陸生植物的起源和演化對整個(gè)陸地生態(tài)系統(tǒng)的構(gòu)建具有至關(guān)重要的作用,已有報(bào)道表明陸生植物是從輪藻進(jìn)化而來,并且一些與陸地生態(tài)適應(yīng)性相關(guān)的基因已在輪藻中起源。植物L(fēng)HOG基因編碼一個(gè)具有未知功能DUF4091結(jié)構(gòu)域的蛋白質(zhì),該基因在陸生植物中廣泛存在。然而,目前尚沒有對植物L(fēng)HOG基因起源和進(jìn)化模式的報(bào)道,也沒有對其功能的研究。為闡明植物L(fēng)HOG基因的起源和進(jìn)化模式,并初步解析其在植物生長發(fā)育過程中的作用,本文采用生物信息學(xué)和分子生物學(xué)相結(jié)合的方法,對植物L(fēng)HOG基因的起源和進(jìn)化模式進(jìn)行了分析,并基于水稻OsLHOG基因的表達(dá)模式分析、突變體和過表達(dá)轉(zhuǎn)基因材料的表型分析,初步研究了植物L(fēng)HOG基因的功能。主要研究結(jié)果如下:（1）植物L(fēng)HOG基因的典型特征是編碼的蛋白質(zhì)序列的C-末端具有保守性的DUF4091結(jié)構(gòu)域,該基因在綠藻綱中不具有同源基因,但在輪藻綱的Klebsormidiumnitens基因組中具有同源基因�；趯Υ硇灾参镂锓N的序列分析發(fā)現(xiàn),絕大部分植物基因組中有且僅有一個(gè)LHOG同源基因,并且編碼的蛋白質(zhì)序列具有很高的序列相似性。（2）序列相似性分析發(fā)現(xiàn)鏈形植物（含陸生植物和輪藻... 

【文章來源】：揚(yáng)州大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：51 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２植物ＺＭＸ；基因的系統(tǒng)進(jìn)化樹??Ｆｉｇ．２?Ｐｈｙｌｏｇｅｎｅｔｉｃ?ａｎａｌｙｓｉｓ?ｏｆ?ＬＨＯＧ?ｇｅｎｅｓ?ｉｎ?ｐｌａｎｔｓ??

幼葉和幼根的總ＲＮＡ，利用ｑＲＴ－ＰＣＲ方法檢測了水稻ａｓＺ／／ＯＧ基因在７個(gè)組織器??官中的表達(dá)模式。結(jié)果表明，ＯｓＺ／ｆＯＧ基因在葉鞘中的表達(dá)量最髙，在根和幼葉中的表達(dá)??量較低。此外，我們還發(fā)現(xiàn)ａｓＬＭＸ？基因在幼根中表達(dá)量非常低（圖５）。??為進(jìn)一步探宄Ｑ４ＭＸ７基因?qū)Σ煌巧锩{迫的響應(yīng)，本文檢測了該基因在５種非??生物脅迫處理下的表達(dá)模式，分別是高溫（４２°Ｃ）、低溫（４°Ｃ）、干旱（ＰＥＧ）、鹽??（Ｎａｃｌ）處理和過氧化氫（Ｈ２Ｏ２）處理。結(jié)果表明，基因?qū)Ω邷亍⒌蜏�、干旱�??鹽和過氧化氫處理均有不同程度的響應(yīng)（圖６）。在低溫和過氧化氫處理下，該基因均呈??現(xiàn)顯著的下調(diào)表達(dá)模式。在千旱處理下，ＯｓＺ／ＺＯＧ基因先下調(diào)表達(dá)，并且在１２ｈ時(shí)達(dá)到最??小值，１２ｈ后開始上調(diào)表達(dá)；而在鹽處理下，ＱｓＺｉ／ＯＧ基因先上調(diào)表達(dá)，而后開始下調(diào)表??達(dá)。由于植物激素在調(diào)控植物分子信號網(wǎng)絡(luò)中具有關(guān)鍵的作用，本文進(jìn)一步分析了??ＯｓＺｉ／ＯＧ基因?qū)Γ粒拢恋捻憫?yīng)。結(jié)果表明ＡＢＡ處理下

的亞細(xì)胞定位，我們將ｐＣＡＭ－ＯｓＬＨＯＧ－ＧＦＰ融合蛋白，通過農(nóng)桿菌介導(dǎo)法侵染煙草葉片，??利用激光共聚焦顯微鏡觀察該蛋白在煙草葉片表皮細(xì)胞中的瞬時(shí)表達(dá)情況。結(jié)果顯示，??ｐＣＡＭ－ＯｓＬＨＯＧ－ＧＦＰ融合蛋白在多個(gè)亞細(xì)胞結(jié)構(gòu)中均有表達(dá)（圖８），說明該蛋白很可能??定位于某個(gè)特定的細(xì)胞器中。該結(jié)果將進(jìn)一步通過多個(gè)細(xì)胞器ｍａｒｋｅｒ進(jìn)行共定位確定。??■■■??圖８?ＯｓＬＨＯＧ蛋白的亞細(xì)胞定位分析??Ｆｉｇ．?８?Ｓｕｂｃｅｌｌｕｌａｒ?ｌｏｃａｔｉｏｎ?ｏｆ?ＯｓＬＨＯＧ?ｐｒｏｔｅｉｎ．??（Ａ－Ｄ）?ＧＦＰ蛋白在煙草葉表皮細(xì)胞中的定位；（Ａ）?ＧＦＰ熒光；（Ｂ）葉綠體自發(fā)突光；（Ｃ）白場??下細(xì)胞形態(tài)；（Ｄ）合并圖。（Ｅ－Ｈ）?ｐＣＡＭ－ＯｓＬＨＯＧ－ＧＦＰ融合蛋白在煙草葉表皮細(xì)胞中的定位；??（Ｅ）?ｐＣＡＭ－ＯｓＬＨＯＧ－ＧＦＰ蛋白熒光；（Ｆ）葉綠體自發(fā)熒光；（Ｇ）白場下細(xì)胞形態(tài)；（Ｈ）合并??圖；比例尺為５０ｊｉｍ。??（Ａ－Ｄ）?Ｔｈｅ?ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ?ｏｆ?ＧＦＰ?ｐｒｏｔｅｉｎ?ｉｎ?ｔｏｂａｃｃｏ?ｌｅａｆ?ｅｐｉｄｅｒｍａｌ?ｃｅｌｌｓ；?（Ａ）?ＧＦＰ?ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ；?（Ｂ）?ｃｈｌｏｒｏｐｌａｓｔ??ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ?ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ；?（Ｃ）?ｃｅｌｌ?ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ?ｕｎｄｅｒ?ｗｈｉｔｅ?ｆｉｅｌｄ；?（Ｄ）?ｍｅｒｇｅｒ?ｍａｐ．?（Ｅ－Ｈ）?ｌｏｃａｌｉｚａｔｉｏｎ?ｏｆ??ｐＣＡＭ－ＯｓＬＨＯＧ－ＧＦＰ?ｆｕｓｉｏｎ?ｐｒｏｔｅｉｎ?

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]真核生物水平基因轉(zhuǎn)移研究進(jìn)展[J]. 胡敏,毛理凱.  安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2011(16)
[2]陸生植物的起源和維管植物的早期演化[J]. 郝守剛,王德明,王祺.  北京大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2002(02)



本文編號：3067949