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拟南芥叶绿体分裂突变体x17-3和pd50的基因鉴定与分析
1
作者
李劲宇
高原
+2 位作者
张琴
刘小敏
高宏波
《北京林业大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2018年第4期86-95,共10页
【目的】叶绿体起源于内共生的蓝细菌,它通过与细菌类似的分裂方式进行增殖以维持遗传稳定。叶绿体分裂需要起源于原核和真核细胞的蛋白高度协调。拟南芥是研究叶绿体分裂的模式植物。在过去的20年中,人们对拟南芥叶绿体分裂蛋白复合体...
【目的】叶绿体起源于内共生的蓝细菌,它通过与细菌类似的分裂方式进行增殖以维持遗传稳定。叶绿体分裂需要起源于原核和真核细胞的蛋白高度协调。拟南芥是研究叶绿体分裂的模式植物。在过去的20年中,人们对拟南芥叶绿体分裂蛋白复合体进行了初步的研究。然而,CRL基因在叶绿体分裂中的功能还不清楚。【方法】本研究通过突变体筛选和图位克隆鉴定得到2个新的crl突变体,分别为x17-3和pd50。通过显微观察和分子生物学方法分析了x17-3和pd50中叶绿体分裂表型、CRL基因剪接方式和mRNA含量以及叶绿素含量。最后通过转化互补和RNA干扰(RNAi)技术进一步确认了基因功能。【结果】x17-3和pd50的叶绿体形态与野生型相比有较大差异,表现为叶绿体体积增大,细胞中叶绿体数量减少。x17-3叶绿体数量为野生型的40%,而pd50叶绿体减少到只有1~4个,植物生长也受到明显抑制。通过粗定位及测序分析发现x17-3和pd50的CRL基因存在突变,突变位点在内含子并且影响mRNA剪接,最终导致阅读框移码突变。通过实时荧光定量PCR分析发现,pd50中CRL mRNA含量比野生型和x17-3明显降低。遗传互补实验进一步验证了x17-3和pd50中叶绿体分裂和植物生长抑制表型是CRL基因突变导致的。应用RNAi技术抑制CRL基因表达也能产生明显的叶绿体分裂异常表型。此外,pd50和x17-3的叶绿素含量比野生型明显降低。【结论】本项工作为进一步揭示CRL基因的功能提供新的研究材料和实验依据。
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关键词
叶绿体分裂
CRL
剪接突变
RNAI
叶绿素
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职称材料
拟南芥叶绿体分裂蛋白PARC6影响子叶与真叶的生长
2
作者
江转转
龚莉
宋亚玲
《植物研究》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第5期700-710,共11页
在DNA、RNA及细胞水平上鉴定了叶绿体异常分裂纯合突变株parc6,子叶白化纯合突变株sco2,同时以真叶异常分裂及子叶白化双重突变株sl2作为参照,通过向培养基中施加不同浓度的蔗糖含量来探究叶绿体异常分裂对子叶和真叶生长的影响。结果显...
在DNA、RNA及细胞水平上鉴定了叶绿体异常分裂纯合突变株parc6,子叶白化纯合突变株sco2,同时以真叶异常分裂及子叶白化双重突变株sl2作为参照,通过向培养基中施加不同浓度的蔗糖含量来探究叶绿体异常分裂对子叶和真叶生长的影响。结果显示,sco2突变株子叶白化,而真叶生长正常;parc6突变株子叶生长势及生活力显著低于野生型对照,相当于sco2突变株,而子叶白化与真叶异常分裂双重突变株sl2生长严重受阻。parc6突变株真叶的生长势与生活力也显著低于野生型,但相较于子叶则有所恢复。parc6突变株子叶生长受阻表型可以通过在培养基上补充碳源而得到恢复,sco2突变株子叶生长受阻表型可以通过补充碳源得到恢复,但叶绿体荧光参数相较于野生型仍有差异。蓝色温和凝胶电泳结合二向聚丙烯酰胺凝胶电泳结果表明parc6突变株的子叶及真叶光系统高级结构组装正常,说明parc6异常分裂的叶绿体无法生成足够的能量进而影响子叶及真叶的生长。进化分析表明,PARC6与SCO2存在共同进化的趋势,说明子叶发育与叶绿体分裂存在一定的联系。结果指示,叶绿体大小与植物生长尤其是子叶的发育存在密切的联系,这为深入揭示叶绿体的功能提供一个新的视角。
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关键词
拟南芥
叶绿体分裂
PARC6
子叶
真叶
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职称材料
我国揭示叶绿体分裂的精细调控机制
3
《生物学教学》
2013年第12期68-68,共1页
据光明网科技频道2013年7月1日援引报道,北京林业大学高宏波实验室,对叶绿体分裂基因的表达调控机制进行了深入的研究,提出了同一家族的转录因子可通过结构上的特异性分化来精细调控基因表达其家族进化的模型。相关成果在线发表于《...
据光明网科技频道2013年7月1日援引报道,北京林业大学高宏波实验室,对叶绿体分裂基因的表达调控机制进行了深入的研究,提出了同一家族的转录因子可通过结构上的特异性分化来精细调控基因表达其家族进化的模型。相关成果在线发表于《植物杂志》。
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关键词
叶绿体分裂
调控机制
调控基因表达
北京林业大学
转录因子
实验室
性分化
家族
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职称材料
与光合作用有关的几个问题的解析
4
作者
裴柳
《生物学教学》
2012年第10期69-70,共2页
本文就高中生物学教学中有关光合作用的一些问题进行解析。
关键词
类囊体
荧光和磷光现象
爱默生效应
卡尔文循环
前质体
叶绿体分裂
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职称材料
题名
拟南芥叶绿体分裂突变体x17-3和pd50的基因鉴定与分析
1
作者
李劲宇
高原
张琴
刘小敏
高宏波
机构
北京林业大学生物科学与技术学院
出处
《北京林业大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2018年第4期86-95,共10页
基金
国家自然科学基金项目(31501090)
文摘
【目的】叶绿体起源于内共生的蓝细菌,它通过与细菌类似的分裂方式进行增殖以维持遗传稳定。叶绿体分裂需要起源于原核和真核细胞的蛋白高度协调。拟南芥是研究叶绿体分裂的模式植物。在过去的20年中,人们对拟南芥叶绿体分裂蛋白复合体进行了初步的研究。然而,CRL基因在叶绿体分裂中的功能还不清楚。【方法】本研究通过突变体筛选和图位克隆鉴定得到2个新的crl突变体,分别为x17-3和pd50。通过显微观察和分子生物学方法分析了x17-3和pd50中叶绿体分裂表型、CRL基因剪接方式和mRNA含量以及叶绿素含量。最后通过转化互补和RNA干扰(RNAi)技术进一步确认了基因功能。【结果】x17-3和pd50的叶绿体形态与野生型相比有较大差异,表现为叶绿体体积增大,细胞中叶绿体数量减少。x17-3叶绿体数量为野生型的40%,而pd50叶绿体减少到只有1~4个,植物生长也受到明显抑制。通过粗定位及测序分析发现x17-3和pd50的CRL基因存在突变,突变位点在内含子并且影响mRNA剪接,最终导致阅读框移码突变。通过实时荧光定量PCR分析发现,pd50中CRL mRNA含量比野生型和x17-3明显降低。遗传互补实验进一步验证了x17-3和pd50中叶绿体分裂和植物生长抑制表型是CRL基因突变导致的。应用RNAi技术抑制CRL基因表达也能产生明显的叶绿体分裂异常表型。此外,pd50和x17-3的叶绿素含量比野生型明显降低。【结论】本项工作为进一步揭示CRL基因的功能提供新的研究材料和实验依据。
关键词
叶绿体分裂
CRL
剪接突变
RNAI
叶绿素
Keywords
chloroplast division
crl
splicing mutation
RNAi
chlorophyll
分类号
Q943.2 [生物学—植物学]
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职称材料
题名
拟南芥叶绿体分裂蛋白PARC6影响子叶与真叶的生长
2
作者
江转转
龚莉
宋亚玲
机构
安庆师范大学生命科学学院皖西南生物多样性研究与生态保护安徽省重点实验室
出处
《植物研究》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第5期700-710,共11页
基金
杂交水稻国家重点实验室开放课题(KF202204)
安徽省高等学校科学研究项目(2022AH051034)。
文摘
在DNA、RNA及细胞水平上鉴定了叶绿体异常分裂纯合突变株parc6,子叶白化纯合突变株sco2,同时以真叶异常分裂及子叶白化双重突变株sl2作为参照,通过向培养基中施加不同浓度的蔗糖含量来探究叶绿体异常分裂对子叶和真叶生长的影响。结果显示,sco2突变株子叶白化,而真叶生长正常;parc6突变株子叶生长势及生活力显著低于野生型对照,相当于sco2突变株,而子叶白化与真叶异常分裂双重突变株sl2生长严重受阻。parc6突变株真叶的生长势与生活力也显著低于野生型,但相较于子叶则有所恢复。parc6突变株子叶生长受阻表型可以通过在培养基上补充碳源而得到恢复,sco2突变株子叶生长受阻表型可以通过补充碳源得到恢复,但叶绿体荧光参数相较于野生型仍有差异。蓝色温和凝胶电泳结合二向聚丙烯酰胺凝胶电泳结果表明parc6突变株的子叶及真叶光系统高级结构组装正常,说明parc6异常分裂的叶绿体无法生成足够的能量进而影响子叶及真叶的生长。进化分析表明,PARC6与SCO2存在共同进化的趋势,说明子叶发育与叶绿体分裂存在一定的联系。结果指示,叶绿体大小与植物生长尤其是子叶的发育存在密切的联系,这为深入揭示叶绿体的功能提供一个新的视角。
关键词
拟南芥
叶绿体分裂
PARC6
子叶
真叶
Keywords
Arabidopsis thaliana
Chloroplast division
PARC6
Cotyledons
leaf
分类号
Q751 [生物学—分子生物学]
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职称材料
题名
我国揭示叶绿体分裂的精细调控机制
3
出处
《生物学教学》
2013年第12期68-68,共1页
文摘
据光明网科技频道2013年7月1日援引报道,北京林业大学高宏波实验室,对叶绿体分裂基因的表达调控机制进行了深入的研究,提出了同一家族的转录因子可通过结构上的特异性分化来精细调控基因表达其家族进化的模型。相关成果在线发表于《植物杂志》。
关键词
叶绿体分裂
调控机制
调控基因表达
北京林业大学
转录因子
实验室
性分化
家族
分类号
Q943 [生物学—植物学]
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职称材料
题名
与光合作用有关的几个问题的解析
4
作者
裴柳
机构
河北省石家庄市第一中学
出处
《生物学教学》
2012年第10期69-70,共2页
文摘
本文就高中生物学教学中有关光合作用的一些问题进行解析。
关键词
类囊体
荧光和磷光现象
爱默生效应
卡尔文循环
前质体
叶绿体分裂
分类号
G633.91 [文化科学—教育学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
拟南芥叶绿体分裂突变体x17-3和pd50的基因鉴定与分析
李劲宇
高原
张琴
刘小敏
高宏波
《北京林业大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2018
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
拟南芥叶绿体分裂蛋白PARC6影响子叶与真叶的生长
江转转
龚莉
宋亚玲
《植物研究》
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
我国揭示叶绿体分裂的精细调控机制
《生物学教学》
2013
0
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职称材料
4
与光合作用有关的几个问题的解析
裴柳
《生物学教学》
2012
0
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职称材料
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