共查询到20条相似文献，搜索用时 156 毫秒
1.
系统发育研究是进化生物中的基本问题,也是其他众多生物学分支学科的基础问题,其核心在于研究不同生物类群间的亲缘关系与进化命运。利用分子数据研究生物之间的进化关系是系统发育研究的重要手段。随着测序技术的提升和测序成本的持续下降,系统发育研究由早期基于单基因或联合少数片段逐步发展到现阶段利用大规模基因组数据对个体、群体、物种以及更高水平的进化关系进行探讨。讨论了目前植物体内的3套基因组(叶绿体基因组、线粒体基因组与核基因组)在系统发育研究中的代表性成果,总结了植物不同基因组的特征及其在系统发育研究中的优势与局限,探讨了系统发育树构建的主要方法,并对未来研究进行了展望。目前,植物体内的3套基因组适用于不同阶元和类群的系统发育研究,不同基因组之间的遗传特性差异使其在系统发育研究中具备不同的优势和应用：(1)叶绿体基因组结构相对简单,序列保守,不易重组,单亲遗传,是广泛应用于系统发育学和进化生物学等研究领域的理想分子数据资源;(2)植物线粒体基因组序列进化速率较慢,目前仅适用于早期植物和大尺度水平的系统发育研究;(3)核基因组为双亲遗传,可综合揭示双亲谱系及系统网状进化关系,在系统发育研究中具有巨... 相似文献
2.
S A Johnston P Q Anziano K Shark J C Sanford R A Butow 《Science (New York, N.Y.)》1988,240(4858):1538-1541
The genetic transformation of mitochondria and chloroplasts has been an intractable problem. The newly developed "biolistic" (biological ballistic) process was used to deliver DNA into yeast cells to stably transform their mitochondria. A nonreverting strain, which is respiratory deficient because of a deletion in the mitochondrial oxi3 gene, was bombarded with tungsten microprojectiles coated with DNA bearing sequences that could correct the oxi3 deletion. Respiratory-competent transformants were obtained in which the introduced oxi3 DNA is integrated at the homologous site in the mitochondrial genome. Organelle genomes can now be manipulated by molecular genetic techniques in the same way as nuclear genomes. 相似文献
3.
Nuclear and mitochondrial DNA comparisons reveal extreme rate variation in the molecular clock 总被引：28，自引：0，他引：28
The discovery that the rate of evolution of vertebrate mitochondrial DNA is rapid, compared to the rate for vertebrate nuclear DNA, has resulted in its widespread use in evolutionary studies. Comparison of mitochondrial and nuclear DNA divergences among echinoid and vertebrate taxa of similar ages indicates that the rapid rate of vertebrate mitochondrial DNA evolution is, in part, an artifact of a widely divergent rate of nuclear DNA evolution. This disparity in relative rates of mitochondrial and nuclear DNA divergence suggests that the controls and constraints under which the mitochondrial and nuclear genomes operate are evolving independently, and provides evidence that is independent of fossil dating for a robust rejection of a generalized molecular clock hypothesis of DNA evolution. 相似文献
4.
核线粒体假基因Numt（Nuclear Mitochondrial pseudogene）的存在具有重大的进化意义,它为基因组进化和基因组间相互作用的动态研究打开了一个窗口。假基因是基因组上与编码基因序列非常相似的非功能性基因组DNA拷贝,一般情况都不被转录,且没有明确生理意义。Numts由于处于不同的突变压力下,与真正的线粒体序列相比具不同的进化模式,其进化速率比线粒体同源基因要慢的多,类似分子化石,在核苷酸序列上更接近现存mtDNA的祖先状态。本研究在前几年研究的基础上,通过PCR技术,旨在发现宁夏束颈蝗核基因组中所存在的线粒体Cytb基因的假基因（Numt）。通过对PCR产物的检测,推断宁夏束颈蝗存在Numt,在对目标片断进行测序并利用GeneBank的BLASTn序列比对后确定序列特征,进一步确定Numt的实验正在规化进行中。预期本研究的结果将为Numts来源和机制,基因组进化和基因组间相互作用、系统进化、横向基因转移和核序列突变等研究提供实验基础。 相似文献
5.
根据线粒体nad1基因第2内含子的序列多态性对糯玉米进行系统分类 总被引：1，自引：0，他引：1
在植物的系统与进化研究中,相对于叶绿体和核基因片段而言,线粒体基因片段由于其系统发育信息位点少、结构复杂而较少应用到系统学研究中。本研究选用nad1基因的第二内含子序列重建玉蜀黍属主要种的系统发生树,在分子水平上验证了糯玉米在玉蜀黍属中系统学位置,并在此基础上探讨了nad1基因内含子序列的系统学意义及其在系统发育重建中的价值。结果表明,目前对玉蜀黍属内各类型材料的系统分类是合理的,糯玉米和玉米种内各类型材料之间遗传差异小;线粒体nad1基因第2内含子序列在种内和种间的变异较小,在种以上分类研究中具有一定的系统学价值。 相似文献
6.
74种鸟类线粒体基因组碱基组成及特征分析 总被引：3，自引：0，他引：3
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。 相似文献
7.
Angiosperms are a relatively recent evolutionary innovation, but their genome sizes have diversified remarkably since their origin, at a rate beyond that of most other taxa. Genome size is often correlated with plant growth and ecology, and extremely large genomes may be limited both ecologically and evolutionarily. Yet the relationship between genome size and natural selection remains poorly understood. The manifold cellular and physiological effects of large genomes may be a function of selection on the major components that contribute to genome size, such as transposable elements and gene duplication. To understand the nature of selection on these genomic components, both population-genetic and comparative approaches are needed. 相似文献
8.
牦牛线粒体基因组研究进展 总被引：1，自引：1，他引：0
马志杰 《中国农业大学学报》2014,19(3):154-161
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。 相似文献
9.
高等植物线粒体基因组研究进展 总被引：1，自引：0，他引：1
高等植物线粒体基因组在目前已知生物中是最大、最复杂的, 阐述了高等植物线粒体基因组的最新研究进展。从全基因组的测序方法开始,重点介绍了高等植物线粒体基因组的组成和结构特点,特别是基因含量、内含子、基因间隔序列、RNA编辑、重复序列、叶绿体和细胞核与线粒体之间的DNA交换以及线粒体基因的遗传起源和进化等热点问题,以期为更好的了解核质互作、植物进化等科学问题奠定基础。 相似文献
10.
Raffaele S Farrer RA Cano LM Studholme DJ MacLean D Thines M Jiang RH Zody MC Kunjeti SG Donofrio NM Meyers BC Nusbaum C Kamoun S 《Science (New York, N.Y.)》2010,330(6010):1540-1543
Many plant pathogens, including those in the lineage of the Irish potato famine organism Phytophthora infestans, evolve by host jumps followed by specialization. However, how host jumps affect genome evolution remains largely unknown. To determine the patterns of sequence variation in the P. infestans lineage, we resequenced six genomes of four sister species. This revealed uneven evolutionary rates across genomes with genes in repeat-rich regions showing higher rates of structural polymorphisms and positive selection. These loci are enriched in genes induced in planta, implicating host adaptation in genome evolution. Unexpectedly, genes involved in epigenetic processes formed another class of rapidly evolving residents of the gene-sparse regions. These results demonstrate that dynamic repeat-rich genome compartments underpin accelerated gene evolution following host jumps in this pathogen lineage. 相似文献
11.
DNA碱基编辑技术是由CRISPR/Cas系统发展而来，能对基因组碱基进行精准编辑。目前已开发的DNA碱基编辑器包括介导C·G至T·A转换的胞嘧啶单碱基编辑器、介导A·T至G·C转换的腺嘌呤单碱基编辑器、介导C·G至G·C颠换的糖基化酶单碱基编辑器、介导C·G至T·A和A·T至G·C同时转换的双碱基编辑器、介导任意碱基之间转换的引导编辑器以及线粒体DNA编辑器。本文系统总结了上述6种DNA编辑器的原理、优化历程及最新研究进展，着重介绍了应用到植物研究中的碱基编辑器工具及其在作物遗传改良中的应用，并对碱基编辑技术今后的发展进行了展望。 相似文献
12.
Hailer F Kutschera VE Hallström BM Klassert D Fain SR Leonard JA Arnason U Janke A 《Science (New York, N.Y.)》2012,336(6079):344-347
Recent studies have shown that the polar bear matriline (mitochondrial DNA) evolved from a brown bear lineage since the late Pleistocene, potentially indicating rapid speciation and adaption to arctic conditions. Here, we present a high-resolution data set from multiple independent loci across the nuclear genomes of a broad sample of polar, brown, and black bears. Bayesian coalescent analyses place polar bears outside the brown bear clade and date the divergence much earlier, in the middle Pleistocene, about 600 (338 to 934) thousand years ago. This provides more time for polar bear evolution and confirms previous suggestions that polar bears carry introgressed brown bear mitochondrial DNA due to past hybridization. Our results highlight that multilocus genomic analyses are crucial for an accurate understanding of evolutionary history. 相似文献
13.
水平基因转移,一般分为细胞内部或者跨越物种边界的遗传物质交流。跨界直接介导方式,包括共生、内共生、寄生、嫁接等。细胞内的基因转移,主要包括细胞核与细胞器基因组间的相互渗透;跨越物种边界的遗传物质交流,主要涉及寄生与寄主植物的基因横向转移,寄主与寄生植物mRNA也会发生大规模的水平转移。基于基因组学研究进展,本研究综述了植物水平基因转移的迁移序列类型、迁移方向及迁移机制:首先,植物细胞的线粒体基因组能够整合细胞核转座元件以及叶绿体起源的tRNA基因,线粒体和叶绿体基因组的功能基因及间区序列能够迁移到核基因组;其次,植物种间,通过寄生、嫁接等方式转移大量的DNA(如线粒体基因、叶绿体基因和转座元件)和RNA(如mRNA)序列;迁移机制涉及到DNA介导和RNA介导方式,迁移方向包括单向和双向转移。迁移序列的基因功能活性研究是重要的后续研究方向。 相似文献
14.
林毅 《安徽农业大学学报》2001,28(2):115-118
通过调查杂交和回交后代的结实率 ,评价小麦转基因系中位于 B、 D基因组上的 Bar基因向联合山羊草转移的风险。B基因组含有 Bar基因的 Bobwhite 3 1系、D基因组含有 Bar基因的 Bobwhite 71系和联合山羊草作为亲本。采用不去雄、天然授粉 ,去雄、天然授粉和去雄、人工授粉 3种授粉方式以鉴定不同授粉方式对 Bar基因转移的影响 ;通过测定回交后代 Bar基因抗性植株的比例对分别位于 B基因组和 D基因组中的Bar基因进行安全评价。结果表明 ,在不去雄、天然授粉的条件下 ,结实率是非常低的 ,在本次试验中未得到种子。但是 ,在人工授粉条件下 ,可以获得杂种。基因位点在 B基因组或在 D基因组上 ,Bar基因的转移有很大差别。位于 B基因组上 Bar基因向联合山羊草转移比位于 D基因组上的 Bar基因更为困难。因为小麦基因组构成为 AABBDD,联合山羊草为 CCDD,它们有公共的 D基因组 ,在配子形成时 D基因组的染色体不会形成单价体而丢失。试验中 ,( 71系×联合山羊草 )×联合山羊草群体中 Bar基因抗性植株比例较高 ,( 3 1系×联合山羊草 )×联合山羊草未检出抗性植株。因此 ,B或 A基因组带 Bar基因的转基因小麦可以用来控制杂草 ,以减轻抗性基因从转基因小麦中向联合山羊草转移的风险。 相似文献
15.
[目的]探讨选择压力与核苷酸替代率的关系。[方法]采用统计学方法分析高粱、玉米中部分核基因、细胞器基因的同义替代率、非同义替代率以及二者之间的比值,并对一些相关功能基因进行对比分析。[结果]相关功能基因在核与叶绿体中所受的纯化选择压力相近,在线粒体中则较低。高粱、玉米核同源基因间及核中不同功能基因间核苷酸替代的差异主要由非同义替代的差异造成。[结论]选择压力影响不同功能基因、不同物种的分子进化速率,而核与细胞器基因间进化速率的差异与选择压力间并无直接联系。 相似文献
16.
水稻叶绿体和线粒体基因组较小,且均被测序清楚,可以作为研究细胞质遗传的良好材料,而如何快速有效地分离纯化获得高产量和高质量的细胞质基因组是从DNA水平上研究细胞质遗传变异的前提条件。本研究结合了蔗糖密度梯度离心法-全基因组DNA扩增法(whole genome amplification,WGA),对细胞质基因组的制备进行了改良。改良后的方法仅使用20g的水稻叶片,即可在2d时间内得到浓度达300ng/μL以上,总量达40μg以上的高纯度(OD260/280值为18~20)、完整的叶绿体DNA (chloroplast DNA,cpDNA)和线粒体DNA (mitochondrial DNA,mtDNA)。该法制备的细胞质基因组可以满足多种细胞质基因组实验的要求,包括Solexa全基因组测序技术的要求。 相似文献
17.
Raymond J Zhaxybayeva O Gogarten JP Gerdes SY Blankenship RE 《Science (New York, N.Y.)》2002,298(5598):1616-1620
The process of photosynthesis has had profound global-scale effects on Earth; however, its origin and evolution remain enigmatic. Here we report a whole-genome comparison of representatives from all five groups of photosynthetic prokaryotes and show that horizontal gene transfer has been pivotal in their evolution. Excluding a small number of orthologs that show congruent phylogenies, the genomes of these organisms represent mosaics of genes with very different evolutionary histories. We have also analyzed a subset of "photosynthesis-specific" genes that were elucidated through a differential genome comparison. Our results explain incoherencies in previous data-limited phylogenetic analyses of phototrophic bacteria and indicate that the core components of photosynthesis have been subject to lateral transfer. 相似文献
18.
The X chromosomes of mammals and fruit flies exhibit unusual properties that have evolved to deal with the different dosages of X-linked genes in males (XY) and females (XX). The X chromosome dosage-compensation mechanisms discovered in these species are evolutionarily unrelated, but exhibit surprising parallels in their regulatory strategies. These features include the importance of noncoding RNAs, and epigenetic spreading of chromatin-modifying activities. Sex chromosomes have posed a fascinating puzzle for biologists. The dissimilar organization, gene content, and regulation of the X and Y chromosomes are thought to reflect selective forces acting on original pairs of identical chromosomes (1-3). The result in many organisms is a male-specific Y chromosome that has lost most of its original genetic content, and a difference in dosage of the X chromosome in males (XY) and females (XX). 相似文献
19.
莱茵衣藻细胞核转化系统研究进展 总被引：1，自引：0，他引：1
莱茵衣藻(Chlamydomonas reinhardti)是一种3套基因组都能进行遗传转化的真核生物.随着转基因技术的不断完善,利用衣藻作为受体生物进行外源基因表达的研究已经成为新的研究热点.特别是利用衣藻核基因组转化系统表达外源基因的研究也取得了一系列的进展.在受体衣藻品系的选择、遗传转化效率、表达调控等方面进行的系列研究,为建立一套稳定高效的外源基因表达系统打下了坚实的基础.文章对近几年在衣藻细胞核遗传转化系统等方面的研究进展进行了综述. 相似文献