喀斯特植物基因组大小的进化模式研究获进展

基因组大小即物种单倍体的DNA含量,是一个物种基本的生物学特性,也是进化生物学领域的重要理论问题。物种基因组大小的进化包括适应性和非适应性等多种机制,但不同机制在基因组大小进化过程中的重要性却一直存在争议。 喀斯特地区是我国植物多样性和特有性的热点区域,迄今为止没有开展过该地区植物基因组大小变异及其进化机制的研究。报春苣苔属(Primulina)是一个我国华南喀斯特地区物种多样性异常丰富且高度特有的类群,又由于该属植物具有强烈的生境专化性,因而是一个研究基因组大小进化及环境适应的理想系统。 中国科学院华南植物园研究员康明等在广泛野外调查和取样的基础上,重建了报春苣苔属的系统发育关系,采用流式细胞仪报道了该属植物100多个物种234个居群的基因组大小和比叶面积(SLA),并首次报道了56个物种的染色体数目。在此基础上,采用系统发育比较生物学理论和方法,研究了基因组大小进化模式及其与生态环境因子的关系。研究结果发现,......阅读全文

动植物正以进化适应气候变化

  联合早报报道 因为全球气候变暖,自然界的生物正面临越来越大的生存压力,英国几份科学杂志最近发表报告指出,一些动植物正发挥“适者生存”的本能,通过改变自身生长规律来适应环境的改变。   英国《皇家学会生物学分会学报》的最新报告说,美国杜克大学研究人员观察了落基山脉地区的芥末植株等植物从197

科学家破解植物多倍化进化之谜

  中国农科院蔬菜花卉研究所王晓武团队和美国科学院院士迈克·菲林领导的团队合作,对植物基因组多倍化进化过程中基因分化和多基因组分化机理进行了研究。相关成果日前在线发表于美国《国家科学院院刊》。   植物在进化过程中通过基因组加倍(多倍化)的扩增方式,进行自我进化和适应自然环境。随着DNA测序技术的

基于108种樟目植物基因组及序列构建九分支系统进化树

  樟科(Lauraceae)是被子植物木兰亚纲(Magnoliidae)的重要类群,约有60属3500种,占木兰类植物种类的三分之一。当前,樟科分类系统问题尚未解决,先前基于部分形态学特征建立的无根藤亚科和樟亚科,以及樟亚科中的厚壳桂族、鳄梨族和月桂族备受争议。  为了确定樟科植物的族(tribe

基因组测序揭示多细胞生物进化之谜

  最近,研究人员通过对各种绿藻进行基因组测序,已经接近于解开了“引起多细胞生物的遗传变化”的谜团。  从单细胞生物到多细胞生物的过渡,是地球上生命进化的关键进步;在不同的系统发育谱系中,这种改变已经独立地发生了多次。了解“有多少基因以及有哪些基因,对单细胞祖先成为多细胞来说是必要的”,是一个有趣的

基因组测序挑战由来已久的进化理论

  在Lewis Carroll写的《爱丽丝魔镜之旅》(Through the Looking-Glass)这本书中,红皇后向爱丽丝解释说:“你必须尽力地不停奔跑,才能使你保持在原地。”用中国话说就是“逆水行舟,不进则退”。 在逆水中要保持在原来的地方,也要不停地尽力地划。或者更形象地比喻为鱼儿在急

基因组新数据或改写人类进化史

新的人类进化模型表明,人类起源于非洲大陆的多个祖先种群。5月17日发表在《自然》杂志上的一项新研究对主流理论提出了挑战,认为智人是从非洲多个不同的种群进化而来的,在经历了长期的基因混合后,最早可检测到的分裂发生在12万至13.5万年前。  在检测非洲当前种群的遗传物质,并将其与那里早期智人种群的现有

高原鱼类进化与功能基因组学科组

  青海湖裸鲤(Gymnocypris przewalskii),隶属于鲤科裂腹鱼亚科,是国家二级保护动物,仅分布于典型高原咸水湖泊—青海湖中,是维持青海湖“水-鸟-鱼”生态链稳定的核心物种。青海湖裸鲤是鲤科鱼类中唯一一种适应青海湖高盐碱水环境的自然群体,是研究高原鱼类适应进化的良好素材。青海湖裸鲤

基因组测序揭示龟鳖躯体发育及进化机制

  龟鳖类有着漫长且成功的演化历史,是形态学上最为特化的爬行动物之一。全球共有龟鳖类动物13科、89属、270余种,被分为两个特征明确的支系 ——侧颈龟亚目和曲颈龟亚目。中华鳖和绿海龟分别是曲颈龟中鳖类和海龟类的典型代表,对其进行基因组学研究,有助于理清龟鳖类系统发育及其躯体进化机制。   日

The-Lancet-HIV:新研究揭示HIV基因组进化历程

  美国的每个地区都跟踪艾滋病毒病例,并对病毒的基因组进行测序以观察其是否对目前的药物有抗药性的做法。最近,当地卫生部门和疾病控制和预防中心(CDC)已开始使用这些HIV基因序列来追踪病毒的传播史。  这些信息使研究人员和公共卫生官员能够建立传播网络,即具有遗传相似HIV的人群。传播网络有助于确定哪

海马基因组及环境适应进化机制获揭示

  记者从中国科学院南海海洋研究所获悉,由该所研究员林强课题组主导,联合德国康斯坦茨大学、新加坡国家科技局和华大基因等共同揭示了海马在海洋近岸和岛礁栖息过程中的体型特化和繁殖适应性进化特征。相关研究12月15日以封面文章的形式发表在《自然》杂志上。  林强团队在国际上率先完成了海马的全基因组研究,揭

武汉植物园裸子植物Rubisco酶的分子进化研究获进展

基于rbcL序列利用“宽松分子钟”模型重建的裸子植物系统发育关系图  近日,在武汉植物园种群遗传学学科组组长、中国科学院“百人计划”王艇研究员指导下,武汉植物园森林博士等人与国外专家Mario A Fares研究员、中山大学生命科学学院苏应娟教授课题组合作,在裸子植物Rubisco酶

植物基因组DNA的RFLP

实验概要本实验介绍了植物基因组DNA的RFLP多态性分析的原理及操作步骤。通过本实验可了解不同植物或同一植物不同个体之间基因组DNA顺序的差异性,掌握DNA限制性酶切片段长度多态性研究的基本方法。实验原理DNA多态性是指DNA碱基顺序的差异性。这种差异性不仅存在于不同的植物之间,也存在于同一种植物的

植物基因组提取(CATB法)

一、实验目的 掌握植物总DNA的抽提方法和基本原理。学习根据不同的植物和实验要求设计和改良植物总DNA抽提方法。 二、实验原理 通常采用机械研磨的方法破碎植物的组织和细胞,由于植物细胞匀浆含有多种酶类(尤其是氧化酶类)对DNA的抽提产生不利的影响,在抽提缓冲液中需加入抗氧化剂或强还原剂(如巯基乙醇)

新研究揭秘中国被子植物进化史

  英国《自然》杂志今天在线发表了中科院植物所研究员陈之端等完成的一项研究。在这篇题为《中国被子植物区系的进化史》的论文中,科研人员揭示了中国被子植物区系进化历史及多样性形成的时空格局。  陈之端团队与国内外团队合作,通过比较4个叶绿体基因和1个线粒体基因的序列差异,重建了中国被子植物的系统发育树。

18亿遗传密码重建开花植物进化树

为什么一项关于花花草草的研究,会被评价为“令人难以置信的成就”?英国皇家植物园领导的由279名科学家组成的国际团队,4月24日在《自然》杂志上发表了一篇新论文,公布了科学界对开花植物种系进化树的最新认识。这项研究利用了来自9500多个物种的18亿个遗传密码,覆盖了近8000个已知的开花植物属(约60

研究揭秘植物糖转运蛋白的进化史

近日,中国农业科学院棉花研究所棉花高产育种创新团队系统解析了SWEET糖转运蛋白在绿色植物中的起源、进化过程及功能分化,明确该蛋白的进化轨迹及功能多样性。相关研究成果发表在《植物杂志》(The Plant Journal)上。SWEET糖转运蛋白在植物中负责跨膜转运糖,参与植物生长发育和胁迫响应过程

-Nature:基因组复制或为解析癌症进化提供线索

  有机体细胞中的基因组拷贝数越多,细胞或越易于从生长和适应中获益。近日,一篇刊登于国际杂志Nature上的研究论文中,来自克瑞顿大学(Creighton University)的研究人员通过对酵母菌的研究发现,多倍体或许可以极大地帮助细胞去适应周围的环境,多倍体即有机体细胞中的基因组拷贝数超过2倍

快速基因组进化法促进酵母工业生物技术

  中国科学院深圳先进技术研究所(SIAT)戴俊彪课题组与曼切斯特生物技术研究所的Patrick Cai教授合作开发了一种“快速、高效和通用”的酵母分子水平转化方法,这种方法被命名为“合成染色体重排和LoxP介导的进化修饰(Synthetic Chromosome Rearrangement and

454测序参与棉花基因组进化研究工作

  棉花是全球重要的经济作物之一。它的纤维,俗称皮棉,是纺织工业主要的天然原料。全世界棉花种植面积约5亿亩,我国常年种植面积近8千万亩。棉花不但是重要的纤维和油料植物,而且是重要的植物蛋白来源。在食用油中,棉籽油的亚油酸含量最高,达到55.6%。除此以外,棉花种子中还含有极为丰富的蛋白质和脂肪等物质

药用鼠尾草基因组特征及丹参酮进化机制

  药用鼠尾草(Salvia officinalis)英文名直译“圣草”,与我国的丹参(Salvia miltiorrhiza Bge.)同属唇形科鼠尾草属;丹参在西方被称为“中国圣草”,二者分别为东方和西方著名的药用植物。中国科学院分子植物科学卓越创新中心、上海辰山植物园、复旦大学以及英国John

基因组数据显示现代人类进化细节

  据物理学家组织网报道,发表在5日出版的《公共科学图书馆·生物学》杂志上的研究论文显示,对英美两国21万人基因组数据分析发现,在长寿人群中,较少发生与阿尔茨海默症和重度吸烟相关的遗传变异,这表明自然选择一直在“努力”消除这些不利种群的变异。  进一步研究发现,与心脏病、高胆固醇、肥胖和哮喘相关的遗

进化新方式?线粒体DNA会插入我们的基因组

  剑桥大学和伦敦玛丽女王大学的研究人员表明,线粒体DNA也会出现在一些癌症DNA中,这表明它就像一块创可贴,试图修复我们遗传密码的损伤。这项研究成果于10月5日发表在《Nature》杂志上。  线粒体是细胞内的微小细胞器,它们像电池一样,以ATP分子的形式为细胞提供能量。每个线粒体都有自己的DNA

昆明植物所在高山植物进化适应机制研究中取得新进展

  高山地区环境恶劣,如生长季节短、低温、强降水、强紫外辐射等, 但是全球高山地区却拥有较高的生物多样性。这些植物如何在严酷的环境中实现成功繁殖,是进化生物学的热点问题,也是理解高山植物多样性形成机制的基础。面对这些胁迫因子,高山植物进化出了高度特化的结构,如温室结构、绵毛结构等,倍受广大植物学

中科院植物所植物适应性进化研究取得新进展

  中科院植物研究所郭亚龙研究组在研究中首次提供了在全基因组水平上开展植物平衡选择研究的案例。图片来源于网络  适应性是生物在变化多样的环境中生存所需的最基本能力,其中一个核心因素是遗传多样性的高低,丰富的遗传多样性是保证物种在变化多端的生态环境中生存繁衍的根本。中科院植物研究所郭亚龙研究组在研究中

昆明植物所等研究揭示水平基因转移促进陆生植物进化

  转基因食品的安全风险是当前的热议话题之一,然而在自然界里,物种间的基因转移可能频繁发生,并对不同物种的遗传进化有深刻的影响。近期的一项科学研究表明,在陆生植物起源演化的早期阶段,物种间的水平基因转移可能促进植物由水生环境向陆生环境转变。  水平基因转移(horizontal ge

武汉植物园在植物NAC蛋白进化研究中取得新进展

     NAC蛋白是植物中最大的转录因子家族之一,广泛存在于陆生植物中。NAC蛋白参与植物生长发育和器官模式建成的许多特异方面。越来越多的研究表明,NAC蛋白在植物应答生物及非生物胁迫过程中发挥重要的作用。   中科院武汉植物园植物应用基因组学学科组博士研究生朱婷婷在彭俊华研究员

昆明植物所在植物基因组印迹研究中取得进展

蓖麻基因组印迹以及其甲基化分析  基因组印记 (genetic imprinting)是一种非常重要的表观遗传学现象之一。在配子或合子发育过程中,来自亲本的等位基因或染色体发生了差异的表观修饰,导致了亲本等位基因的差异表达(即印迹基因)。在植物中基因组印迹主要发生在被子植物的三倍体胚乳组织

开花植物“统治”植物界或因基因组瘦身

  据英国广播公司(BBC)1月14日报道,开花植物为什么会后来居上超越蕨类植物等,传遍世界各地并成为最主要的陆生植物?这一问题曾让达尔文困惑不已。现在,美国微生物学家表示,“基因组瘦身”或是开花植物遍布地球的“秘密武器”。  1898年,达尔文在《物种起源》一书中提出一个令他颇为不解的问题。他说,

植物组织制备基因组DNA实验

实验方法原理 加入一定量的异丙醇或乙醇,基因组的大分子DNA即沉淀形成纤维状絮团飘浮其中, 可用玻棒将其取出,而小分子DNA则只形成颗粒状沉淀附于壁上及底部, 从而达到提取的目的。实验材料 植物组织试剂、试剂盒 抽提缓冲液十二烷基肌氨酸钠TE异丙醇溴化乙锭氯化铯仪器、耗材 离心机实验步骤   收取1

植物组织制备基因组DNA实验

氯化铯法 CTAB法             实验方法原理 加入一定量的异丙醇或乙醇,基因组的大分子DNA即沉淀形成纤维状絮团飘浮其中, 可用玻棒将其取出,而小分子DNA则