葉綠體和線粒體基因組變異檢測獲突破

近日，《公共科學圖書館―綜合》發(fā)表了中國農(nóng)業(yè)*油料作物研究所博士后曾長立與合作導師伍曉明研究建立的能高通量檢測葉綠體和線粒體基因組遺傳變異的新方法。

據(jù)曾長立介紹，葉綠體和線粒體基因組作為植物細胞質(zhì)基因組，對光合作用、呼吸作用等重要生命過程具有重要意義。

研究葉綠體和線粒體基因組變異不僅有助于揭示光合作用、呼吸作用、育性轉(zhuǎn)變等重要生物學過程，還能提供有關植物起源進化和生態(tài)分布規(guī)律等重要信息。

然而，現(xiàn)有技術和方法很難高通量分析葉綠體和線粒體基因組變異，成為阻礙植物細胞質(zhì)基因組研究深入發(fā)展的技術瓶頸。

為了解決這個問題，研究人員將基于CEL-I 酶切異源雙鏈核酸分子策略的定向誘導基因組突變技術運用于檢測細胞質(zhì)基因組的單核苷酸多態(tài)性(SNPs)分析中，創(chuàng)建了適合高通量檢測葉綠體和線粒體基因組遺傳變異的“ORG-EcoTILLING”技術。

該技術能高通量、低成本、率地檢測葉綠體和線粒體基因組DNA多態(tài)性，已成功應用于十字花科植物7個族、29個屬和45個種的187份植物材料的3 個葉綠體基因(accD、matK 與rbcL)和1個線粒體基因atp6的檢測中。

新方法攻克了阻礙檢測大量個體葉綠體和線粒體基因組變異分析的技術瓶頸，不僅能用于研究植物葉綠體和線粒體基因遺傳與功能變異，還能用于鑒定人類與動物線粒體基因DNA多態(tài)性，鑒定與疾病相關的線粒體基因突變，具有廣泛應用前景。

2012年，該課題組研究人員已獲得國家自然科學青年科學基金項目“甘藍型油菜葉綠體基因組特定區(qū)域高分辨率單倍型圖譜的構(gòu)建與分析”資助，并將進一步拓展應用該方法，構(gòu)建油菜葉綠體基因組單倍型圖譜。

目前，這一能高通量檢測葉綠體和線粒體基因組遺傳變異的新方法的研究項目得到中國博士后科學基金項目和“973”計劃的資助。