不容低估。我们还观察到不同基因组区域之间的读取密度也存在很大差异,在少数物种中从不到30到800多个不等,表明基因的表达水平或序列偏向性不同。基于RNA-seq数据映射和SNP调用的结果,在REDO工具(Wu,Liu et al. 2018)中实现的自动化生物信息学流程在默认阈值下进行。因此,在叶片中检测到的叶绿体基因组原始编辑位点共有6,011个。然而,尽管经过多重严格过滤,偶尔仍会出现符合RNA编辑的序列错配,因此我们手动检查所有错配以消除假阳性,仅保留C-to-U和U-to-C编辑类型,编辑效率接近100%的编辑位点可能来自基因组变异也被消除。最终,总共有5,205个RNA编辑位点,
叶绿体形态在免疫期间发生变化,从而产生了称为stromules的小管状结构。stromules沿着微管延伸,并沿核细胞锚定向肌动蛋白丝,以促进核周chlo-oplast簇。这促进了防御分子/蛋白质从叶绿体到核的运输。缺乏茎在免疫中的直接作用的证据,因为目前,没有已知的基因来调节Stromule生物发生。我们表明,在TNL [TIR(Toll/Interleukin-1 Receptor) - 型链球菌形成所必需的含有驱动蛋白的Calponin同源(CH)结构域(诱导Stromules 1)所需的calponin同源(CH)域(诱导Stromules 1)是必需的。此外,tnl介导的对细菌和病毒病原体的免疫力是必需的。基斯1的微管结合运动结构域是基质形成所必需的,而肌动蛋白结合,CH结构域是核叶叶绿体簇需要的。我们表明,KIS1通过早期的免疫信号成分EDS1和PAD4与水杨酸 - 需要Kis1的stromules发挥作用。因此,KIS1代表stromule生物发生的玩家。
缩写:A F,凋亡水分;空气,酒精不溶性残留物; a n,叶净CO 2同化率; c * ft,叶子面积特异性电容; ETR,电子传输速率; f ias,叶叶叶的一部分细胞间空间; G M,叶叶叶电导至CO 2扩散; G S,气气体传导到气体扩散; l Betchl,叶绿体之间的距离; l chl,叶绿体长度; n pal,帕利塞德层的数量; R光,线粒体非呼吸呼吸速率; RWC TLP,在Turgor损失点处的相对水含量; S c / s,叶绿体表面积暴露于单位(一侧)叶子表面积的细胞间空间; S C / S M,叶绿体表面积暴露于单位叶肉表面积暴露于细胞间空间的细胞间空间; S m / s,叶肉表面积,分为每单位(一侧)叶子表面积的细胞间空间; t chl,叶绿体厚度; T CW,细胞壁厚度; T细胞,细胞质厚度; t le,表皮较低; t叶,叶子厚度; t mes,叶肉厚度; T pal,帕利塞德叶肉厚度; t spo,海绵状的叶肉厚度; T ue,上表皮厚度; Wue,用水效率; ε,弹性的散装模量; πo,全毛的叶子渗透势; ψmd,中午叶水电势; ψPD,黎明前的叶水电势; ψtlp,在库尔戈尔损失点处的叶子潜力。©作者2020。由牛津大学出版社出版,代表实验生物学学会。保留所有权利。有关权限,请发送电子邮件:journals.permissions@oup.com
摘要:东方山羊豆是豆科植物,具有重要的生态和经济价值,因其抗逆性强、蛋白质含量高而被广泛栽培。然而,东方山羊豆的基因组信息尚未见报道,限制了其进化分析。由于基因组较小,叶绿体相对容易获得基因组序列以进行系统发育研究和分子标记开发。本文对东方山羊豆叶绿体基因组进行了测序和注释。结果表明,东方山羊豆叶绿体基因组长度为125,280 bp,GC含量为34.11%。共鉴定出107个基因,包括74个蛋白质编码基因,29个tRNA和4个rRNA。东方山羊豆叶绿体基因组中丢失了一个反向重复(IR)区。此外,与其近缘种G. officinalis的叶绿体基因组相比,有5个基因( rpl22 、 ycf2 、 rps16 、 trnE-UUC 和 pbf1 )丢失。共检测到84个长重复序列和68个简单序列重复序列,可作为G. orientalis及其近缘种遗传研究的潜在标记。我们发现,在G. officinalis与其他3个Galegeae物种( Calophaca sinica 、 Caragana jubata 、 Caragana korshinskii )的两两比较中,petL 、 rpl20 和 ycf4 3个基因的Ka/Ks值大于1,表明这3个基因受到了正向选择。 15个Galegeae物种的比较基因组分析表明,大多数保守的非编码序列区域和两个基因区域(ycf1和clpP)分化程度较高,可作为DNA条形码用于快速准确的物种鉴定。基于ycf1和clpP基因构建的系统发育树证实了Galegeae物种间的进化关系。此外,在所分析的15个Galegeae物种中,Galega orientalis在ycf1基因中有一个独特的30 bp内含子,而Tibetan liangshanensis在clpP基因中缺少两个内含子,这与现有只有IR缺失支(IRLC)中的甘草属物种缺少两个内含子的结论相反。总之,首次确定并注释了G. orientalis的完整叶绿体基因组,这可以为Galegeae属内尚未解决的进化关系提供见解。
[28] Kang, BC, 等人,植物的叶绿体和线粒体 DNA 编辑。Nat Plants,2021. 7(7): 第 899-905 页。
摘要。亚细胞细胞器(植物)的DNA矩阵的拷贝数可以作为光合作用和氧化磷酸化过程的强度的指标。我们评估了三种葡萄品种的年轻和成熟叶子中线粒体和叶绿体DNA的相对拷贝数(RCN):“ Traminer Pink”,“ Chardonnay”和“ Syrah”和“ Syrah”,在田间条件下生长。叶样品(5-10 mg),以进行随后的总DNA提取。使用LightCycler 480 SYBR Green I Master Mix(Lifescience,Roche)和LightCycler 96自动分析仪(Roche Life Science)进行QRT-PCR反应。使用GAPDH基因(染色体DNA)确定NAD1基因(线粒体DNA)和RPS16基因(叶绿体DNA)的相对拷贝数。使用2 -∆ CT 2- ∆ΔCT算法进行定量评估。已经确定,叶绿体和线粒体DNA的相对拷贝数(RCN)值变化,并取决于葡萄的品种和叶片成熟度。RCN在成熟的葡萄叶中的光合作用强度和成熟葡萄叶片的氧化磷酸化强度更高。在评估宏观能力平衡(MEB)指标时,可以得出结论,通过光合作用过程在叶绿体中获得的能量的2%至4%用于生产年轻叶子和成熟叶片中各种葡萄品种的线粒体中的宏观能。我们开发的实验方案可以成功用作测试系统,以评估各种葡萄品种的潜在产量。
该计划的目标是在作物植物中建立合成遗传单位。具有完全合成基因组的植物可以可持续提供大量的产品和服务,从食物到材料,医学及其他地区。迈向合成植物基因组的关键第一步是开发构建基础:建立合成遗传单元,特别是合成染色体和合成叶绿体中,在植物细胞中。该程序旨在设计,建造,交付和维持合成染色体和合成叶绿体,这些叶绿体可在活植物中可行。成功的计划不仅会在完全合成植物基因组的道路上展示至关重要的一步,而且还可以使我们的主要作物更加生产力,弹性和可持续性。该计划将团结合成生物学和植物生物学方面的专业知识,以催化下一代植物合成生物学,释放植物的新能力,以满足人类的未来需求。
角菜属(Cerastium alpinum)约有 200 个物种,主要分布在北半球的温带气候中。我们在此报告了角菜(Cerastium alpinum)、北极角菜(C. arcticum)和黑色角菜(C. nigrescens)的完整叶绿体基因组。cp 基因组长度范围为 147,940 至 148,722 bp。它们的四部分环状结构具有相同的基因组织和内容,包含 79 个蛋白质编码基因、30 个 tRNA 基因和 4 个 rRNA 基因。每个物种的重复序列从 16 到 23 个不等,回文重复最为常见。每个物种已鉴定的 SSR 数量范围为 20 到 23 个,它们主要由含有 A/T 单元的单核苷酸重复组成。根据 Ka/Ks 比率值,大多数基因受到纯化选择。新测序的叶绿体基因组具有高频率的 RNA 编辑特征,包括 C 到 U 和 U 到 C 的转换。基于 71 个蛋白质编码基因的序列,重建了 Cerastium 属和石竹科内的系统发育关系。系统发育树的拓扑结构与所研究物种的系统位置一致。Cerastium 属的所有代表都聚集在一个分支中,而 C. glomeratum 与其他分支的相似性最小。
种类葡萄葡萄(常见的葡萄)分为两个子种:Vitis Vinifera subsp。vinifera(培养的葡萄)和Vitis Vinifera subsp。sylvestris(野葡萄)。Vitis Vinifera subsp。Vinifera广泛用于餐桌水果,并作为生产与葡萄相关饮料的主要来源,包括葡萄酒和醋。野葡萄(Vitis Vinifera subsp。sylvestris)引起了人们的极大兴趣,因为它们被认为是培养品种的祖细胞,并且是一般理解葡萄树驯化过程的关键。为了解锁葡萄藤驯化的分子机制,基于基因组的研究被广泛进行。在这项研究中,两个格鲁吉亚野生葡萄树样品的完整叶绿体基因组受到光照射测序和计算机基因组组装,然后进行基因注释。根据结果,每个分析的叶绿体基因组的长度为160.928 bp,共有128个基因(83个蛋白质编码,37个tRNA,8 rRNA),属于遗传上独特的“ rkatsiteli'rkatsiteli'haplotype(AAA)。一项比较基因组研究揭示了叶绿体基因组中某些插入和SNP的存在。
摘要:重组蛋白是当今工业生物技术最重要的产物。它们在医学(用于诊断和治疗)、食品和化学工业以及研究中必不可少。植物细胞结合了真核蛋白质生产系统的优点以及细菌生产系统的简单性和有效性。利用植物生产重组蛋白是一个具有经济价值且前景广阔的领域,已成为传统方法的替代方法。本综述讨论了使用核、质体和线粒体基因组表达重组蛋白的植物系统的优势。研究了从获得生产植物的角度来看,修改基因组三个部分的可能性、问题和前景。描述了成功使用核表达平台生产各种生物制药、兽药和技术上重要的蛋白质的例子,以及修改叶绿体基因组后高产量重组蛋白的例子。植物线粒体作为重组蛋白表达系统的潜在用途及其相对于细胞核和叶绿体的优势已得到证实。尽管这些机会尚未得到利用,但植物线粒体作为重组蛋白表达系统的潜在用途及其相对于细胞核和叶绿体的优势已得到证实。