小麦叶绿体基因组论文-卞建新,王彤,孙旭明,张礼宁,郑玮华

小麦叶绿体基因组论文-卞建新,王彤,孙旭明,张礼宁,郑玮华

导读:本文包含了小麦叶绿体基因组论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:科尔希小麦,叶绿体,系统进化,RNA编辑

小麦叶绿体基因组论文文献综述

卞建新,王彤,孙旭明,张礼宁,郑玮华[1](2019)在《科尔希小麦叶绿体全基因组的测序及其特征分析》一文中研究指出科尔希小麦(Triticum paleocolchicum Men.)是一种特殊类型的四倍体小麦,作为小麦的原始类型,在普通六倍体小麦的起源、进化以及遗传改良中具有重要地位。目前,有关科尔希小麦的基因组信息及序列资源相当有限。为了丰富科尔希小麦的分子遗传信息,本研究利用Illumina Novaseq平台对科尔希小麦基因组DNA进行了测序,然后以中国春叶绿体基因组为参考,组装获得了科尔希小麦的叶绿体基因组全长序列。特征分析发现,科尔希小麦叶绿体基因组全长为136,445bp,具有典型的高等植物叶绿体基因组环状四分体结构,由一个长度分别为79,993bp的长单拷贝区(Large single copy,LSC)、一个12,832bp的短单拷贝区(small single copy,SSC)和一对21,815bp的反向重复序列(Invertedrepeat,IR)构成;基因注释发现其编码了109个非冗余基因,包括76个蛋白编码基因,29个tRNA基因以及4个rRNA基因,其中19个位于IR区而具有两个拷贝;这些基因中,有16个基因具有内含子,其中ycf3含有2个内含子;进一步,对其RNA编辑位点进行了预测,发现15个基因存在RNA编辑,共预测到了35个RNA编辑位点,这些特征与其他小麦属物种的叶绿体基因组类似。最后,基于叶绿体全基因组序列构建了进化树,发现科尔希小麦与所有AABB型的小麦聚为一类,而AAGG型的提莫菲维小麦为单独一类,这与他们的亲缘关系一致。本研究丰富了科尔希小麦的序列资源,为其分子鉴定、标记开发以及系统发育的研究提供了重要数据。(本文来源于《第十届全国小麦基因组学及分子育种大会摘要集》期刊2019-08-11)

苏宁,何兆峰,欧平和,杨玉存,王鹏程[2](2019)在《小麦属植物叶绿体的比较基因组分析》一文中研究指出为了从叶绿体角度解析小麦属植物的起源进化关系,以14个小麦属植物叶绿体基因组为对象,利用比较基因组分析思路,比较了小麦属植物的叶绿体基因组基因含量、序列变异、结构特性和进化关系以及RNA编辑的异同。结果发现:14种小麦属植物叶绿体基因组大小和结构特征比较保守,但基因数量存在一定的差异,主要是由于tRNA的数目不一致引起的;IR区的伸缩分析发现硬粒小麦和乌拉尔图小麦在IRb-SSC边界基因存在明显的差异,其他麦类作物间差异很小;基于叶绿体全基因组的系统进化分析发现,有AABB基因型的物种聚在一起,而AAGG型的单独为一支,基本反应了其系统进化关系;最后,对这14个叶绿体基因组的RNA编辑位点进行了预测和比较分析,发现有35个编辑位点在所有小麦属物种均发生,同时还鉴定到多个物种特异的编辑位点,为从RNA编辑角度解析小麦属植物的系统进化关系提供了重要数据。本研究为进一步研究小麦属物种的起源进化以及系统发生关系奠定了基础。(本文来源于《第十届全国小麦基因组学及分子育种大会摘要集》期刊2019-08-11)

程西永[3](2017)在《基于叶绿体基因组序列的小麦族系统发育分析》一文中研究指出普通小麦(Triticum aestivum L.)是全球主要粮食作物之一,小麦种质资源的更新是培育小麦品种的重要保障。研究小麦族的系统发育关系,对丰富小麦种质资源、揭示亲缘关系、利用优异基因方面都具有重要的意义。叶绿体作为植物细胞器的重要组成部分和光合作用的场所,在生物进化的过程中发挥了重要作用。研究小麦族叶绿体基因组结构和序列的信息在揭示物种起源、进化演变以及物种之间的亲缘关系等方面具有重要价值。本研究完成了8个叶绿体DNA提取、测序、拼接组装,并对8个叶绿体基因组进行了基因注释、物理图谱构建、SSR标记和重复序列检测。另外,利用8个拼接组装的叶绿体基因组序列和26个已完成测序的叶绿体基因组序列,进行了差异热点区检测、比较基因组分析、系统发育树构建和分化时间计算。具体结果如下:(1)通过对栽培二粒小麦(Triticum dicoccum)等8个小麦族物种叶绿体基因组进行解析发现,拼接组装后的叶绿体基因组大小在113449 bp和136041 bp之间,最小为尾状山羊草(Aegilops caudata),最大为阿拉拉特小麦(Triticum araraticum);注释基因数目最少为西藏半野生小麦(Triticum aestivum ssp.tibetanum Shao)包括138个基因,最多为旱麦草(Eremopyrum triticeum)包括191个基因;检测到的SSR标记数为144~173个,最少为簇毛麦(Haynaldia villosa),最多为茹科夫斯基小麦(Triticum zhukovskyi);查找到的重复序列为29~42个,最少为旱麦草(Eremopyrum triticeum)和簇毛麦(Haynaldia villosa),最多为老芒麦(Elymus sibiricus)。(2)以水稻(Oryza sativa,NC_031333)叶绿体基因组为参考序列,通过多序列比对及可视化处理,最终发现了matK~trnK-UUU~rps16,trnQ-UUG~psbK,psbE~trnfM-CAU等19个序列差异热点区,这些差异热点区可作为重建小麦族系统发育的潜在标记。以普通小麦(Triticum aestivum,KJ614396)叶绿体基因组序列为参考序列,对31个小麦族物种叶绿体基因组进行比较基因组分析,发现在小麦族叶绿体基因组中频繁发生基因或片段倒置现象。根据发生倒置现象的区域、叶绿体基因组结构的不同,将31个小麦族物种分为四大类,分别包括16、11、2和2个小麦族物种。(3)经多序列比对、保守序列提取、饱和度检测、核苷酸替代模型选择和系统发育树构建,得到了以水稻(Oryza sativa)和二穗短柄草(Brachypodium distachyon)为外群的小麦族系统发育树。相对于S基因组,A基因组与D基因组亲缘关系较近;提莫菲维小麦(Triticum timopheevii)与拟斯卑尔脱山羊草(Aegilops speltoides)亲缘关系较近;与卵穗山羊草(Aegilops geniculata)相比,柱穗山羊草(Aegilops cylindrica)与粗山羊草(Aegilops tauschii)亲缘关系较近;黑麦(Secale cereale)与小麦-山羊草复合群体(Triticum-Aegilops complex)亲缘关系较近;大麦(Hordeum vulgare)与野生大麦FT462(Hordeum vulgare subsp.Spontaneum FT462)亲缘关系较近。(4)以水稻(Oryza sativa)、二穗短柄草(Brachypodium distachyon)与小麦(Triticum aestivum)的分化时间为基本锚点,选用SMC和RMC两种分子钟方式来计算分化时间,计算出了小麦族各物种基于叶绿体基因组的分化时间。本研究将大麦(Hordeum vulgare)与普通小麦(Triticum aestivum)的分化时间从6~15 MYA缩小到大约9.13~9.43 MYA。黑麦(Secale cereale)与普通小麦(Triticum aestivum)大约在3.03~5.96 MYA发生分化;旱麦草(Eremopyrum triticeum)与老芒麦(Elymus sibiricus)的分化时间大约为4.11~4.19MYA;粗山羊草(Aegilops tauschii)与柱穗山羊草(Aegilops cylindrica)和卵穗山羊草(Aegilops geniculata)的分化时间分别大约为0.24~0.71 MYA和1.23~3.13 MYA;野生大麦(Hordeum vulgare subsp.Spontaneum FT462)与大麦(Hordeum vulgare)的分化时间大约为0.11~0.46 MYA;A基因组与D基因组(包含D、M、C、S*等基因组)的分化时间大约为1.38~3.81 MYA;S基因组与A、D基因组的分化时间大约为2.22~4.98MYA。(本文来源于《山东农业大学》期刊2017-05-10)

田丰,张静雅,孙得壬,陈贵松,花庆[4](2013)在《小麦返白系及其相关材料的苗期叶绿体基因组表达谱分析》一文中研究指出小麦返白系是源于冬小麦矮变1号的自然突变株系,表现为低温诱导的自心叶开始白化的现象,该性状受核基因与细胞质基因的共同调控。为了进一步揭示小麦返白系叶片白化的分子机制,采用半定量RT-PCR方法,对返白系、白化转育小麦及对照材料的苗期心叶与展开叶的叶绿体基因表达谱进行比较分析。结果表明,在105个小麦叶绿体基因中,有50个基因在不同小麦材料和组织中表达水平基本一致,有55个基因的表达在材料间表现出差异。在展开叶与心叶组织间表达有差异的基因有39个,在白化材料与对照材料间表达有差异的基因有33个,在冬小麦与春小麦中国春间表达有差异的基因有36个,差异基因主要包括tRNA、核糖体大小亚基蛋白编码基因,参与光合系统组装和Cytb6f复合体的有关基因,以及NADH-脱氢酶亚基基因。上述结果揭示叶片发育阶段、白化现象,以及小麦的冬春特性都会调控小麦叶绿体基因的表达。(本文来源于《麦类作物学报》期刊2013年04期)

唐萍,彭程,杨四海[5](2010)在《小麦和水稻叶绿体基因组进化中核苷酸替代的种属特异性》一文中研究指出以玉米叶绿体基因组为参照序列,采用叁序列比较法系统分析了小麦和水稻分化过程中叶绿体基因组核苷酸替代的发生方式.结果表明,小麦中存在(A+T)/(G+C)替代偏差,水稻则无,该差异对小麦和水稻分化后叶绿体基因组G+C含量产生不同的影响,替代使小麦叶绿体基因组G+C含量降低、水稻叶绿体基因组G+C含量表现增加.无论在编码区、非编码区,还是不同功能基因区,小麦叶绿体基因组转换与颠换的比值都显着低于水稻.小麦和水稻叶绿体基因组进化中核苷酸替代呈现种属特异性.(本文来源于《西北植物学报》期刊2010年07期)

侯典云[6](2009)在《小麦返白系叶绿体基因组分析及叶绿体超微结构和差异表达蛋白质研究》一文中研究指出小麦返白系是从小麦矮变1号中发现的天然突变体,后经多次选育而成。其显着特点是突变体苗期表现与野生型无差异,随着温度降低,每年早春阶段,返白系自心叶基部开始白化,并随生长自下而上白化面积加大。之后,随着温度的逐渐升高,又自心叶基部开始复绿,呈现“返白--复绿”特性,前后历时约30-40天。研究表明,与常见的核基因控制的叶色突变体不同,返白系属于典型的胞质遗传类型,并受低温诱导,是一个对温度敏感的色素突变体,而且能稳定遗传,复绿后其性状表现等均恢复正常,对小麦品质、产量等均无影响。国内外报道的色素突变体种类很多,但具有阶段性返白特性且属于细胞质遗传的材料不多,因此,自1985年小麦返白系被发现以来,由于其独特的胞质遗传特性,特殊的代谢特点及潜在的应用价值,引起了国内外不少学者的关注。特别是利用返白和复绿特性,控制小麦返白期间的无效分蘖,在作物遗传育种中具有积极意义。截止目前,已对返白系遗传学、生理生化、叶绿体发育、细胞学等方面进行了较全面深入的研究,取得了大量有意义的重要结果。但关于返白系阶段性“返白--复绿”的分子机制尚缺乏深入研究,在一定程度上限制了返白系在理论研究和应用研究中的应用。本研究以小麦返白系和其亲本矮变1号为材料,通过透射电镜观察了返白系“返白--复绿”过程中叶绿体超微结构的变化规律。利用全基因组鸟枪测序法对返白系叶绿体全基因组序列进行测定,在进行生物信息学分析的同时,在矮变1号中进行了同源扩增,研究返白系与矮变1号叶绿体基因组的差异,为确定叶绿体基因的突变位点奠定基础。采用双向电泳和质谱鉴定技术,对返白系和对照矮变1号叶绿体差异表达蛋白进行研究;根据鉴定的部分差异表达的蛋白质,通过RT-PCR和RACE技术在返白系中获得编码相应蛋白的基因片段或cDNA全长,为进一步分析其功能及与返白之间的相关性奠定基础。本研究取得的主要结果如下:1.透射电镜观察表明:返白系“白化-复绿”过程中,随着叶片白化,叶绿体结构崩解,类囊体几乎完全降解,较大的叶绿体内部明显空化,质体内部结构模糊,处于膜降解状态。叶片复绿后,叶绿体结构逐渐恢复正常状态,与同时期对照叶绿体结构一样,叶绿体内的一系列代谢过程均恢复正常。2.通过正反交试验,再次确证了返白系胞质遗传的特性。3.首次测定返白系叶绿体基因组全序列,结果表明:全基因组序列长度为135898bp,为闭合双链环状DNA分子,包括大的单拷贝区(80003bp)、小的单拷贝区(12791bp)和两个反向重复区(21552bp)。序列分析表明,返白系叶绿体基因组总长度比中国春叶绿体基因组长1354bp,而比大麦少了565bp;4.整个叶绿体基因组包括4种核糖体RNA(rRNA),30个基因编码20种转运RNA(tRNA),74个蛋白质编码基因和2个未知功能的开放阅读框。与中国春叶绿体基因组相比,在小麦返白系叶绿体基因组中新鉴定出3个编码基因,即psbZ、ccsA和petN。5.根据返白系与中国春叶绿体基因组差异区段设计引物,在亲本矮变1号中克隆了26个区段,序列分析表明,所克隆的区段与返白系叶绿体基因仅有个别的单碱基的差异。6.蛋白质组学研究表明:返白系白化临界点,返白系和对照矮变1号叶绿体蛋白的表达有很大差异,质谱鉴定其中的11种蛋白,在返白系中,有9种蛋白表达量下调,只有2种蛋白表达量上调,上述蛋白分别为叶绿体基因编码的或核编码定位于叶绿体中,并参与叶绿体内重要代谢的蛋白和酶。7.根据质谱鉴定到的蛋白质,利用RT-PCR技术,首次在返白系中扩增到6个编码相应蛋白的基因片段,其中叁个为小麦中首次报道,并将序列登录GenBank。即编码叶绿体果糖二-磷酸醛缩酶、热休克蛋白70(GenBank登录号FJ830847)和叶绿体RNA结合蛋白的基因片段(GenBank登录号FJ830848)。8.本研究根据返白系中已经得到的编码叶绿体果糖二-磷酸醛缩酶基因片段,运用RACE技术,首次在小麦返白系中克隆编码果糖-二磷酸醛缩酶的全长cDNA序列,长度为1512bp,命名为AlDPTA,(GenBank登录号:FJ625793),该基因编码388个氨基酸,含有R85, K175和K257果糖-二磷酸醛缩酶的底物特异结合位点,在叶绿体中参与淀粉的合成代谢,处于整个代谢网络中的重要位置。(本文来源于《西北农林科技大学》期刊2009-04-01)

郭长虹,寺地彻[7](2005)在《普通小麦与山羊草叶绿体基因组长度热点突变区的核苷酸序列分析》一文中研究指出检测了Ae.speltoides和Ae.ovata叶绿体基因组的一个长度热点突变区的核苷酸序列,并与普通小麦、四倍体Ae.crassa以及Ae.squarrosa的相应序列进行了比较分析。从rbcL基因的终止密码子到cemA基因内的HindIII位点,Ae.speltoides和Ae.ovata的核苷酸序列长度分别为2808和2810bp。与四倍体Ae.crassa的序列相比,在普通小麦和Ae.speltoides中各有一个791bp的大片段缺失,在Ae.ovata中存在一个793bp的大片段缺失。Ae.ovata的缺失片段比普通小麦和Ae.speltoides的长2个碱基,推测Ae.ovata的大片段缺失在进化上是独立发生的。Ae.speltoides的大片段缺失与普通小麦的完全相同,支持Ae.speltoides是普通小麦叶绿体基因组供体的假说。除了大片段缺失外,在这个区域还检测到了7个插入/缺失和15个碱基替换突变。研究结果表明,这个长度热点突变区的核苷酸序列分析是研究小麦与山羊草叶绿体基因组之间遗传变异关系的一个非常有效的途径。(本文来源于《中国农业科学》期刊2005年07期)

高岭,李朔,侯丙凯,夏光敏,胡赞民[8](2003)在《小麦叶绿体基因组定点整合表达载体的构建》一文中研究指出从小麦中分别克隆了包括rbcL基因 3′端部分和完整的 psaI、ycf4基因的DNA片段。利用克隆到的DNA片段作为同源重组片段、烟草叶绿体 16SrRNA基因的启动子Prrn和PsbA基因的终止子PsbA3′控制筛选标记基因aadA和报告基因gfp的转录 ,构建了小麦叶绿体基因组定点整合表达载体pRAGY。用该载体转化大肠杆菌 ,在激光扫描共聚焦显微镜下 ,检测到了gfp基因成功表达的产物被激发出的强烈的绿色荧光。(本文来源于《植物生理与分子生物学学报》期刊2003年05期)

徐春晖,夏光敏,向凤宁[9](2003)在《小麦与异属植物体细胞杂种的叶绿体基因组SSR分析》一文中研究指出体细胞杂交是一项重要的生物技术。与有性杂交相比,其优点之一是可以将双亲的细胞质相互融合,从而有可能将供体中与胞质基因组有关的性状转移到受体之中。最初的体细胞杂交研究侧重于对核基因组的分析,由于胞质基因组的重要性以及体细胞杂种这一独特体系中的核质互作等,所以在核基因组分析的基础之上,体细胞杂种胞质基因组组成的研究也越发受到重视。胞质基因组包括线粒体基因组和叶绿体基因组两部分,其中关于线粒体基因组的报道较多,且研究结果较为一致,即一般为双亲共存,且发生重组(recombination)或重排(rearrange-(本文来源于《中国的遗传学研究——中国遗传学会第七次代表大会暨学术讨论会论文摘要汇编》期刊2003-10-01)

小麦叶绿体基因组论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

为了从叶绿体角度解析小麦属植物的起源进化关系,以14个小麦属植物叶绿体基因组为对象,利用比较基因组分析思路,比较了小麦属植物的叶绿体基因组基因含量、序列变异、结构特性和进化关系以及RNA编辑的异同。结果发现:14种小麦属植物叶绿体基因组大小和结构特征比较保守,但基因数量存在一定的差异,主要是由于tRNA的数目不一致引起的;IR区的伸缩分析发现硬粒小麦和乌拉尔图小麦在IRb-SSC边界基因存在明显的差异,其他麦类作物间差异很小;基于叶绿体全基因组的系统进化分析发现,有AABB基因型的物种聚在一起,而AAGG型的单独为一支,基本反应了其系统进化关系;最后,对这14个叶绿体基因组的RNA编辑位点进行了预测和比较分析,发现有35个编辑位点在所有小麦属物种均发生,同时还鉴定到多个物种特异的编辑位点,为从RNA编辑角度解析小麦属植物的系统进化关系提供了重要数据。本研究为进一步研究小麦属物种的起源进化以及系统发生关系奠定了基础。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

小麦叶绿体基因组论文参考文献

[1].卞建新,王彤,孙旭明,张礼宁,郑玮华.科尔希小麦叶绿体全基因组的测序及其特征分析[C].第十届全国小麦基因组学及分子育种大会摘要集.2019

[2].苏宁,何兆峰,欧平和,杨玉存,王鹏程.小麦属植物叶绿体的比较基因组分析[C].第十届全国小麦基因组学及分子育种大会摘要集.2019

[3].程西永.基于叶绿体基因组序列的小麦族系统发育分析[D].山东农业大学.2017

[4].田丰,张静雅,孙得壬,陈贵松,花庆.小麦返白系及其相关材料的苗期叶绿体基因组表达谱分析[J].麦类作物学报.2013

[5].唐萍,彭程,杨四海.小麦和水稻叶绿体基因组进化中核苷酸替代的种属特异性[J].西北植物学报.2010

[6].侯典云.小麦返白系叶绿体基因组分析及叶绿体超微结构和差异表达蛋白质研究[D].西北农林科技大学.2009

[7].郭长虹,寺地彻.普通小麦与山羊草叶绿体基因组长度热点突变区的核苷酸序列分析[J].中国农业科学.2005

[8].高岭,李朔,侯丙凯,夏光敏,胡赞民.小麦叶绿体基因组定点整合表达载体的构建[J].植物生理与分子生物学学报.2003

[9].徐春晖,夏光敏,向凤宁.小麦与异属植物体细胞杂种的叶绿体基因组SSR分析[C].中国的遗传学研究——中国遗传学会第七次代表大会暨学术讨论会论文摘要汇编.2003

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