發(fā)布時(shí)間：2021-02-22 03:06

　　水是生命活動(dòng)的基本要素。植物缺水會(huì)導(dǎo)致其生長(zhǎng)發(fā)育受阻,缺水嚴(yán)重時(shí)更是會(huì)導(dǎo)致死亡。干旱是當(dāng)前限制農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要因素之一,所以研究植物是如何響應(yīng)干旱脅迫對(duì)于提高作物抗旱能力及改良具有重要意義。鈣是植物所必須的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),并且也是植物體內(nèi)重要的第二信使,對(duì)于外界刺激產(chǎn)生的信號(hào)傳導(dǎo)非常重要。在正常狀態(tài)下,植物細(xì)胞內(nèi)的鈣離子濃度會(huì)維持在一個(gè)很低的水平,當(dāng)感受器感受到外界刺激時(shí),鈣離子從胞外或胞內(nèi)鈣庫(kù)經(jīng)膜上的鈣離子通道進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中,使胞質(zhì)內(nèi)的鈣離子濃度升高產(chǎn)生鈣信號(hào),進(jìn)而繼續(xù)將刺激信號(hào)傳遞至下游,調(diào)節(jié)細(xì)胞對(duì)刺激信號(hào)做出相應(yīng)的生理反應(yīng)。目前OSCA1是根據(jù)滲透誘導(dǎo)胞內(nèi)鈣信號(hào)缺失被鑒定出來的第一個(gè)植物感受外界滲透脅迫的鈣離子通道。但是OSCA1若發(fā)生突變會(huì)對(duì)正常條件以及干旱脅迫條件下生長(zhǎng)的植物有什么影響我們還不清楚。并且對(duì)于植物感受外界滲透脅迫引起胞內(nèi)鈣信號(hào)及其傳導(dǎo)機(jī)制,目前了解的并不是很透徹。本研究主要分為兩個(gè)部分,第一部分主要是研究OSCA1在正常和中度干旱（mild drought）條件下對(duì)植物生長(zhǎng)的影響,第二部分主要是通過利用體內(nèi)穩(wěn)定表達(dá)鈣離子濃度檢測(cè)標(biāo)記的水母熒光蛋白基因的擬南芥株系對(duì)滲透誘導(dǎo)... 

【文章來源】：杭州師范大學(xué)浙江省

【文章頁(yè)數(shù)】：72 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

AEQUORIN蛋白與鈣離子結(jié)合發(fā)光模式圖

OSCA1 會(huì)在擬南芥的葉、花、根以及保衛(wèi)細(xì)胞等處表達(dá)，當(dāng)進(jìn)行高滲處理時(shí)，突變體的氣孔開度不會(huì)減小，也說明了 OSCA1 對(duì)于滲透感受的重要性。一些機(jī)械敏感的離子通道與滲透壓和應(yīng)激有關(guān)，例如細(xì)菌中的 MscS、MscL，其可在細(xì)胞內(nèi)滲透壓改變時(shí)被激活[88]。OSCA1 編碼一種含有 772 個(gè)氨基酸的位于質(zhì)膜上的蛋白，是一種滲透控制的鈣離子通道[26]。已通過膜片鉗的方式證明了 OSCA1.1 是一個(gè)對(duì)壓力敏感的離子通道，通過感受膜傳遞的機(jī)械力被激活[89]。通過使用冷凍電鏡，解析了 OSCA1.1 在 3.5 的結(jié)構(gòu)。該離子通道是一個(gè)同源二聚體，每一個(gè)亞基含有 11 個(gè)跨膜螺旋，并且 M1-M10 跨膜螺旋的結(jié)構(gòu)類似于TMEM16 家族蛋白結(jié)構(gòu)，但沒有序列同源性[89]。TMEM16 家族成員包括鈣離子激活的氯離子通道以及鈣離子激活的磷脂翻轉(zhuǎn)酶等[90,91,92]。根據(jù)已有研究結(jié)果推測(cè) OSCA 通道的激活包括 M0 和 M6 構(gòu)象的改變，力或高滲透壓的作用會(huì)使膜的局部發(fā)生改變，M6 矯直 M0 彎曲，導(dǎo)致跨膜區(qū)域的橫截面積增加離子通道打開[89]。（如圖 1.2）

圖 1.3 圖位克隆過程及時(shí)間Fig 1.3 Map-based cloning process and time于二代測(cè)序技術(shù)的圖位克隆科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，全基因組測(cè)序技術(shù)也得到快速發(fā)展，基于二代測(cè)序的圖位克隆也變得更加方便、省體與不同生態(tài)型的野生型進(jìn)行雜交，只需要與相同背景F2 代。從 F2 代中挑選出具有特定表型的植株提取 DN芥的全基因組序列已經(jīng)存在，我們只需將突變體基因的知的擬南芥基因組序列進(jìn)行比對(duì)，找出所有突變位點(diǎn)突變頻率，制作成峰圖，根據(jù)連鎖遺傳定律確定目的，將已知的突變位點(diǎn)作為分子標(biāo)記通過酶切擴(kuò)增多態(tài)性的范圍，最終把突變位點(diǎn)縮小到 1M 范圍內(nèi)，并根據(jù)已

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]《現(xiàn)代植物生理學(xué)》（第3版）[J]. 李合生.  生命世界. 2012(11)
[2]提高旱地農(nóng)田生產(chǎn)力的若干生態(tài)生理問題[J]. 山侖.  干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究. 1985(04)



本文編號(hào)：3045349