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《中国植物学会植物细胞生物学2010年学术年会论文摘要汇编》2010年
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线粒体DNA的数量调控与非孟德尔遗传

张泉  苏都莫日根  
【摘要】:在一种特定的细胞中,线粒体DNA的数量通常呈现为一个稳定的数值。比如,在拟南芥的叶肉细胞中,每个细胞平均携带约670个线粒体,而线粒体DNA的数量则保持在60拷贝/细胞的水平左右。我们的实验证实了拟南芥叶肉细胞中约2/3的线粒体不含DNA,而其余1/3含有DNA的线粒体只携带约110-kb当量的DNA,相当于一个线粒体DNA完整拷贝的1/3。该现象说明植物细胞中线粒体DNA的数量可以被调控于一个远低于线粒体数目的拷贝数水平。另一个线粒体DNA数量调控的例子见于被子植物的性细胞。比如拟南芥精细胞成熟过程中发生显著的线粒体DNA拷贝数下调,导致每个成熟精细胞平均仅携带0.083拷贝的线粒体DNA。该下调现象与拟南芥线粒体基因组的母系遗传规律相一致。相反,在极少数的被子植物中,精细胞线粒体DNA可以发生显著的上调,导致这些植物的精细胞携带数倍或数十倍于拟南芥叶肉细胞的线粒体DNA。该类植物中通常表显出线粒体基因组的父系传递。上述现象说明细胞质基因组的非孟德尔遗传并非取决于雌雄配子间的体积比例,而与线粒体DNA的数量调控相关。目前,人们对线粒体DNA数量调控的生物学意义和分子背景知之甚少,有待于进一步研究。

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