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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
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为了筛选出具有高多态性的cpDNA 和ITS序列引物,用于研究野生玫瑰自然种群的分子谱系地理,以野生玫瑰8个种群为试材,通过12对叶绿体基因组引物和4对核基因组ITS引物的PCR扩增和PCR产物测序,筛选出trnL-trnF、rpl20-rps12、rbcl、ITS1四对具有高多态性的引物。序列变异计算与系统发育树结果显示,8个野生玫瑰种群变异较低,可划分为2支。筛选出高多态性的cpDNA引物3对和ITS引物1对,适用于研究野生玫瑰系统发育和谱系地理结构,能够进一步探究濒危物种野生玫瑰的谱系地理。 相似文献
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对9个青藏高原植被区的仲彬草属(StYP基因组组成)植物及2个拟鹅观草属(St基因组)物种和2个冰草属(P基因组)植物共13个类群的叶绿体rbcL序列进行遗传和基因谱系分析,探讨青藏高原仲彬草属植物的系统关系及其物种形成的母本供体来源。结果表明:①Kengyilia stenachyra、Kengyilia kokonorica、Kengyilia hirsuta、Kengyilia rigidula和Kengyilia grandiglumis的种间关系较近;②Kengyilia stenachyra和Kengyilia geminata在rbcL序列上发生了一定程度的分化;③拟鹅观草属和冰草属植物均可能作为母本供体参与青藏高原植被区不同仲彬草属植物的物种形成。 相似文献
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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. 相似文献
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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。 相似文献
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通过Clustal X2.1、Boxshade、DNAman和MEGA6等软件的使用,介绍了生物学软件在核酸序列比对、着色美化、序列分析和植物系统发育树构建中的应用。并结合具体实例,采用邻接法对核基因组中的内转录间隔区序列进行了构树,进化枝的可信度较高,表明该方法适用于相似度较高、亲缘关系较近序列的系统发育树的构建。 相似文献
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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。 相似文献
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月季、蔷薇和玫瑰是隶属于蔷薇科蔷薇属的姊妹树种,由于长时间的杂交和人工栽培,三者的形态很难区分,急需开发一套分子标记对三者进行鉴定。据此,本研究获取了月季、蔷薇和玫瑰的叶绿体基因组序列,对其基因组序列的特点、简单重复序列(SSR)分子标记、核苷酸多态性及月季、蔷薇和玫瑰在蔷薇属内的系统发育关系进行了分析。结果表明：月季、蔷薇和玫瑰的叶绿体基因组全长分别为156 591、156 592、157 110 bp,均具有非常典型的四分体结构;月季、蔷薇和玫瑰叶绿体基因组分别含有131、137、136个基因,总GC含量均为37.00%;月季、蔷薇和玫瑰叶绿体基因组的结构高度相似,共线性关系良好,蛋白编码区域保守度与相似度最高;在月季、蔷薇和玫瑰的叶绿体基因组中分别鉴定出57、59、46个SSR,且绝大多数是单核苷酸重复序列;以筛选到的matK基因作为分子标记构建的系统发育树显示,蔷薇科蔷薇属植物聚为一个单系类群,可以区分月季、蔷薇和玫瑰,且月季与蔷薇的亲缘关系最近。本研究结果可为后续蔷薇属植物的遗传多样性、遗传结构及系统发育研究提供参考。 相似文献
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利用全基因组重测序数据组装得到了夏石金花茶等4种金花茶的叶绿体全基因组序列,并进行了注释和比较分析.结果表明,4种金花茶植物叶绿体基因组序列高度相似,约为156 657～157 046 bp,均预测注释134个基因,包含89个蛋白编码基因、8个rRNA和37个tRNA;金花茶植物的叶绿体基因组在结构和进化上具有保守性,它们具有相似的密码子偏好性且均未发生大面积的倒位和基因重排;通过叶绿体基因组的比较分析和核苷酸多态性分析发掘了rps16和ycf1等高变异片段,这些片段可作为金花茶植物的分子标记;基于金花茶叶绿体基因组数据构建的系统进化树具有较高的支持度,说明金花茶叶绿体基因组序列的公布对其系统发育的研究具有重要意义. 相似文献
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对中国种子植物属的分布区类型进行属的区系分析，并统计了中国不同地区山茶科植物的分布情况，以测序完成的14个属14种山茶科植物叶绿体基因组为研究对象，系统比较基因组间的结构差异，分析4个IR边界扩张与收缩情况，并以近缘物种圆叶鹿蹄草为外类群，使用MEGA 4.0构建系统进化树，分析物种间的亲缘关系。结果表明，我国山茶科植物共计15属，主要为热带亚热带成分的涉及9个属，占山茶科总分布包含属的60%。所分析的14种山茶科植物基因组长度各一，折柄茶属的心叶折柄茶叶绿体基因组最大，为158 450 bp，而最小的柃木属翅柃大小为155 179 bp，差异接近3.3 kb。以杜鹃目下鹿蹄草科的圆叶鹿蹄草为外类群，对14种山茶科植物构建了系统进化树，一共12个节点，支持率较高，山茶科14个种被分成2个大的进化枝，红皮紫茎和心叶折柄茶亲缘关系近，厚皮香属的厚皮香与山茶科的所属关系存在争议。结合植物区系分析与叶绿体基因组的结构进化分析方法，反映出山茶科植物的进化发育关系，为解决这类问题提供参考信息。 相似文献
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测序技术的进步有力促进了基因组学的研究进展。近年来,已有7个茶树参考基因组相继发表,但不同基因组间SSR的数量和特征尚不清楚。通过对7个茶树全基因组SSR位点的鉴定和比较分析发现,茶树中二核苷酸重复单元SSR最多,其次是三核苷酸重复单元,所有品种Ⅰ类SSR均含量均低于Ⅱ类SSR。品种间SSR数量在391 815至595 417之间变化,全基因组SSR密度则从131.94 Mb-1到207.66 Mb-1不等,不同染色体间存在明显差异。与基因组二核苷酸重复最多不同,CDS区SSR密度更低,且以三核苷酸重复单元为主。二核苷酸和三核苷酸重复最多的类型分别为AG/CT和AAT/TTA。同时发现,不同品种基因组间存在丰富的多态性SSR位点。对这些特征的揭示和多态性SSR的鉴定,将为茶树遗传图谱构建、遗传多样性分析和重要性状的遗传机制解析奠定基础并提供支撑。 相似文献
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染色体原位杂交技术在植物亲缘关系研究中的应用 总被引：6，自引：0，他引：6
该文综述了近年来染色体原位杂交技术 (ISH)在植物亲缘关系研究中的应用 .文中介绍了 3种基于不同探针类型的ISH技术 ,以及该项技术在植物供体基因组的识别、不同供体基因组之间关系和物种形成过程中供体基因组的变化等方面的具体应用 ,文章还指出了ISH在该领域的应用前景和它存在的局限性 . 相似文献
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为确定危害黑龙江地区红松(Pinus koraiensis)、樟子松(P.sylvestris var.mongolica)树干及侧枝的梢斑螟属(Dioryctria)昆虫种类,通过比对幼虫毛序、成虫外部形态及外生殖器特征对其进行鉴定。同时,利用分子生物学技术辅助鉴定,依据线粒体COI基因计算样本与其他梢斑螟种类间的遗传距离,分别构建ML树和NJ树,以确定其系统发育关系。结果显示:样本的形态特征与赤松梢斑螟(D.sylvestrella)相同;样本的COI基因序列相似度较高,且种群间存在共享单倍型(Hap3);样本与在GenBank记载的赤松梢斑螟间的遗传距离(0.004)处于种内遗传距离范围(0~0.005),且在系统发育树中与赤松梢斑螟聚为一支。因此,可以确定所鉴定的样本均为赤松梢斑螟。依据COI基因序列的分析结果,能够有效确定物种及分类地位,并且与传统划分结果相吻合,说明COI基因适用于梢斑螟属昆虫的鉴定和系统发育的研究。 相似文献
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【目的】分析贵州地方茶组植物资源的亲缘关系,为明确贵州地方茶组植物资源的遗传关系及其保护、利用提供科学依据。【方法】以从贵州省内不同区域收集的41份茶组植物资源及贵州省茶叶研究所茶树种质资源圃保存的18份省内外育成茶树品种为材料,利用基于GBS（Genotyping by sequencing）的简化基因组测序技术对其基因组SNP位点进行检测,基于获得的高质量SNP位点对这些材料进行遗传特征分析。【结果】从59份茶组植物材料获得45.84 Gb高质量序列（Clean reads）数据,平均每个材料为795.6 Mb,约占改良版茶树基因组大小（2.93 Gb）的26.5%,平均比对率为72.62%,经过滤后得到248772个高质量SNP位点,其中83.98%的高质量SNP位点分布在基因间区,16.02%分布于基因区;有22614个SNP位点分布在内含子,15038个SNP位点分布在外显子区,2203个SNP位点分布在非翻译区（UTR）。59份茶组植物材料的观察杂合度（Ho）为0.016~0.081,期望杂合度（He）为0.006~0.064,F为-0.331~0.737。主成分分析结果、系统发育进化树构建情况及遗传结构分析结果均显示59份茶组植物材料可分为3个类群,其中全部茶种（Camellia sinensis）材料归在一个类群、疏齿茶（C. remotiserrata）和大厂茶（C. tachangensis）归在一个类群、9份突肋茶（C. costata）单独归在一个类群,但疏齿茶与大厂茶及两个区域的大厂茶均处于独立的亚类群,此外茶种中的阿萨姆变种（C. sinensis var. assamica,CSA）和中国变种（C. sinensis var. sinensis,CSS）也处于不同的进化分支;突肋茶与疏齿茶和大厂茶的亲缘关系较其与茶种的亲缘关系更近。茶种、疏齿茶、大厂茶和突肋茶4类茶组植物存在互相融合的遗传背景。根据地理来源和种质类型可将59份茶组植物材料分为11个种群,不同种群间具有较低的基因流,但种群内部具有较高的基因流。【结论】不同茶组植物在基因组水平上存在明显差异,经典形态学分类上合二为一的大厂茶和疏齿茶在遗传结构上也存在差异,即分为2个变种更合适;茶组植物种内亲缘关系与其地理来源直接相关,在育种实践中应尽量避免相同地理来源材料间的杂交应用。 相似文献
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【目的】预测并分析可侵染棉花的病原菌基因组编码的碳水化合物酶类CAZymes,以内生菌绿色木霉和枯草芽孢杆菌为对照,通过碳水化合物酶类家族比较分析确定与病原菌侵染相关的植物细胞壁降解酶类,为细胞壁降解酶参与病原菌侵染机理的研究提供理论依据。【方法】利用已公布的可侵染棉花的7个病原菌全基因组编码蛋白序列,以内生菌绿色木霉为参照,应用BLASTP方法确定共有的核心基因集并构建系统发育树;通过BLASTP方法对基因组编码蛋白的CAZymes进行注释,统计并比较分析病原菌与内生菌CAZymes各个家族基因的差异,获得病原菌相对于内生菌发生扩增的植物细胞壁降解酶类家族;应用MEGA 4.0构建CAZymes亚家族的系统发育树,确定与致病性或者侵染特性相关的CAZymes。【结果】根据共有核心基因集构建了棉花病原菌的系统发育树,初步明确了侵染棉花根部和地上组织病原菌在进化上的差异。CAZymes注释和比较分析表明,病原菌编码的果胶、纤维素、淀粉和木聚糖降解酶类的数量相对于内生菌均有扩增。进一步分析发现,6个果胶降解酶类亚家族（GH35、GH78、GH105、PL1、PL3和PL4）、2个纤维素降解酶类亚家族（GH61和CBM1）、淀粉降解酶类CBM20亚家族和木聚糖降解酶类GH43亚家族相对于内生菌发生了显著扩增;同时,系统发育树分析还发现病原菌PL1和PL3亚家族衍生出了与致病性或者侵染方式相关的基因。【结论】本研究通过7个棉花病原菌与2个内生菌CAZymes的比较分析,发现了棉花病原菌基因组中10个与植物细胞壁降解相关的CAZymes亚家族（GH35、GH43、GH61、GH78、GH105、PL1、PL3、PL4、CBM1和CBM20）显著扩增,它们参与了植物细胞壁组分果胶、纤维素、淀粉和木聚糖的降解作用,初步明确了与棉花病原菌侵染相关的植物细胞壁降解酶类家族及其与病原菌侵染特性的关系。 相似文献
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[目的]为绵羊与其他动物的分子系统进化分析奠定基础。[方法]对绵羊Leptin基因的第23、外显子进行PCR扩增和测序,将测序结果与GenBank中绵羊和7个其他物种中相应序列进行比对,并构建绵羊与其他物种的分子系统进化树。[结果]不同物种的Leptin基因的核苷酸序列有较高的保守性。绵羊与山羊、水牛、奶牛、猪、人、家鼠、鸡的同源性分别为99.5%、98.0%、97.3%、93.4%、88.4%、83.9%、82.4%。系统发生树将这些物种总体上分成2支,家鼠与鸡聚为一支;而绵羊与山羊、水牛、猪和人为另一支。绵羊与山羊亲缘关系最近,而与水牛、奶牛、猪、人、家鼠、鸡亲缘关系渐远。[结论]Leptin基因适于进行物种起源、演化、分类以及系统发生关系的研究。 相似文献
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[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
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采用非入侵式采样,提取网纹蟒Python reticulatus粪便和新鲜蛇蜕的基因组,探讨非入侵式采样在蛇类研究中的可能性。利用聚合酶链式反应（PCR）测定和拼接网纹蟒线粒体基因组全序列,结合GenBank中蟒科Pythonidae线粒体基因组全序列,对蟒科物种进行比较分析。结果发现:蛇蜕中提取的DNA优于粪便,液氮处理能提高DNA质量浓度。网纹蟒线粒体基因组全长17 641 bp,基因排布和结构同蟒科物种一致,但部分基因起始密码子和终止密码子存在差异。根据系统发育树分析推测,与蚺科Boidae相比,蟒科和闪鳞蛇科Xenopeltidae进化关系更接近。对蛇类物种进化过程的分析发现:热点区域存在2个相似度非常高的控制区,系统树上的拓扑结构呈簇状排列,推测2个控制区的结构来源于一个祖先。这种种内进化的模式为协同进化。 相似文献