摘要:创建转基因微生物的“无标记”策略避免了潜在的抗生素抗性基因向其他微生物传播的问题。已经建立的策略,用于设计绿色Microalga衣原体的叶绿体基因组(= plastome)Reinhardtii,涉及使用在钥匙光合作用基因中携带质体突变的受体菌株恢复光合作用功能。在最小培养基上进行转化菌落的选择,使得只有在转基因DNA上进行的野生型拷贝代替突变基因的细胞才能具有光营养的生长。然而,由于使用有限的光敏性表型的突变株,这种方法可能会遭受效率问题,而在最小培养基上的生长缓慢以及未转换的细胞草坪的缓慢倒退。此外,这种光营养的救援往往依靠现有的突变体,这些突变体不一定是转化和靶向转基因插入的理想的:携带点突变的突变体可以轻易恢复,而那些没有删除的突变体不扩展到预期的转基因插入部位,这会引起缺乏过境的救援线的群体,从而引起了缺乏过境的线索。为了改善和加速C. renhardtii的转换管道,我们创建了一个新颖的受体线Hnt6,该系列在PSAA的外显子3中携带了工程删除,该删除编码了光学系统I(PSI)的核心亚基之一。我们使用荧光素酶报道器演示了HNT6的应用。这种PSI突变体是高度光敏的,可以通过在含乙酸乙酸酯的培养基上选择轻耐性,而不是在最小培养基上的光营养生长来更快地恢复转化菌落。缺失延伸到PSAA-3上游的位点,该位点是用于转基因插入的中性基因座,从而确保所有回收的菌落都是包含转基因的转化体。
在茜草科系统发育学中,标记的数量常常是一个限制因素,作者无法提供族和属水平上得到良好支持的树。稳健的系统发育是研究不同分类水平上性状进化模式的先决条件。下一代测序技术的进步彻底改变了生物学,它以较低的成本为越来越多的物种提供了大量数据。由于叶绿体 DNA 序列具有高度保守的结构、通常无重组且大多是单亲遗传,因此长期以来一直被用作植物系统发育重建的选择标记。本研究的主要目的是:1) 通过有效的质体基因组从头组装方法深入了解茜草科 (Ixoroideae) 叶绿体基因组的进化; 2)基于咖啡参考基因组测试挖掘Ixoroideae核基因组中的SNP的效率,以生成支持良好的核树。我们使用下一代序列组装了茜草科Ixoroideae亚科27个物种的整个叶绿体基因组序列。对质体基因组结构的分析表明,基因内容和顺序相对保守。一般而言,在边界区域,分类单元之间的变异较小,但某些分类单元的大单拷贝和短单拷贝连接处均存在倒置重复序列。在咖啡属中确定的SNP平均有79%可转移到Ixoroideae,变异范围为35%至96%。总体而言,质体和核基因组系统发育彼此一致。它们得到很好的解决,并具有很好的支持分支。一般而言,这些族群形成易于识别的进化枝,但 Sherbournieae 族群被证明是多系的。本文结合所用方法和茜草科的叶绿体基因组特征讨论了结果,并与以前的茜草科系统发育进行了比较。
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通过DDCBE介导的碱基编辑产生的植物细胞器基因组突变。a,用于生成叶绿体和线粒体基因组编辑植物的方案图。b,cp-g-t-t∙cp-ddcbe tranfected calli中的转换的效率,具有代表性的sanger测序色谱图。转化后的核苷酸以红色显示在左侧的序列中。箭头指示色谱图中取代的核苷酸。c,DDCBE诱导的基础编辑频率在重生的Calli中。d,选择16S rDNA突变体。红色箭头指示链霉素选择的Calli。e,转染了编码CP-DDCBE的MRNA后引起的C-T转换的频率
背景:植物质体酪蛋白水解蛋白酶(Clp)是质体蛋白酶网络的核心部分,由多个亚基组成。许多Clp在植物尤其是作物中的分子功能尚不明确。结果:本研究鉴定出水稻白化致死突变体al3,该突变体产生白化叶片并在幼苗期死亡。分子克隆表明,AL3编码质体酪蛋白水解蛋白酶OsClpR1,与拟南芥ClpR1同源,靶向叶绿体。与野生型相比,al3突变体中的叶绿体结构发育不良。OsClpR1在水稻所有组织中组成性表达,尤其是在幼叶中。OsClpR1突变影响叶绿素生物合成和叶绿体发育相关基因的转录水平。三个叶绿体基因( rpl2 , ndhB , ndhA )的RNA编辑效率在 al3 中显著降低。利用酵母双杂交筛选发现OsClpR1与OsClpP4,OsClpP5,OsClpP2和OsClpS1发生相互作用。
摘要:意大利蜡菊 (Roth) G. Don 是一种地中海药用植物,由于其独特的生物活性化合物,在化妆品、烹饪和制药领域具有巨大潜力。它最近被引入农业生态系统,增强了对自然种群遗传多样性的利用,尽管有限的分子标记使这一工作具有挑战性。在本研究中,针对叶绿体基因组中鉴定的所有 43 个 SSR(72.1% 单核苷酸、21% 二核苷酸和 6.9% 三核苷酸重复)设计了引物。使用十个精心挑选的 cpSSR 标记分析了来自 Cape Kamenjak(克罗地亚)和科西嘉岛(法国)的种群。从所有样本中扩增的初始 16 个 cpSSR 集合中,由于短长度多态性、大小同质性和无法通过等位基因长度检测到的核苷酸多态性,6 个 cpSSR 标记被删除。在检测到的 38 种单倍型中,有 32 种是其地理起源所独有的。在 Cape Kamenjak 种群中观察到的私有单倍型数量最多(检测到的 9 种中有 7 种)。根据聚类分析,Kamenjak 种群与 Capo Pertusato(南科西嘉岛)种群最为相似,尽管只有一个子单倍型是共享的。其他科西嘉种群彼此更相似。成功进行了 Helichrysum litoreum Guss. 和 Helichrysum arenarium (L.) Moench 的跨物种可移植性测试,并确定了私有等位基因。
四个子属(Monogynella,Pachystigma,Cuscuta和Grammica)。C.上皮和欧洲梭菌是库斯库塔亚属的成员。他们缺乏一个红外区域,有两个反转。此外,23种库斯库塔物种的叶绿体基因组及其基因组成的长度有很大的变化。大多数还原的叶绿体基因组失去了几种光合基因(NDH,RPO,PSA,PSB,PSB,PET和RBCL),因此逐渐降低了其光合作用的能力。这项研究不仅会发现可应用的潜在分子标记物,以识别属于四个亚属的物种,还可以指导
图 5 在七个 Alnus alnobetula 个体的整个叶绿体侏儒排列中检测到的单核苷酸多态性 (SNP)。随后绘制了参考叶绿体基因组和通过杂交捕获和散弹枪测序方法从核心样本中检索到的 sedaDNA,以评估它们与 SNP 位置相对应的变体。SNP 的位置对应于参考叶绿体基因组。如果 SNP 位于基因内,则在第一行中给出相应的基因名称。如果未从核心样本中检索到任何读数,则不会报告任何变体。颜色代码:Taymyr 特定变异 = 黄色;Omoloy 特定变异 = 橙色;Kolyma 特定变异 = 绿色;Taymyr 地理歧视的潜在标记 = 以红色突出显示的位置;Kolyma 地理歧视的潜在标记 = 以蓝色突出显示的位置;Omoloy 地理歧视的潜在标记 = 以浅绿色突出显示的位置
对沙特阿拉伯濒危药用植物 Blepharis ciliaris 的叶绿体基因组进行了测序和鉴定。采用 NOVOPlasty 技术从全基因组数据中组装出完整的叶绿体基因组。B. ciliaris 的 cp 基因组长度为 149,717 bp,GC 含量为 38.5%,呈环状四分结构;基因组含有一对反向重复序列(IRa 和 IRb 各 25,331bp),由大单拷贝(LSC,87,073 bp)和小单拷贝(SSC,16,998 bp)隔开。基因组中有 131 个基因,其中包括 79 个蛋白质编码基因、30 个 tRNA 和 4 个 rRNA;其中 113 个是特有的,其余 18 个在 IR 区重复。重复分析表明基因组包含所有类型的重复,回文出现的频率更高;分析还确定了总共 91 个简单序列重复 (SSR),其中大多数是单核苷酸 A/T,位于基因间隔区中。本研究报道了 Blepharis 属的第一个 cp 基因组,为研究 B. ciliris 的遗传多样性以及解决核心 Acanthaceae 内的系统发育关系提供了资源。