【摘要】：泛素C端水解酶(ubiquitin carrboxy terminalhydrolases,UCHs)是廣泛存在于不同生物中的半胱氨酸蛋白酶類,也是一種可以將泛素分子從底物蛋白上釋放出來的去泛素化酶類(deubiquitinating enzymes,DUBs),對蛋白質(zhì)的降解具有反向調(diào)控作用,可促進(jìn)泛素的再循環(huán)。近年來研究發(fā)現(xiàn),UCHs可通過去泛素化作用影響細(xì)胞周期,并且在代謝調(diào)控和轉(zhuǎn)錄調(diào)控以及DNA修復(fù)等過程中具有關(guān)鍵作用。本研究利用實(shí)驗(yàn)室先期工作獲得的AtUCH4(At1g71850)基因的T-DNA插入突變體(uch4)和回復(fù)突變體株系(UU5-1,UU7-1)種子,進(jìn)行種子萌發(fā)、子葉綠化率、根抑制實(shí)驗(yàn)以及鹽脅迫對擬南芥開花時(shí)間影響等實(shí)驗(yàn),研究該基因在植物逆境脅迫中的作用,以期為擬南芥耐受性研究打下良好基礎(chǔ)。本論文的主要實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:1、將擬南芥的野生型Col-0、突變體uch4、回復(fù)突變株系UU5-1和UU7-1分別置于含有濃度0 mM、50 mM、100 mM、150 mM和200 mM氯化鈉的1/2 MS培養(yǎng)基中培養(yǎng)并統(tǒng)計(jì)其萌發(fā)率。發(fā)現(xiàn)在含100 mM和150 mM氯化鈉培養(yǎng)基中,相較于野生型Col-0,回復(fù)突變株系UU5-1和UU7-1的萌發(fā)率差異不大,突變體uch4的萌發(fā)率顯著降低。尤其是在含100 mM氯化鈉培養(yǎng)基中,uch4的萌發(fā)率與Col-0的差異更明顯。說明突變體uch4在種子萌發(fā)階段對氯化鈉敏感,耐受性差。因此可以推知,AtUCH4基因在植物種子萌發(fā)階段的鹽脅迫響應(yīng)過程中起正調(diào)控作用。2、將擬南芥的野生型Col-0、突變體uch4、回復(fù)突變株系UU5-1和UU7-1分別置于含有濃度為0 mM、50 mM、100 mM、150 mM和200 mM的氯化鈉的1/2 MS培養(yǎng)基中培養(yǎng)并統(tǒng)計(jì)其子葉綠化率。發(fā)現(xiàn)在含100 mM和150 mM氯化鈉培養(yǎng)基中,相較于野生型Col-0,回復(fù)突變株系UU5-1和UU7-1的子葉綠化率差異不大,突變體uch4的子葉綠化率顯著降低。尤其是在含150 mM氯化鈉培養(yǎng)基中,uch4的子葉綠化率與Col-0的差異更明顯。說明AtUCH4基因在擬南芥種子萌發(fā)后期鹽脅迫響應(yīng)中具有積極作用。3、將在正常條件下生長2天左右的野生型Col-0、突變體uch4、回復(fù)突變株系UU5-1和UU7-1的幼苗分別移至含有0 mM、50 mM、100 mM、150 mM和200 mM氯化鈉的1/2 MS培養(yǎng)基中培養(yǎng)數(shù)天后測量其根長。發(fā)現(xiàn)在含50 mM,100 mM和150 mM氯化鈉培養(yǎng)基中突變體uch4的主根長度小于野生型Col-0,回復(fù)突變株系UU5-1和UU7-1的主根長度與野生型Col-0差異不明顯,尤其是在含100 mM氯化鈉培養(yǎng)基中,uch4的主根長度與Col-0的差異更明顯。表明AtUCH4基因在擬南芥幼苗生長階段的鹽脅迫響應(yīng)過程中起作用。4、將擬南芥的野生型Col-0、突變體uch4、回復(fù)突變株系UU5-1和UU7-1幼苗移栽到培養(yǎng)土中,用含200 mM NaCl溶液代替清水底部澆灌,人為制造鹽脅迫環(huán)境。觀察并統(tǒng)計(jì)其抽薹開花時(shí)間及蓮座葉數(shù)目。發(fā)現(xiàn)uch4突變體抽薹開花時(shí)間明顯推后,蓮座葉數(shù)目明顯減少,植株生長較矮小,生長周期延長。而野生型Col-0、回復(fù)突變株系UU5-1和UU7-1的蓮座葉數(shù)目減少量均不及突變體uch4。表明AtUCH4基因表達(dá)在擬南芥繁殖階段拮抗鹽脅迫的調(diào)控通路上發(fā)揮積極作用。5、將擬南芥的野生型Col-0、突變體uch4、回復(fù)突變株系UU5-1和UU7-1分別置于含有濃度為0μM、0.5μM、1μM、2μM和5μM ABA的1/2 MS培養(yǎng)基中培養(yǎng)并統(tǒng)計(jì)其萌發(fā)率。發(fā)現(xiàn)在含1μM、2μM ABA的培養(yǎng)基中野生型Col-0、回復(fù)突變株系UU5-1和UU7-1的萌發(fā)率差異不顯著,而突變體uch4的萌發(fā)率比它們顯著降低,尤其是在含1μM ABA培養(yǎng)基中,uch4的萌發(fā)率與Col-0的差異更明顯。表明AtUCH4基因在擬南芥種子萌發(fā)階段的ABA脅迫響應(yīng)過程中起正調(diào)控作用。6、將擬南芥的野生型Col-0、突變體uch4、回復(fù)突變株系UU5-1和UU7-1分別置于含有濃度為0μM、0.5μM、1μM、2μM和5μM ABA的1/2 MS培養(yǎng)基中培養(yǎng)并統(tǒng)計(jì)其子葉綠化率。發(fā)現(xiàn)在含1μM、2μM ABA培養(yǎng)基中野生型Col-0、回復(fù)突變株系UU5-1和UU7-1的子葉綠化率差異不顯著,而突變體uch4的子葉綠化率比它們顯著降低,尤其是在含2μM ABA培養(yǎng)基中,uch4的子葉綠化率與Col-0的差異更明顯。說明AtUCH4基因表達(dá)在其種子萌發(fā)后期的ABA脅迫響應(yīng)過程中起積極作用。7、將正常條件下生長的野生型Col-0、突變體uch4、回復(fù)突變株系UU5-1和UU7-1的幼苗移至含有濃度為0μM、0.5μM、1μM、2μM和5μM ABA的1/2 MS培養(yǎng)基中培養(yǎng)數(shù)天后測量其主根長。發(fā)現(xiàn)在含1μM、2μM ABA培養(yǎng)基中野生型Col-0的主根長度與回復(fù)突變株系UU5-1和UU7-1均無顯著差異,但與uch4的差異明顯。表明AtUCH4基因表達(dá)在擬南芥幼苗生長時(shí)期的ABA脅迫響應(yīng)過程中起正調(diào)控作用。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：曲阜師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：Q943.2

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2383439