海藻技術課件

1、海藻技術海藻技術 藻類是最簡單的植物，結構簡單,無根、莖、葉分化,一般都具有進行光合作用的色素,屬于自養(yǎng)植物。藻類包含原核的藍藻如原綠藻，真核的紅藻、綠藻、褐藻等。藻類植物跨越了原核和真核兩界,對于了解生物起源、演化及機制意義重大,是生物學家共同關注的熱點之一。 基因組是全體基因的總和.其研究目標是破譯生物的遺傳信息，建立完整的遺傳信息數據庫，只有研究生物的基因組，才能最終闡明生物遺傳和生命現象的奧秘.前言海藻技術基因組學研究方法 繪制遺傳圖譜和物理圖譜 AFLP,SSR等分子標記促進繪制高精度遺傳圖譜 DNA測序技術和計算機序列分析隨著分子生物技術的發(fā)展,越來越多的物種包括藻類被不同程度地測

2、序：基因組測序和EST；建立了基因文庫中心 (Gen Bank)貯存、分析、處理各種生物的DNA序列、遺傳圖譜海藻技術完成測序的藻完成測序的藻紅藻紅藻( Cyanidioschyzon merolae )；集胞藻集胞藻(Synechocystis sp.PCC6803）；）；魚腥藻魚腥藻(Anabaenasp.pCC7120)；聚球藻聚球藻(Synechococcus sp.WH8120)；嗜熱聚球藻嗜熱聚球藻(Thermosynechococcus elongates BP-1)；膠菌藻膠菌藻(Gloeobacter violaceus PCC7421)；原綠藻原綠藻(prochloroco

3、ccus marinusMED4; P.marinusMIT9313P.marinusCCMP1375; P.marinusCCMP1986;P.marinusSAR-1)綠藻綠藻 (萊茵衣藻萊茵衣藻Chlamydomonas reinhardtii)、 強壯團藻強壯團藻Volvox carteri、古老的，最小的藻古老的，最小的藻 （Ostreococcustauri、Ostreococcus lucimarinus） 小球藻小球藻Chlorella NC64A 。硅藻硅藻（海鏈藻海鏈藻Thalassiosira pseudonana；三角褐指藻三角褐指藻 Phaeodactylum tri

4、cornutum)。 基因組測序基因組測序海藻技術正在進行基因組測序正在進行基因組測序, 包括包括 Alexandrium tamarense; Amphidinium operculatum; Aureococcus anophagefferens; Chlorella vulgaris等藻。等藻。 在藻類中除了在藻類中除了基因組基因組序列之外序列之外, 還有大量的還有大量的表達序列標簽表達序列標簽( EST)已被測序已被測序, 這些序列可從這些序列可從NCB I網站網站 EST 數據庫獲得。數據庫獲得。EST數據來自硅數據來自硅藻、綠藻、紅藻、褐藻、金藻和腰鞭毛蟲藻、綠藻、紅藻、褐藻、金藻

5、和腰鞭毛蟲,這些這些EST 序列為全長序列為全長 cDNA 的獲得奠定了基礎。的獲得奠定了基礎。海藻技術基因組基因組核基因組核基因組線粒體基因組線粒體基因組質體基因組質體基因組海藻技術 Kuck首次測序了斜生柵列藻(S. obliquus)線粒體全基因組序列(NC_002254）。 Burger等測定了Porphyra purpurea的線粒體全序列,環(huán)形排列的36 753個堿基對中包含了57個緊密排列的基因。 Leblanc結合紅藻線粒體數據分析了線粒體基因組,認為線粒體從十億年前到現在結構和功能發(fā)生了很大的變化,植物線粒體龐大且有重排趨勢,真菌、動物則有減少趨勢。線粒體基因組線粒體基因組海

6、藻技術 質體是植物細胞中的光合細胞器,在高等植物及綠藻中稱為葉綠體?；蚪M一般都是閉合環(huán)狀的DNA分子,藻類質體基因組大小在73400 kb之間,比高等植物的大。 已建立了20多種藻類質體基因組的物理圖譜與部分基因圖譜,有18種已被完全測序。 質基因組質基因組海藻技術 Glockner于2000年測序分析了單細胞紅藻高溫紅藻(Cyanidium caldarium）的葉綠體基因,發(fā)現了一些特殊的結構特征,例如非遺傳信息區(qū)域的發(fā)夾結構,沒有大的重復單元,并且認為這種葉綠體基因組的結構是最原始的 。 萊茵衣藻(Chlamydomonas reinhardttii)是一種單細胞真核綠藻,只含有一個葉

7、綠體,是研究光合作用過程的很好的模型。 海藻技術 Asamizu等從光合自養(yǎng)生長的單細胞萊茵衣藻的均一化、大片段cDNA文庫中篩選了11571個5 端EST Crepineau等分別從掌狀海帶(Laminaria digitata)配子體和孢子體的cDNA文庫中選取了大約500條序列進行EST分析。在配子體的412個EST中有39%與已知序列相似,而孢子體的493個中有48%的相似。 Nikaido等從條斑紫菜配子體的cDNA文庫中建立了10154條EST,比較后發(fā)現其中33.1%的序列與已知序列有相似性,66.9%的EST是首次報道的新序列。藻類的EST研究海藻技術 壇紫菜絲狀孢子體進行了大

8、規(guī)模測序,隨機挑取克隆測序得到7064個EST原始數據,經過處理最終獲得2535條唯一序列,包括945個contigs和1590個singlets,985條序列被注釋,找到了一些與蛋白的合成、加工及降解相關,與碳代謝、能量代謝相關的基因 發(fā)現了與細胞信號傳導密切相關的多種 蛋白質及蛋白質家族基因,如熱激蛋白家族、鈣調蛋白、小G蛋白家族的Rho蛋白家族 。此外,紫菜獨特的光合色素 藻膽色素蛋白及其合成過程中的幾個關鍵酶基因在作者的結果中也有所發(fā)現海藻技術 EST技術建立以來,dbEST數據庫由2.2537條記錄增加到了現在的5275.9769(2011-12-20)條。搜索的結果表明藻類的EST數據達176,2104 條, 其中對模式生物萊茵衣藻(Chlamydomonasreinhardii)研究最為詳細,