拟南芥的科研价值

2019-09-17

 拟南芥属于被子植物门,双子叶植物纲。 二年生草本,我国内蒙、新疆、陕西、甘肃、西藏、山东、江苏、安徽、湖北、四川、云南等省区均有发现。拟南芥的优点是植株小、结子多。拟南芥的基因组是目前已知植物基因组中最小的。拟南芥是自花受粉植物,基因高度纯合,用理化因素处理突变率很高,容易获得各种代谢功能的缺陷型。

拟南芥科研价值

    在自然界中,拟南芥主要分布于温带,集中 在欧洲地区;在东非、亚洲大陆、日本也都有分 布,一般生长在野外干燥的土壤中。欧洲文明的扩 张把拟南芥带到了北美和澳洲大陆。历史上对拟南芥科学研究的记载最早可追溯至l6世纪,由德国学者Thai在德国北部的哈茨山区中首次发现并记录了 这个物种。19世纪分类学家Heynhold将其命名为 Arabidopsis thaliana。现在人们在世界各地共收集 到750多个拟南芥生态型,这些生态型在形态发 育、生理反应方面存在很大差异。在拟南芥的众多 生态型中最常用的三种是Landsberg erecta(Ler)、 Columbia(Co1)、Wassilewskija(Ws),其中Co1生态型用于拟南芥的全基因组测序。

    在1873年,Braun报道了他在柏林郊外发现的一种拟南芥突变体,这可能是拟南芥研究历史中所 发表的最早一项在分类学之外的研究工作。他当时所发现的这个突变体极有可能就是植物科学研究领域中为人们所熟知的AGAMOUS(AG)基因的突变体,这个基因是花发育ABC模型中的C类基因。 Meyerowitz实验室于1990年报道了对AG基因的克 隆。之后,另一个值得注意的工作是Laibach在1907年首次报道的对拟南芥染色体的研究并最终确定了拟南芥具有5条染色体。Laibach于1943年详细阐述了拟南芥作为模式生物的优点,并在他之后的工作中大力推动了对拟南芥的研究。在Laibach和 其他一些科学家的共同努力下,促成了1965年在德国哥廷根召开的第一届国际拟南芥会议。现在,这个会议己发展成国际拟南芥研究的一项科学盛事, 每年举办一次,2007年将首次在我国首都北京召开。20世纪80年代,分子生物学技术的迅猛发展, 给植物科学研究带来了巨大的机遇。1986年,Meye-rowitz实验室首次报道了对拟南芥中一个基因的克隆。同年,Horsch实验室报道了根癌农杆菌介导的T-DNA对拟南芥进行的遗传转化。1988年,Meye-rowitz实验室发表了拟南芥基因组的首个RFLP图谱 。在之后的几年中,相继报道了T-DNA插入突变基因的克隆、基于基因组图谱的基因克隆。这些突破使人们逐渐认识到拟南芥作为实验材料对植物生命进行探索的价值。

    由于有上述这些优点,所以拟南芥是进行遗传学研究的好材料,被科学家誉为“植物中的果蝇”。