学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

ABA调控拟南芥根系形态建成突变体raal-1的表型分析与基因克隆

作　者: 李晓莉
导　师: 宋纯鹏
学　校: 河南大学
专　业: 细胞生物学
关键词: 拟南芥 ABA 根系构型 图位克隆 突变体
分类号: Q943.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 141次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


植物的根系以其相对简单的结构和极其复杂的构型成为研究植物发育可塑性的良好材料，也成为研究ABA作用机理的新模型。ABA是一种活泼而复杂的植物激素，不仅调控了植物体内许多重要的生命活动，还广泛参与各种生物和非生物胁迫的应答反应。有关激素调控根系形态建成的研究主要集中在生长素方面，而对于ABA在根系生长发育过程中的作用则研究较少。尽管遗传及分子研究已经揭示了ABA在根尖分生组织的形成及生长中具有重要作用，但具体的调控机制还有待完善。因此我们设想采用反向遗传学的手段来研究ABA在植物根系建成中的作用。我们用ABA筛选到了一株EMS诱变的主根短、侧根少的拟南芥根系建成突变体，命名为raa1-1（root architecture in response toABA），该突变体表型为主根短，侧根少。研究表明：外源ABA可以部分恢复突变体raa1-1在根系构型方面的缺陷，使其主根长度和侧根数目接近于野生型。通过分析不同因子处理对根系构型的影响，发现干旱胁迫、氧化胁迫及各种激素处理下突变体的根构型变化与野生型(wide tipe, WT)无明显差异。这说明突变体raa1-1的根系构型对ABA的反应是相对专一的。而我们还发现外源高浓度的葡萄糖处理却能恢复raa1-1在主根和侧根方面的表型缺陷，这暗示：葡萄糖可能参与了ABA对拟南芥根构型的调控。萌发、失水、红外等ABA经典反应的研究表明：突变体在正常生长状态下萌发比WT迟缓，失水速率比WT快，叶面温度比WT低。这些现象显示：RAA1基因突变后突变体中各种受ABA调控的生理反应均受到了影响。此外，研究还发现突变体植株的颜色比WT浅，呈黄绿色。这一系列的表型为我们分析突变体的遗传背景及图位克隆材料的获得提供了可靠的依据。回交实验表明：raa1-1为单基因隐性突变体。图位克隆结果表明：突变体raa1-1的各种表型是由于基因编码区225bp处的碱基突变导致蛋白的合成提前终止所致。突变基因RAA1编码了一个假尿嘧啶合酶，该酶定位在叶绿体及其他质体中，不仅催化了RNA特定位点处尿嘧啶的异构化，还参与rRNA的正确剪切与加工。鉴定获得了与raa1-1表型一致的T-DNA插入纯合突变体raa1-2，进一步证明了突变体的表型是由ATRAA1基因突变引起的。我们还构建了超表达载体，利用农杆菌介导的转化法进行拟南芥花序的浸染转化实验，转基因材料的获得将有助于更好的阐明基因的功能。本实验说明ABA参与调控了突变体raa1-1的根系构型，并且该过程可能有糖信号的参与。突变体raa1-1是单基因引起的隐性突变，突变体中RAA1基因所编码的蛋白生物活性丧失，将影响了RNA的正常加工、拼接、稳定和降解，可能使各种受ABA调控的生理反应出现异常，进而使突变体表现出一系列ABA相关表型。

全文目录


摘要  4-6
ABSTRACT  6-8
目录  8-11
缩写词  11-12
1. 前言  12-22
  1.1. 植物根系  12-13
    1.1.1. 植物的根系构型  12
    1.1.2. 影响植物根系构型的因素  12-13
    1.1.3. 植物根系已成为研究 ABA 信号转导的新模型  13
  1.2. 植物激素 ABA 及其研究进展  13-16
    1.2.1. ABA 的合成和分布  14
    1.2.2. 研究 ABA 信号转导的经典反应模型  14-16
    1.2.3. ABA 信号通路中的调节蛋白  16
  1.3. ABA 参与调控植物的根系建成  16-20
    1.3.1. ABA 调节植物主根的生长  16-17
    1.3.2. ABA 调节侧根的起始和生长  17-19
    1.3.3. ABA 调节根毛的发生和生长  19-20
  1.4. 立题依据  20-22
2. 材料与方法  22-38
  2.1. 实验仪器  22
  2.2. 实验材料  22-24
    2.2.1. 植物材料  22-23
    2.2.2. 菌种和质粒载体  23
    2.2.3. 实验试剂  23
    2.2.4. 引物合成及 DNA 测序  23
    2.2.5. 常用试剂配制  23-24
    2.2.6. 常用培养基的配制  24
    2.2.7. 抗生素的配制  24
  2.3. 实验方法  24-38
    2.3.1. 拟南芥种植的方法  24-25
    2.3.2. 拟南芥杂交的方法  25
    2.3.3. 检测失水率的方法  25
    2.3.4. 远红外成像的方法  25-26
    2.3.5. 拟南芥基因组 DNA 的提取方法  26
    2.3.6. 拟南芥总 RNA 的提取及 cDNA 的合成  26-27
    2.3.7. 拟南芥基因图位克隆技术  27-31
    2.3.8. T-DNA 插入突变体鉴定的方法  31-32
    2.3.9. 载体制备和拟南芥花序浸染的方法  32-38
3. 结果与分析  38-58
  3.1. 根形态建成突变体的筛选及 raa1-1 的获得  38
  3.2. 突变体根系构型的分析  38-45
    3.2.1. ABA 处理下的根系构型分析  38-41
    3.2.2. 不同因子处理下的根系构型分析  41-45
  3.3. RAA1 突变后对生长发育的影响  45-49
    3.3.1. 突变体生长中的表型分析  45-46
    3.3.2. 突变体的失水和叶面温度表型分析  46-48
    3.3.3. 突变体的萌发表型分析  48-49
  3.4. 突变体的遗传背景分析  49-50
  3.5. 突变体的图位克隆  50-54
    3.5.1. 图位克隆样本的获得  50-51
    3.5.2. 突变基因的粗定位  51-52
    3.5.3. 突变基因的细定位  52-53
    3.5.4. 突变位点的确定  53-54
  3.6. 突变基因的生物信息学分析  54-55
  3.7. T-DNA 插入突变体的筛选与鉴定  55-56
  3.8. 超表达载体的构建及拟南芥植株的转化  56-58
4. 讨论  58-62
  4.1. 突变体 raa1-1 的表型分析  58-59
  4.2. 突变基因 RAA1 的克隆与功能分析  59-60
  4.3. 突变体 raa1-1 的表型与突变基因 RAA1 的关系  60-62
5. 结论  62-64
参考文献  64-72
致谢  72-74

相似论文

  1. 稳定表达人有机阴离子转运多肽OATP1B1野生型及其突变体的HEK-293细胞系的构建,R96
  2. 丁香假单胞菌番茄致病变种和烟草致病变种egfp标记突变体的构建,S436.412
  3. 水稻及拟南芥神经酰胺基因的克隆及突变体的鉴定,S511
  4. 微管和蛋白磷酸酶AtPP2CA在调节拟南芥气孔运动中的作用,Q945
  5. 灰霉菌侵染拟南芥过程中ACD5的功能分析,S432.1
  6. 瓜类细菌性果斑病菌致病相关基因筛选及luxR基因功能分析,S436.5
  7. 4个甘蓝型油菜EMS诱变突变体的初步研究,S565.4
  8. 陆地棉矮化突变体Ari1327的形态、生理和分子标记研究,S562
  9. 苏麦3号矮秆密穗突变体NAUH164的遗传分析及突变座位的分子标记定位,S512.1
  10. 玉米叶色突变基因al和yl的精细定位,S513
  11. ABA诱导的OsDMI3基因的表达分析与亚细胞定位,S511
  12. 望水白多分蘖、矮秆突变体的鉴定及相关QTL定位,S512.1
  13. ABA诱导的玉米叶片ZmCCaMK活性研究及亚细胞定位,S513
  14. 磷脂酶Dα1和Ca2+在拟南芥气孔关闭中的相互关系研究,Q946
  15. SO2胁迫对拟南芥DNA甲基化多态性的影响,Q943
  16. 拟南芥中胚胎败育相关基因AtED1（embryo defective 1）功能的初步研究,Q943
  17. 一个玉米RING蛋白基因克隆和功能分析,S513
  18. RAFT无皂乳液聚合及ABA型三嵌段结构粘合剂的制备,TS190.2
  19. 拟南芥中两个叶绿体定位的蛋白FtsHL3和FtsHL5在胚胎发生中的功能研究,Q944.4
  20. 拟南芥神经酰胺酶基因的功能分析,Q943
  21. 细胞色素b基因RNA干扰载体的构建及拟南芥的遗传转化,Q943

中图分类: > 生物科学 > 植物学 > 植物细胞遗传学 > 植物基因工程
© 2012 www.xueweilunwen.com