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1、分子生物学发展与植物抗逆机制研究姓名：郑生伟 学号：ZB1106044专业：生物化学与分子生物学 学院：生物学院近年来，由于环境变化加剧，对世界范围内的作物生长带来了巨大的影响据统计，在世界范围内，适于耕种的土地不足 1 0 ， 大部分土地处于干旱、盐渍、沼泽、冷土等逆境中在各种非生物胁 迫逆境中，干旱胁迫、盐胁迫、低温胁迫对植物的影响尤为突出 而且，因人口的不断增长对粮食需求的压力越来越大，迫切需要培育出在各种逆境下生长的经济作物 分子生物学在从 50 年代初到 70 年代初有了长远的发展，以1953 年 Watson 和 Crick 提出的 DNA 双螺旋结构模型作为现代分子生物学诞生的里
2、程碑,开创了分子遗传学基本理论建立和发展的黄金。DNA 双螺旋发现的最深刻意义在于：确立了核酸作为信息分子的结构基础；提出碱基配对是核酸复制、遗传信息传递的基本方式；从而最后确定了核酸是遗传的物质基础，为认识核酸与蛋白质的关系及其生命中的作用打下了最重要的基础。在此期间的主要进展包括：遗传信息传递中心法则的建立; 在发现 DNA 双螺旋结构同时，Watson 和 Crick 就提出 DNA 复制的可能模型。其后在 1956 年 A.Kornbery 首先发现 DNA 聚合酶；1958年 Meselson 及 Stahl 同位素标记和超速离心分离实验为 DNA 半保留模型提出了证明；1968 年
3、 Okazaki（冈畸）提出 DNA 不连续复制模型；1972 年证实了 DNA 复制开始需要 RNA 作为引物；70 年代初获得 DNA 拓扑异构酶，并对真核 DNA 聚合酶特性做了分析研究；这些都逐渐完善了对 DNA 复制机理的认识;在研究 DNA 复制将遗传信息传给子代的同时，提出了 RNA 在遗传信息传到蛋白质过程中起着中介作用的假说。1958 年 Weiss 及 Hurwitz 等发现依赖于 DNA的 RNA 聚合酶；1961 年 Hall 和 Spiege-lman 用 RNA-DNA 杂增色证明 mRNA 与 DNA 序列互补；逐步阐明了 RNA 转录合成的机理。随着分子生物学技
4、术的不断发展，对植物适应逆境机制的研究也从生理水平步入分子水平，研究的目的不仅在于从分子水平上解释植物适应逆境的机制而且更希望获得各种抗逆基因，用于作物的抗逆育种目前，已获得了许多与抗性有关的基因，为植物抗逆性的生物工程提供了可靠的理论依据和实践基础 对植物抗逆性的分子机制研究表明，植物的抗逆性是由多基因控制的，而且许多胁迫因子对植物的害结果具有一致性，如盐胁迫与干旱胁迫引起组织脱水有些基因是冷诱导专一性基因，而另一些基因除对低温响应外，还能被干旱、高盐、A B A 等胁迫诱导，如脯氨酸的诱导合成研究者发现，植物在低温和干旱条件下反应的分子机理非常相似，许多基因如 R D、E R D、C O
5、R、L T I 及 K I N 均受低温和干旱诱导. 分子生物学的迅速发展为作物的抗逆基因工程创造 了基础条件近年来发展的差异表达基因分离的技术方法，为成功地分离植物抗逆相关基因创造了有利条件m R N A 差异显示技术使鉴别与分离新基因不再是一个难题，为抗逆基因的分离克隆开拓 了新思路抑制消减杂交 S S H 新技术的建立通过两次特异 P C R 扩增，使假阳性率大大降低，使分离低丰度的表达基因成为可能 1 9 9 9年 S S H 方法首次应用在植物上 ，到 2 0 0 4 年有 4 0 余篇应用 S S H 方法在植物上克隆基因的报道，涉及水稻、 玉米、小麦、马铃薯、大豆、辣椒、胡萝卜、大麦、棉花、拟南芥、甜菜、人参等近 2 0 种植物越来越多的研究表明，S S H 技术是植物特异表达基因克隆的切实有效的方法表达序列标签( E S T)、 D NA 微点阵分析、RN A i 、Kn o c k-O u t 等技术也应用于植物抗逆相关 基因的研究，新技术的应用有助于筛选植物抗逆相关基因、进行功能鉴定，有助于深入了解植物抗逆性的分子机制，最终用于作物抗逆育种
