本文選題：擬南芥 + 根　； 參考：《湖北大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：核糖體生物合成是細(xì)胞中最基本的生物學(xué)過(guò)程之一,真核生物的核糖體是由47種結(jié)構(gòu)蛋白和23S rRNA、5.8S rRNA、5S rRNA構(gòu)成的60S亞基以及另外32種結(jié)構(gòu)蛋白和18S rRNA構(gòu)成的40S亞基所組成。rRNA的缺失會(huì)使得核糖體不能有效地行使翻譯蛋白質(zhì)的功能,從而導(dǎo)致一些代謝途徑不能正常進(jìn)行,生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程即會(huì)表現(xiàn)出一系列的缺陷表型。本實(shí)驗(yàn)選用擬南芥(Arabidopsis thaliana)m60突變體植株為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,逐步分析突變體表型繼而對(duì)基因M60做功能預(yù)測(cè)分析。突變體m60植株較野生型有明顯表型:植株生長(zhǎng)矮小,腋芽發(fā)育生長(zhǎng)旺盛,有性生殖發(fā)育過(guò)程遲緩;葉片形態(tài)發(fā)育異常,表現(xiàn)為葉面小,葉緣缺刻明顯;主根生長(zhǎng)遲緩,側(cè)根發(fā)生明顯增多,通過(guò)進(jìn)一步的觀察,我們發(fā)現(xiàn)突變體m60根尖的細(xì)胞數(shù)目明顯少于野生型。經(jīng)I-PCR的方法,確定該突變體中T-DNA單拷貝插入在基因M60第二個(gè)內(nèi)含子上,經(jīng)NCBI比對(duì)其CDS序列后,發(fā)現(xiàn)其是一個(gè)DEAD-boxRNA解旋酶編碼基因。我們克隆出該基因的啟動(dòng)子區(qū)并連接報(bào)告基因構(gòu)建表達(dá)載體,并結(jié)合qRT-PCR檢測(cè)分析的結(jié)果,發(fā)現(xiàn)該基因在根和葉中都有大量表達(dá)�？寺≡摶蜃陨韱�(dòng)子連接基因全長(zhǎng)構(gòu)建回復(fù)載體,轉(zhuǎn)基因之后能夠完全回復(fù)缺陷表型,證實(shí)這些缺陷表型確實(shí)是該基因的突變所導(dǎo)致。真核生物的核糖體生物合成及其調(diào)控機(jī)制在芽殖酵母中的研究比較清楚,而高等植物中的相關(guān)研究卻非常有限。擬南芥M60基因在酵母中同源基因是核仁定位,通過(guò)影響pre-rRNA的剪切成熟來(lái)影響核糖體60s大亞基的形成,這恰好也啟示我們M60基因在擬南芥中也與核糖體發(fā)生過(guò)程相關(guān)。核糖體是細(xì)胞內(nèi)蛋白合成的分子機(jī)器,既然擬南芥M60基因影響核糖體的發(fā)生,那勢(shì)必會(huì)影響細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的翻譯水平,進(jìn)而可能引起這一系列的表型。通過(guò)觀測(cè)m60突變體表型,推測(cè)該基因可能與生長(zhǎng)有關(guān)的代謝生理途徑有關(guān),所以這也為我們下一步尋找可能被影響到的下游基因奠定了重要的基礎(chǔ)。
[Abstract]:Ribosomal biosynthesis is one of the most basic biological processes in cells. The deletion of ribosomes in eukaryotes is composed of 47 structural proteins and 5.8S rRNA5S rRNA of 23s rRNAs and 40s subunits composed of 32 other structural proteins and 18s rRNA. As a result, some metabolic pathways can not be normal, the growth and development process will show a series of defective phenotypes. In this experiment, Arabidopsis thaliana)m60 mutant plant was selected as the experiment object, the mutant surface type was analyzed step by step and the function of gene M60 was predicted. The mutant m60 has more obvious phenotype than wild type: plant growth is short, axillary bud growth is vigorous, sexual reproduction is slow, leaf morphology is abnormal, leaf surface is small, leaf edge is short, main root growth is slow. The number of cells in the root tip of the mutant m60 was significantly less than that of the wild type. By the method of I-PCR, the single copy of T-DNA was inserted into the second intron of gene M60 in this mutant. After comparing the CDS sequence of M60 with NCBI, it was found that it was a DEAD-boxRNA helicase encoding gene. We cloned the promoter region of the gene and ligated the reporter gene to construct the expression vector. Combined with the results of qRT-PCR analysis, we found that the gene was expressed in both roots and leaves. The full length of the gene promoter ligand gene was cloned to construct the response vector, and the defective phenotypes could be fully recovered after transgenic. It was proved that these defective phenotypes were caused by the mutation of the gene. The ribosomal biosynthesis of eukaryotes and its regulatory mechanisms are well understood in budding yeast, but the related studies in higher plants are very limited. The homologous gene of Arabidopsis M60 gene is nucleolus localization in yeast, which affects the formation of ribosomal 60s subunit by affecting pre-rRNA shearing maturation, which also enlightens us that M60 gene is also related to ribosomal development in Arabidopsis thaliana. Ribosome is a molecular machine for protein synthesis in cells. Since Arabidopsis M60 gene affects ribosome production, it will inevitably affect the level of protein translation in cells, which may lead to this series of phenotypes. By observing the surface type of m60 mutant, we speculate that the gene may be related to the metabolic physiological pathway related to growth, so this may also lay an important foundation for us to search for the downstream gene which may be affected next.
【學(xué)位授予單位】：湖北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：Q943.2

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本文編號(hào)：1898987