不同结论。对生物类群进行种群的系统进化分析可以在一定程度上弥补传统分类方法的局限。叶绿体的母系遗传相对保守、分子水平差异明显,是绿色植物的标志性细胞器,因此叶绿体基因组常被用来进行植物的系统进化探究。本项研究利用phylip软件将NCBI核酸序列数据库中下载的21种木兰科植物叶绿体的atpB和rbcL基因序列760bp进行序列比对处理之后,进一步应用邻接法进行分子进化系统发生分析,构建系统发育进化树,从而得出木兰属中白玉兰、星花玉兰、锐叶木兰、北美大叶木兰、夜香木兰等在系统进化中的亲缘关系,为进一步对木兰属植物进行系统发生研究奠定基础。     

盐藻高效遗传转化方法的确立

盐藻由于其自身的优点已被开发为一种新型生物反应器,主要用于外源性蛋白的表达,但遗传转化环节是目前存在的限制瓶颈之一。本文通过基因枪法、电击法和玻璃珠法对盐藻进行了转化比较,对其转化效率、细胞损伤程度和各自的优缺点进行了分析,确立一种最为适合盐藻的转化方法。研究结果表明:玻璃珠法不仅具有转化率最高、对细胞损伤程度最轻外,而且具有操作简单、经济性好、可控性和重复性好等优点,最适合作为盐藻的转化方法。此外,本文还对影响玻璃珠转化法转化结果的若干因素进行了探讨分析,以期获得更为理想的转化结果,为今后从事盐藻转化研究提供指导和参考。     

小麦叶绿体DNA的提取与psbA基因的扩增

利用高离子强度，低ｐＨ值缓冲液匀浆细胞的方法，提取小麦叶绿体ＤＮＡ，并以此为模板，通过聚合酶链反应（ＰＣＲ）对小麦叶绿体ｐｓｂＡ基因进行了特异性扩增。     

小麦遗传转化方法研究进展

目前小麦遗传转化尽管有多种方法,但转化效率仍然很低,一个重要原因是遗传转化方法尚不成熟,因此建立合适的转化方法是小麦遗传转化成功的关键.本文综述了小麦基因枪转化、农杆菌介导的遗传转化和花粉管通道法等几种重要遗传转化方法研究的最新进展,分析了各种方法的基本原理、优缺点及其影响因素.最后对小麦遗传转化研究中存在的主要问题进行了总结,并展望今后的研究重点与发展趋势.     

拟南芥中一个镍离子转运蛋白的亚细胞定位

离子的跨膜转运是细胞获取养分的重要环节，亦是植物在组织和器官水平上进行养分吸收运移的基础．在植物中镍（Ni）元素主要以Ni^2＋的形式存在，并通过Ni^2＋转运蛋白将其跨膜转运至相应的组织器官，参与氢酶和脲酶的合成．生物信息学分析表明，拟南芥中一个Ni^2＋转运蛋白AT2G16800含有叶绿体定位信息．克隆该基因5’端编码转运肽的272bp片段，与绿色荧光蛋白（GFP）基因融合后，在拟南芥中高效表达，对其进行了亚细胞定位的研究．转基因植株通过共聚焦扫描显微镜的观察，发现GFP荧光信号只存在于叶绿体中，该结果表明A他G16800为叶绿体蛋白．