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拟南芥突变体Ipa1-b及基因功能的研究

作　者: 刘旖旎
导　师: 刘红全
学　校: 广西民族大学
专　业: 生物化学与分子生物学
关键词: LPA1-B PSⅡ基因功能
分类号: Q943.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

光系统II是光合电子传递链中的第一个色素蛋白复合物,也是环境协迫的主要损害位点,近年来已成为光合领域的研究热点。类囊体膜蛋白LPA1作为分子伴侣与PSII反应心蛋白D1的核糖体新生链相结合,促进Dl与D2的相互作用,使PSII复合物能够有效的组装。这些研究对于光合作用机制的阐明具有重要意义。lpa1-b所编码的蛋白LPA1-B与LPA1具有同源性,我们分离出一个T-DNA插入诱变的lpa1-b基因功能缺失的拟南芥突变体。我们通过生物信息学的分析、表型观察、生长量的测定、PSII蛋白水平的检测、PAM曲线的测定、光抑制、蛋白免疫印迹、叶绿素荧光成像等研究方法,发现突变体lpa1-b具有与野生型相近的表型、光合效率、光敏感性。同时发现,通过杂交获得的F2代群体,发生了性状分离,产生了叶脉失绿的新表型。综合实验结果,我们推测LPA1-B可能是LPA1的冗余蛋白,可能具有与LPA1相近的生理功能。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
1 前言  7-21
  1.1 光合作用及其发生的场所  7-9
  1.2 光系统 Ⅱ 的结构和功能  9-12
    1.2.1 捕光色素蛋白复合体的结构和功能  9-10
    1.2.2 反应中心蛋白复合体的结构和功能  10-11
    1.2.3 放氧复合物的结构和功能  11-12
    1.2.4 其它小分子蛋白的结构和功能  12
  1.3 光系统 Ⅱ 超级复合物的组装  12-16
    1.3.1 反应中心复合物的组装  12-14
    1.3.2 光系统 Ⅱ 超级复合物组装的调控  14-16
  1.4 Ipa1 蛋白功能  16
  1.5 TPR 蛋白的研究进展  16-19
    1.5.1 TPR 结构域的结构  17-18
    1.5.2 TPR 结构域的功能  18-19
  1.6 研究目的  19-21
2 材料方法  21-32
  2.1 实验材料  21
  2.2 培养条件  21
  2.3 实验方法  21-32
    2.3.1 突变体的验证  21-25
    2.3.2 突变体的表型观察及生长量的测定  25-26
    2.3.3 Ipa1-b 突变体的蛋白免疫印迹  26-29
    2.3.4 叶片荧光动力学参数的测定  29
    2.3.5 叶片组织结构及叶绿体超微结构观察  29-30
    2.3.6 叶绿素荧光成像分析  30
    2.3.7 光抑制与Western蛋白免疫印迹  30-31
    2.3.8 与Ipa1 突变体进行杂交及F2 代表型观察  31-32
3 结果  32-45
  3.1 突变体的验证结果  32
    3.1.1 获得该突变体的纯合体  32
  3.2 突变体中 AT4G28740 基因的表达  32-33
  3.3 Ipa1-b 突变体的刻画与基因功能的研究  33-45
    3.3.1 突变体表型及生长量分析  33-37
    3.3.2 Ipa1-b 突变体中类囊体膜蛋白的变化  37
    3.3.3 Ipa1-b 基因结构生物信息学分析  37-40
    3.3.4 突变体叶绿体超微结构  40
    3.3.5 慢诱导动力学曲线  40-41
    3.3.6 光抑制后突变体PSⅡ 蛋白的蛋白免疫印迹  41-42
    3.3.7 突变体Ipa1-b 与Ipa1 突变体进行杂交及其F2 代表型观察  42-45
4 讨论  45-48
  4.1 对Ipa1-b基因生物信息学的分析  45
  4.2 Ipa1-b 基因突变对拟南芥的生长及叶绿体生长发育的影响  45
  4.3 突变体Ipa1-b对高光强的敏感性及对光合效率的影响  45-46
  4.4 Ipa1-b 对 PSⅡ复合物中蛋白稳定性影响  46
  4.5 突变体Ipa1-b 与Ipa1 突变体进行杂交及其F2 代表型发生分离  46
  4.6 小结  46-48
参考文献  48-59
附录  59-61
致谢  61-62
攻读学位期间发表的学术论文目录  62

拟南芥突变体Ipa1-b及基因功能的研究

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