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结构植物学研究中新技术的应用

邢茗  
【摘要】:本研究应用原子力显微镜技术开展了植物导管细胞壁表面结构的研究工作。在导管表面发现纤维素纹状结构。该结构存在于螺纹导管的次生壁表面。纹状结构由条纹区和沟谷区组成。条纹区主要由纤维素微纤丝的结晶区构成,结晶区被无定形纤维素环绕;条纹区的结晶纤维素为有序排列,长度为150-180nm,宽度为60-70nm;沟谷区由微纤丝的无定形纤维素构成,沟谷区的宽度为10nm;构成纹状结构的微纤丝排列方向平行于导管螺旋线。在以上结构数据的基础上,建立了螺旋导管纹状结构的分子模型。 本研究合成并表征了由双链DNA修饰的量子点。双链DNA修饰有生物素基团和巯基基团。双链DNA通过巯基的配体交换作用结合到量子点表面,并成功引入生物素功能基团到量子点表面。修饰后的量子点分散性和稳定性良好。量子点表面修饰的生物素仍具备生物活性,能够与链霉亲和素特异性结合。通过链霉亲和素,量子点能够与生物素核酸探针构成三明治结构,完成对固相化生物素探针的荧光检测。能够特异性检测结合在尼龙膜、玻片固相化质粒DNA、染色体铺片上的生物素探针。 本研究实现了对传统石蜡包埋技术的简化改良,建立了一种适合于木质化或栓质化程度较低植物组织的快速石蜡包埋技术。整个包埋过程只需要2h。该方法适用于尺寸不大于0.3cm的小块植物组织。研究结果表明该技术能够完整的保存植物细胞形态和植物核酸,能够取代传统石蜡包埋技术。傅里叶红外光谱结果显示该技术对植物细胞质成分的保存能力与传统方法接近。从该技术包埋的组织中提取的DNA质量与传统方法接近并且可以应用于PCR分析。该技术能够适用于多种常规染色方法。


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