叶绿体DNA分析技术及其在植物系统学研究中的应用

叶绿体DNA在植物系统学研究中已得到广泛应用。综述了DNA杂交、DNA限制酶谱分析、RFLP分析、PCR_RFLP分析、微卫星序列分析、SSCP分析和核酸序列分析等叶绿体DNA分析技术的原理、特点及应用     

菠菜性别差异NUPTs序列的克隆及分析

质体DNA向核基因组转移能够形成核质体DNA,核质体DNA序列的插入是推动动植物基因组及染色体组演化的重要动力.但是核质体DNA的插入和植物性染色体起源及演化之间的关系仍不清楚.以雌雄异株植物菠菜为材料,利用基因组消减杂交技术筛选分离菠菜雌雄基因组差异的NUPTs序列,并进行验证和分析.结果表明,从构建的菠菜消减杂交文库中共得到39条长度为75~308 bp的雌雄差异序列,其平均长度约为154 bp.对获得的序列进行Blastn同源比对发现了12条序列为叶绿体基因组来源序列,这些序列与菠菜叶绿体基因组相似度在98%以上,说明所获得的差异片段为核质体DNA序列.将筛选出的核质体DNA序列进行进一步验证后获得了两个稳定的长度分别为146 bp和199 bp的雄性偏好核质体DNA序列,说明所获得的两个NUPTs序列在菠菜雄性基因组中有更多的累积.     

DNA序列在植物系统进化研究中的应用

DNA序列分析已广泛应用于植物系统与进化学研究，根据不同的研究对象和问题选择相对应的DNA序列来进行研究显得十分重要。目前在植物系统与进化学中主要一些DNA的应用，主要是讨论叶绿体基因组（rbcL等）和核基因组（18S，ITS）中的特定DNA序列区段。研究表明，18S,rbcL等编码基因一般适用于较高分类阶元甚至整个种子植物谱系间的系统发育的探讨，而ITS极cpDNA的非编码区序列等因其较快的进化速率多用于较低分类阶元的系统关系研究。     

响叶杨（杨属）叶绿体基因组测序与比较分析

本研究中,我们对响叶杨的叶绿体基因组进行测序和组装,并将其与杨属其他11个叶绿体基因组进行比较分析.结果表明,响叶杨叶绿体基因组全长158,591bp,其中两个反向重复序列区(IR)长度均为27,667bp,长单拷贝序列区(LSC)和短单拷贝序列区(SSC)长度分别为84,634和18,623bp.通过对杨属12个物种的叶绿体基因组进行比较,只发现了6个相对较大的插入缺失,因此整体而言,杨属的叶绿体基因组结构是高度保守的.系统发育分析结果显示,杨属中12个物种组成了3个具有高支持率的进化支,响叶杨与其他白杨组物种聚为一支,并且与银白杨的亲缘关系最近.本研究基于叶绿体基因组数据揭示了杨属的进化历史,将有助于进一步开展杨属植物基于叶绿体DNA序列数据的群体遗传学及其他分子生态学研究.     

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...     

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。     

山东新分布药用植物碎米桠的DNA条形码分子鉴定

利用DNA条形码技术,对一种在山东省中药资源普查中发现的形态鉴定较困难的植物进行了分子鉴定。首先对样本进行总DNA提取,核ITS2 序列、叶绿体psbA-trnH序列的PCR扩增和测序,然后将所得序列用Chromasv校对拼接,利用软件MEGA6.0分析数据。结果表明,该物种为山东新分布唇形科香茶菜属植物碎米桠。该研究为山东省新分布种碎米桠的确定及其资源开发提供了重要证据。     

天麻DNA分子的克隆与鉴定及其生物信息学分析

运用随机扩增多态性DNA（RAPD）技术测定天麻DNA指纹图谱,从中选择需要的特异DNA片段．经过DNA回收、克隆与鉴定,获得目的DNA阳性克隆．通过DNA测序和生物信息学分析确定目的DNA的新颖性及其所含的生物信息．应用PCR技术研究了该DNA序列在天麻种群中的分布．结果表明,该DNA序列是新发现的,而且含有丰富的生物学信息,值得进一步研究．本研究成果为天麻基因组DNA的开发与利用提供了科学依据,可应用于天麻种群的遗传分类,对其他经济植物包括药用植物的相关研究具有借鉴意义．     

俄罗斯否定叶绿体起源于细菌的假说

<正>据俄科学院西伯利亚分院网站报道,该分院克拉斯诺亚尔斯克科学中心的科研团队通过比较植物叶绿体与蓝细菌的DNA全基因组发现,叶绿体DNA内部结构与细菌存在实质性差异,这是科学界首次验证两者基因组存在原则性结构差异,就此推翻了植物叶绿体细胞起源于蓝细胞的假说。相关成果发布在"BMC Bioinformatics"科学期刊上。     

马铃薯与其野生近缘种叶绿体基因组差异分析

叶绿体基因组是植物基因组的重要组成部分,解析马铃薯及其野生近缘种的叶绿体基因组结构差异对理解马铃薯的进化具有重要的意义.选择Solanum fernandezianum、Solanum etuberosum、Solanum palustre和Solanum phureja进行叶绿体基因组的组装和结构分析.发现它们叶绿体基因组的长度为155 283～155 492 bp,总GC含量变异较小,为37.86%～37.94%,基因的数目均为113个.通过基因组序列差异比较分析,共鉴定了725个单核苷酸多态性(SNP)、62个插入和47个缺失.其中,有229个SNP和3个缺失在马铃薯中是独有的,分别落在了49个和3个基因上.简单重复序列(SSR)分析发现,群体中只存在单核苷酸和二核苷酸的重复,总的变异数目在马铃薯中最少.序列相似性分析结果表明在马铃薯栽培种和野生种之间存在3个差异较大的区域.基于叶绿体全基因组的系统进化树分析发现,三个野生种中S.etuberosum和S.palustre具有更近的亲缘关系.     

DNA的生物催化功能

近年来，发现不少结构特殊的DNA分子具有多种生物催化功能，这些DNA分子被称为脱氧核酶或酶性DNA，它们在用作RNA或DNA工具酶、基因分析和诊断手段以及基因治疗药物等方面的潜力引人注目，综述了这些DNA分子的种类、性质和应用方面的最新研究进展。     

植物DNA条形码技术:机遇与挑战

DNA条形码技术是指传统分类对物种无法鉴定时,运用一条短的标准的DNA区间作为条码来进行物种鉴定的方法.目前,叶绿体基因rbcL和matK基因片断可能被用作植物DNA条形码技术的分子标记.本文回顾了DNA条形码技术的背景,植物DNA条形码技术的过程和效果.广义DNA条形码技术已被证实在中药鉴定中具有作用.同时,本文还讨论了在我国经济高速发展时期,DNA条形码技术在生物多样性保护中应用前景.     

DNA计算机

脱氧核糖核酸（简称DNA）是生物体内的一种具有双螺旋结构的遗传物质,用DNA可以进行运算,即构成的DNA计算机能很快地求解复杂的问题;以DNA编码为信息的载体,DNA计算机中的输入和输出设备都是DNA的,链用一系列二进制的数代表所求问题中的变量,用DNA中特有的寡核苷酸序列表示这些二进制的数,再将DNA利用分子生物和化学组装技术组装到芯片上,利用DNA杂交化学方法,排除各种代表不正确解的寡核苷酸序列,最后通过聚合酶链式反应（PCR）和各种检测技术读出保留在芯片上的DNA序列,读出的DNA序列所代表的二进制数即为所求问题的解,本文将从DNA运算过程入手,介绍DNA计算机的原理和DNA计算机的若干最新研究进展。     

DNA分析技术在法医中的应用进展

DNA是脱氧核糖核酸的英文缩写,几乎是所有生物的基本遗传物质.DNA结构被阐明后,诞生一系列的DNA检验的技术并迅速在许多研究和应用领域发挥重要的作用,尤其在法医学领域具有重要意义.文章就DNA分析技术的产生、主要技术及其在法医领域中的应用进展作一综述.     

Single gene circles in dinoflagellate chloroplast genomes.

Photosynthetic dinoflagellates are important aquatic primary producers and notorious causes of toxic 'red tides'. Typical dinoflagellate chloroplasts differ from all other plastids in having a combination of three envelope membranes and peridinin-chlorophyll a/c light-harvesting pigments. Despite evidence of a dinoflagellete satellite DNA containing chloroplast genes, previous attempts to obtain chloroplast gene sequences have been uniformly unsuccessful. Here we show that the dinoflagellate chloroplast DNA genome structure is unique. Complete sequences of chloroplast ribosomal RNA genes and seven chloroplast protein genes from the dinoflagellate Heterocapsa triquetra reveal that each is located alone on a separate minicircular chromosome: 'one gene-one circle'. The genes are the most divergent known from chloroplast genomes. Each circle has an unusual tripartite non-coding region (putative replicon origin), which is highly conserved among the nine circles through extensive gene conversion, but is very divergent between species. Several other dinoflagellate species have minicircular chloroplast genes, indicating that this type of genomic organization may have evolved in ancestral peridinean dinoflagellates. Phylogenetic analysis indicates that dinoflagellate chloroplasts are related to chromistan and red algal chloroplasts and supports their origin by secondary symbiogenesis.     

生物大分子在水生态毒理学研究中的应用

生物大分子是近年来在水生态毒理学研究中的主要对象．与其它研究手段相比，生物大分子的研究具有特异性、预警性和广泛实用性等特点．章主要介绍了指示环境污染物的几类主要生物标志物，同时还讨论了生物大分子研究的特点，展望了该领域的应用前景．     

DNA序列分析在药用植物鉴定中的应用

随着DNA测序技术的不断发展,DNA序列分析在药用植物鉴定和品质研究等方面得到了广泛应用,为药用植物鉴定和道地性研究注入了新的活力.从药用植物鉴定和品质研究中的常用DNA片段(基因)、DNA序列分析在药用植物鉴定以及道地性研究中的应用等3个方面对有关研究的主要进展进行了综述,并对今后研究的前景和应注意的问题进行了初步讨论.     

Configuration of nucleolar DNAin situ in nucleolus ofAllium cepa cells

The location and configuration of nucleolar DNA have not been determined for a long time. In this paper, we have observed the nucleolar ultrastructure and the character of nucleolar DNA in Allium cepa cells by conventional electron microscopy and the cytochemical NAMA-Ur DNA specific staining method. Furthermore, we have properly improved the NAMA-Ur method so as to analyze the location and configuration of nucleolar DNA in situ. Our results indicated that the nucleolar DNA in Allium cepa cells is mainly located at the border between fibrillar centers and dense fibrillar component, especially distributed in the configuration of encircling the fibrillar centers.