1000 resultados para Oryza officinalis complex


Relevância:

100.00% 100.00%

Publicador:

Resumo:

稻属(Oryza L.)属于禾本科稻族(Oryzeae Dumortier)。本属包括AA,BB,BBCC,CC,CCDD,EE,FF,GG,HHJJ和HHKK十个基因组,二十余种。其中Oryza officinalis复合体包括BB,BBCC,CC,CCDD和EE五个基因组,九个种。众多的学者对该复合体进行了广泛深入的研究,为后续研究奠定了坚实的基础。然而,迄今为止,多倍体物种形成问题许多没有解决,基因组间的关系尚未完全阐明,甚至有些多倍体物种的基因组组成仍未确认。 本文评述了Oryza officinalis复合体中基因组研究的历史和现状,用基因组原位杂位(GISH)的方法,对该复合体四倍体物种的基因组组成作了验证;对B,C,D和E四个基因组间的关系进行了研究。同时对基因组原位杂交的方法,原位杂交鉴定多倍体基因组的组成以及研究基因组间关系的方法作了一些探讨。其主要研究结果如下: 一. 原杂交方法的研究:1)染色体制片:比较研究了不同的制片方法,发现压片法适用于大染色体的材料;将酶解/空气干燥法(Fukui et al., 1992)加以改进后,特别适宜于小染色体植物材料的制片。2)根尖储存时间和条件对原位杂交的影响:发现在-20 ℃的酒精(70%)中储存8个月以内的根尖材料,可用于原位杂交;而在-20 ℃的固定液中储藏18个月的根尖,DNA降解严重,不能用于GISH。3)探针标记:比较了随机引物法、缺口平移法和两步标记法(先用随机引物标记后,再用缺口平移法进行标记的方法)的优缺点。结果显示两步标记法是最佳标记方法。 二. GISH鉴定异源多倍体的方法:用两个异源四倍体Oryza minuta和Scilla sinensis (2n = 34)做染色体制片,进行原位杂交实验,结果表明:1)用二倍体亲本基因组之一做探针而不用封阻DNA, 可以鉴别Oryza minuta而不能鉴别Scilla sinensis中的基因组。2)用一个二倍体亲本做探针而用另一个做封阻,能够区分Scilla sinensis的两个基因组;但过量的封阻DNA将可以造成一些实验假象。3)同时用两个亲本的DNA做探针,不仅能够有效分辨不同的基因组,还能够根据交叉杂交程度推测基因组间的分化程度,是鉴别异源多倍体最有效的方法。 三. GISH鉴定稻属四倍体的基因组组成:1)Oryza minuta, O. punctata和O. malampuzhaensis的基因组的组成都为BBCC。2)Oryza minuta中B基因组和二倍体O. punctata中的B基因组之间存在着明显的基因组内分化。3)O. alta是一个异源多倍体,其基因组组成为CCDD。但C和D之间的分化不彻底,可以认为它不是一个严格意义上的异源多倍体。 四. GISH研究B,C,D和E基因组间的关系:1)B基因组和C基因组之间的关系最远;E和C之间的分化同E和B之间的分化程度接近,但E和C之间的分化比E和D之间的分化要小一些;C和D之间的分化不彻底,关系最近。

Relevância:

100.00% 100.00%

Publicador:

Resumo:

稻属(Oryza L.)隶属于禾本科(Gramineae)Ehrhartoideae亚科的稻族(Oryzeae),包括两个栽培种(亚洲栽培稻O. sativa和非洲栽培稻O. glaberrima)和大约20多个野生种,广布于热带亚洲、非洲、大洋洲、中美洲和南美洲。药用野生稻复合体(O. officinalis complex)是稻属中最大、也是最复杂的一个复合体,共包括9个种,含有5种染色体组类型(B、C、BC、CD 和E)。作为栽培稻品质改良的重要基因库,药用野生稻复合体在稻属中具有重要的地位。但是,相似的形态和重叠的地理分布使部分物种的分类和鉴定一直较为困难;种内染色体组构成和倍性的不同更增加了分类鉴定的复杂性。这种情况阻碍了对这些野生稻遗传优势的有效利用。另外,由于物种间断分布和缺乏明确的二倍体亲本等原因,药用野生稻复合体内的异源多倍体起源一直存在争议。本文通过细胞核乙醇脱氢酶基因(Adh)和nrDNA的内转录间隔区(ITS)限制性片段长度多态性(RFLP)分析;叶绿体matK 基因、trnL 内含子和trnL-trnF 基因间隔区、核基因Adh和GPA1以及核糖体DNA ITS片段等序列比较的方法,对药用野生稻复合体中染色体组和物种的鉴定、种间系统发育关系,以及异源多倍体CCDD物种的起源和多倍体ITS的分子进化等进行了研究。主要研究结果如下: 1. 利用核Adh 基因限制性片段长度多态性,检测了来自国际水稻研究所基因库的64份药用野生稻复合体的样品。结果证明,所有O. rhizomatis样品都是含C染色体组的二倍体,所有O. minuta样品都是含BC 染色体组的四倍体。但是,种子库中鉴定为O. officinalis、O. punctata和O. eichingeri的样品中,同时都发现了含C染色体组的二倍体和含BC染色体组的四倍体。四倍体的O. officinalis只在印度分布,而且曾被描述为另一个种O. malampuzhaensis。 四倍体的O. punctata,也被一些学者称为O. schweinfurthiana,被发现和其二倍体一样分布广泛。值得注意的是,有两个曾被作为O. officinalis 四倍体的样品实际上是含有CD染色体组的物种O. latifolia。我们的结果增进了对国际水稻研究所种子库中部分野生稻样品染色体组构成的理解, 纠正了以往对药用野生稻复合体样品的错误鉴定,为今后进一步研究和利用这部分资源提供了种质编目的重要基础。 2. 对稻属中代表不同地理分布区的、含CD染色体组的11个样品(包括77个克隆)的ITS片段进行了测序。基于这些ITS序列的限制性片段长度多态性,提出一个快速而可靠的区分稻属CD 染色体组物种的方法。这个方法的具体步骤是:(1)利用通用引物扩增ITS 片段;(2)利用限制性内切酶FokI和/或DraⅢ消化PCR扩增产物;(3)用1%的琼脂糖胶电泳并根据消化产物的片段长度多态性来区分不同物种。 3. 利用包括两个叶绿体片段(matK和 trnL-trnF)、nrDNA内转录间隔区(ITS)和三个核基因(Adh1、Adh2和GPA1)的同源序列分析,探讨了药用野生稻复合体中二倍体物种和它们所代表的染色体组之间的系统发育关系。独立和合并的基因系统发育树都显示了一致的结果,即C染色体组和B染色体组的亲缘关系要比它们和E染色体组的近。三个含C染色体组的二倍体中,O. officinalis 和O. rhizomatis表现出较近的亲缘关系。值得注意的是,在O. eichingeri种内,尽管基于多基因的数据支持来自斯里兰卡的样品和来自非洲的样品聚成一个分支,但是较低的支持率表明, 两个地区的样品之间存在着较高的遗传分化。 4. 稻属中含CD染色体组的物种特产于拉丁美洲,包括O. alta、 O. grandiglumis 和O. latifolia。由于具有相同的染色体组类型、相似的形态特征和重叠的地理分布,这3个物种间的系统发育关系一直存在争论。另外,因为美洲大陆上没有含C和D染色体组的二倍体物种存在,对这些含CD染色体组物种的可能起源也有不同的假设被提出。使这个问题更具挑战性的是,尽管开展了世界范围的收集,至今仍没有找到含D 染色体组的二倍体物种。在本研究中,代表含C、CD和E染色体组以及含G染色体组的外类群共7个物种,共15份样品的2个叶绿体片段(matK和trnL-trnF)和3个核基因(Adh1,Adh2 和 GPA1)部分片段被测序。基于简约法、距离法和最大似然法的系统发育分析都充分支持含CD染色体组的物种起源于一次杂交事件的推论,并且显示,在物种形成时,含C染色体组的物种(O. officinalis 或O. rhizomatis 而非O. eichingeri)可能承担了母本,而含E染色体组的物种(O. australiensis)则可能承担了父本。另外,CCDD物种间非常一致的系统发育关系表明,非常大的分歧存在于 O. latifolia 和其它两个种(O. alta和O. grandiglumis)之间,这个结果倾向于将后两个种处理为同种或同种下不同分类群。 5. 基于178个克隆序列比较,探讨了ITS在稻属多倍体中的致同进化及其系统学意义。研究发现稻属异源四倍体的ITS存在不同形式的进化方式:首先,非洲BBCC四倍体O. eichingeri和O. punctata 的ITS片段同时保留了双亲拷贝,而且系统发育研究表明,二倍体的O. eichingeri和O. punctata 可能是这两个四倍体的直接祖先;其次,亚洲四倍体O. malampuzhaensis和O. minuta 的ITS仅定向保留母本ITS拷贝;另外,美洲CCDD四倍体的ITS序列发生了双向致同进化,即O. alta和O. grandiglumis的ITS位点一致化成C染色体组类型,而O. latifolia一致化成 D/E 染色体组类型。我们的研究进一步表明在利用ITS片段进行系统发育分析时,特别是涉及异源多倍体时必须慎重。 6. 利用栽培稻的微卫星引物,对含B/C染色体组的6个物种,157个体的SSR位点进行扩增。结果在这些亲缘关系稍远的野生稻中得到7个SSR位点,其中5个位点表现出多态性。比较BB、CC和BBCC物种SSR位点的每位点平均等位基因数A、多态位点百分率P和期望杂合度He ,3项指标发现,四倍体物种的遗传多样性,总体上要高于二倍体物种;二倍体物种内部,O. officnalis的遗传变异最大。另外,以遗传相关性为标准,讨论了B/C染色体组物种间的系统发育关系,同时推测了现存二倍体物种和4个BBCC四倍体物种的遗传关系。

Relevância:

80.00% 80.00%

Publicador:

Resumo:

植物近缘物种系统发育和物种形成过程一直以来都是植物进化生物学研究中最基本的问题之一,是人们理解自然界物种多样性产生和变化的前提。近缘物种间通常形态相似,遗传和分子水平的分化很小且常受诸如渐渗杂交、谱系分选、种内重组等微观进化事件的影响,导致植物近缘物种间系统发育和物种形成过程研究极为困难。在过去十多年中,生物技术的革新和理论方法的发展极大地推动了进化生物学研究,促进了人们对一些重要模式生物与其近缘种间的系统发育关系和物种分化过程的认识,如人、果蝇、线虫、拟南芥和玉米等。然而,迄今在植物中,许多重要类群及其近缘种的系统发育和物种形成过程研究仍不多见,包括在具有特殊重要性的栽培作物中,如稻属(Oryza L.)。由于属内包含有重要粮食作物水稻,稻属向来都是禾本科内备受关注的一个类群。本研究中,我们通过多基因序列的方法,探讨了稻属C染色体组三个近缘二倍体物种的系统发育和物种形成过程,主要研究结果如下。 为选择适宜的实验策略和保证序列数据的真实性,我们利用不同聚合酶扩增自交的栽培稻Oryza sativa ssp. japonica和异交的O. longistaminata不同类型的基因片段,采用克隆测序的方法,评估聚合酶链式扩增反应(PCR)中产生的非真实变异的状况。我们使用exTaq、exTaq和Pfu混和酶和PfuUltraTM酶三种不同聚合酶扩增了Adh1、GPA1和Waxy三个基因片段。在检测到的非真实变异中,PCR 错误的类型主要为单碱基变异和不同等位基因间重组,其中以单碱基变异为主,且突变类型以转换占绝大多数。比较不同酶扩增错误的结果表明,高保真PfuUltraTM酶对PCR反应错误有显著的改善,在扩增产物的单克隆中几乎检测不到PCR噪音,错误率仅为0.0001%,而exTaq和混和酶的错误率分别为0.096%和0.073%。从不同物种比较结果来看,exTaq酶和Pfu酶混用时在自交的O. sativa ssp. japonica内对PCR错误也表现明显的改善,但在异交的O. longistaminata中改善效应不太明显。在三个不同基因位点上,PCR扩增错误出现频率随扩增区域增长而变大。在PfuUltraTM酶的扩增产物中发现重组最少,exTaq和混和酶重组较多,且混和酶对重组改善效果不明显。基于不同聚合酶扩增错误对比研究结果,我们认为,由于能保证序列变异的真实性且不遗漏等位基因,核基因的克隆测序较宜于分离杂合个体中不同的等位基因。 基于随机挑取4个叶绿体和10个核基因位点,利用12份Oryza officinalis、8份O. eichingeri和4份O. rhizomatis材料,对稻属C染色体组三个近缘二倍体物种的系统发育关系作了深入分析。利用不同的系统发育分析方法对单基因位点序列和合并序列数据作了分析,结果表明,稻属C染色体组三个近缘种间呈多歧分支。因此,三个二倍体C染色体组物种可能经快速辐射分化形成。在不同核基因和叶绿体基因的系统发育树中各分支枝长均很短,也表明C染色体组的三个物种可能在较短时期内分化出。不同基因间拓扑结构不一致主要受谱系随机分选的影响。此外,C染色体组不同物种间的种间渐渗和不同等位基因重组对系统发育树的冲突也有影响。值得注意的是,C染色体组三个物种的辐射分化不排除由于相邻两次物种形成事件间隔时间太近、目前数据量不够而无法分辨的可能。在本研究中,我们发现,对于系统发育重建困难的类群,利用等位基因构建物种谱系树有助于挖掘不同基因间结果不一致的因素。 基于10个随机选取的核基因序列数据,利用物种水平的取样方式和群体遗传学分析方法,我们研究了稻属C染色体组三个近缘物种O. officinalis、O. eichingeri和O. rhizomatis的核苷酸多态性,并根据多态性水平和式样,推测了三个近缘种分化的历史。结果表明,在C染色体组的三个近缘种中,仅分布于斯里兰卡的O. rhizomatis的核苷酸多态性水平相对最低(θsil = 0.0038),而间断分布于非洲和斯里兰卡的O. eichingeri最高(θsil = 0.0057)。与被子植物其他类群相比,稻属C染色体组三个物种的核苷酸多态性水平显得较低,O. eichingeri的核苷酸多态性仅约为玉米及其近缘野生种的23-46%和拟南芥的35%。C染色体组内三个野生种相对较低的核苷酸多态性水平可能起因于其较小的祖先有效群体。物种形成模型分析表明,O. officinalis和其近缘种从最近共同祖先分化开后可能经历了居群缩减的历史,且自最近共同祖先分开后,三个物种彼此间并无显著的基因交流。基于分子钟粗略估算了C染色体三个物种分化时间,结果表明,三个物种彼此在很短的时期内分开,约0.63-0.68 Myr。同时,O. eichingeri在非洲和斯里兰卡两个地理宗的分异时间约为0.37 Myr,且推测斯里兰卡的O. eichingeri主要由西非经长距离扩散传播到斯里兰卡。

Relevância:

30.00% 30.00%

Publicador:

Resumo:

Oksidatiivisen stressin eli liiallisen reaktiivisten happiyhdisteiden määrän soluissa on jo pitkään arveltu olevan tärkeä Alzheimerin taudin kehittymiseen ja etenemiseen vaikuttava tekijä. Tämän vuoksi kiinnostus erilaisten antioksidanttien (yhdisteitä, jotka neutraloivat näitä happiradikaaleja soluissa) mahdollisia terapeuttisia ominaisuuksia Alzheimerin taudin hoidossa on tutkittu laajalti. Tähän mennessä ei kuitenkaan ole vielä onnistuttu löytämään antioksidanttia, joka olisi hyödyksi Alzheimerin taudin hoidossa. Tämän vuoksi on tärkeää pyrkiä löytämään uusia antioksidanttien lähteitä sekä tutkia niistä löytyviä aktiivisia yhdisteitä. Kiinnostus luonnon antioksidantteja kohtaan on kasvanut voimakkaasti viime aikoina. Huomio on kiinnittynyt erityisesti aromaattisista sekä lääkekasveista löytyviin antioksidantteihin. Lamiaceae- perheeseen kuuluvia tuoksuampiaisyrttiä (Dracocephalum moldavica L.) ja sitruunamelissaa (Melissa officinalis L.) on käytetty Iranissa pitkään sekä ruoanlaitossa että lääkinnässä, minkä vuoksi näiden kasvien uutteiden antioksidanttisisältöä päätettiin analysoida käyttäen useaa erilaista in vitro- menetelmää. Näissä kokeissa ilmeni, että uutteilla oli useita antioksidanttisia vaikutuksia. Näistä antioksidanttisista vaikutuksista vastaavia yhdisteitä pyrittiin tunnistamaan käyttäen HPLC-PDA- tekniikkaa, minkä seurauksena niiden havaittiin sisältävän erilaisia polyfenoleita, kuten hydroksyloituneita bentsoeeni- ja cinnamamidihapon johdannaisia sekä flavonoideja. Kummankin kasvin uutteissa runsaimmin esiintynyt yhdiste oli rosmariinihappo. Sitruunamelissaa (M. officinalis) on käytetty antiikin ajoista alkaen kognitiivisten toimintojen häiriöiden hoidossa. Perustuen tietoon kasvin käytöstä perinteisessä lääkinnässä, sen tehoa Alzheimerin taudin hoidossa on tutkittu viime aikoina kliinisin kokein. Sitruunamelissan todettiinkin olevan hyödyksi lievää ja keskivaikeaa Alzheimeimerin tautia sairastavien potilaiden hoidossa. Väitöskirjan osanan olevasta kooste-artikkelista käy ilmi, että tutkimalla lääkekasvien ominaisuuksia voidaan saada arvokkaita suuntaa-antavia vihjeitä Alzheimerin taudin lääkehoidon kehittämiseen. Tämän perusteella päätettiinkin testatata myös sitruunamelissauutteen kykyä estää asetyylikoliiniesteraasin (AChE) toimintaa, koska tämän entsyymin toiminna estämisen tiedetään olevan hyödyksi Alzheimerin taudin hoidossa. Uute kykeni estämään AChE:n toimintaa, minkä vuoksi uutteen sisältämiä komponentteja päätettiin tutkia terkemmin. Uute jaettiin erilaisiin fraktioihin käyttäen HPLC-menetelmää, minkä jälkeen testattiin jokaisen fraktion kykyä inhiboida AchE. Suurin osa fraktioista kykeni inhiboimaan AChE:n toimintaa selkeästi tehokkaammin, kuin raakauute. Kaikista tehokkainta fraktiota analysoitiin tarkemmin sen aktiivisten yhdisteiden tunnistamiseksi, minkä seurauksena sen sisältämät yhdisteet tunnistettiin cis ja trans-rosmariinihapoiksi. Tässä tutkimuksessa tunnistettujen yhdisteiden hyödyllisyyttä Alzheimerin taudin hoidossa tulisi seuraavaksi tutkia erilaisissa in vivo-malleissa. Lisäksi jäljellä olevien fraktioiden kemiallinen koostumus tulisi selvittää sekä antioksidanttiaktiivisuuden ja AChE:n toiminnan inhiboinnin välistä mahdollista yhteyttä tulisi tutkia tarkemmin. Tämä tutkimus osoittaa tuoksuampiasyrtin (D. moldavica) sekä sitruunamelissan (M. officinalis) sisältävän monenlaisia aktiivisia antioksidantteja. Lisäksi sitruunamelissan sisältämät yhdisteet kykenivät estämään asetyylikoliiniesteraasin (AchE) toimintaa. Nämä tulokset tukevat osaltaan väitöskirjan osana olevan kooste-artikkelin johtopäätöksiä, joiden mukaan etnofarmakologinen kasvitutkimus voi osoittautua erittäin hyödylliseksi kehitettäessä uutta lääkehoitoa Alzheimerin tautiin. Lisäksi tässä väitöskirjassa kuvattu tutkimus osoittaakin, että perinteisesti lääkekasvina käytettyä sitruunamelissaa voidaan mahdollisesti hyödyntää uusien Alzheimerin taudin hoitoon käytettävien lääkkeiden kehityksessä.

Relevância:

30.00% 30.00%

Publicador:

Resumo:

Heat-shock protein 90 (Hsp90) is an ATP-dependent molecular chaperone that is essential for the normal functioning of eukaryotic cells. It plays crucial roles in cell signalling, cell-cycle control and in maintaining proteome integrity and protein homeostasis. In plants, Hsp90s are required for normal plant growth and development. Hsp90s are observed to be upregulated in response to various abiotic and biotic stresses and are also involved in immune responses in plants. Although there are several studies elucidating the physiological role of Hsp90s in plants, their molecular mechanism of action is still unclear. In this study, biochemical characterization of an Hsp90 protein from rice (Oryza sativa; OsHsp90) has been performed and the crystal structure of its N-terminal domain (OsHsp90-NTD) was determined. The binding of OsHsp90 to its substrate ATP and the inhibitor 17-AAG was studied by fluorescence spectroscopy. The protein also exhibited a weak ATPase activity. The crystal structure of OsHsp90-NTD was solved in complex with the nonhydrolyzable ATP analogue AMPPCP at 3.1 angstrom resolution. The domain was crystallized by cross-seeding with crystals of the N-terminal domain of Hsp90 from Dictyostelium discoideum, which shares 70% sequence identity with OsHsp90-NTD. This is the second reported structure of a domain of Hsp90 from a plant source.

Relevância:

30.00% 30.00%

Publicador:

Resumo:

Identification of Rhizoctonia solani, R. oryzae and R. oryzae-sativae, components of the rice sheath disease complex, is extremely difficult and often inaccurate and as a result may hinder the success of extensive breeding programmes throughout Asia. In this study, primers designed from unique regions within the rDNA internal transcribed spacers have been used to develop a rapid PCR-based diagnostic test to provide an accurate identification of the species on rice. Tests on the specificity of the primers concerned showed that they provide the means for accurate identification of the Rhizoctonia species responsible for sheath diseases in rice.

Relevância:

30.00% 30.00%

Publicador:

Resumo:

In the eurythermal cuttlefish Sepia officinalis, performance depends on hearts that ensure systemic oxygen supply over a broad range of temperatures. We therefore aimed to identify adjustments in energetic cardiac capacity and underlying mitochondrial function supporting thermal acclimation and adaptation that could be crucial for the cuttlefish's competitive success in variable environments. Two genetically distinct cuttlefish populations were acclimated to 11, 16 and 21°C. Subsequently, skinned and permeabilised heart fibres were used to assess mitochondrial functioning by means of high-resolution respirometry and a substrate-inhibitor protocol, followed by measurements of cardiac citrate synthase and cytosolic enzyme activities. Temperate English Channel cuttlefish had lower mitochondrial capacities but larger hearts than subtropical Adriatic cuttlefish. Warm acclimation to 21°C decreased mitochondrial complex I activity in Adriatic cuttlefish and increased complex IV activity in English Channel cuttlefish. However, compensation of mitochondrial capacities did not occur during cold acclimation to 11°C. In systemic hearts, the thermal sensitivity of mitochondrial substrate oxidation was high for proline and pyruvate but low for succinate. Oxygen efficiency of catabolism rose as temperature changed from 11 to 21°C via shifts to oxygen-conserving oxidation of proline and pyruvate and via reduced relative proton leak. The changes observed for substrate oxidation, mitochondrial complexes, relative proton leak and heart mass improve energetic efficiency and essentially seem to extend tolerance to high temperatures and reduce associated tissue hypoxia. We conclude that cuttlefish sustain cardiac performance and, thus, systemic oxygen delivery over short- and long-term changes of temperature and environmental conditions by multiple adjustments in cellular and mitochondrial energetics.

Relevância:

30.00% 30.00%

Publicador:

Resumo:

Future atmospheric CO2 levels will most likely have complex consequences for marine organisms, particulary photosynthetic calcifying organisms. Corallina officinalis L. is an erect calcifying macroalga found in the inter- and subtidal regions of temperate rocky coastlines and provides important substrate and refugia for marine meiofauna. The main goal of the current study was to determine the physiological responses of C. officinalis to increased CO2 concentrations expected to occur within the next century and beyond. Our results show that growth and production of inorganic material decreased under high CO2 levels, while carbonic anhydrase activity was stimulated and negatively correlated to algal inorganic content. Photosynthetic efficiency based on oxygen evolution was also negatively affected by increased CO2. The results of this study indicate that C. officinalis may become less competitive under future CO2 levels, which could result in structural changes in future temperate intertidal communities.

Relevância:

20.00% 20.00%

Publicador:

Resumo:

The application of spectroscopy to the study of contaminants in soils is important. Among the many contaminants is arsenic, which is highly labile and may leach to non-contaminated areas. Minerals of arsenate may form depending upon the availability of specific cations for example calcium and iron. Such minerals include carminite, pharmacosiderite and talmessite. Each of these arsenate minerals can be identified by its characteristic Raman spectrum enabling identification.

Relevância:

20.00% 20.00%

Publicador: