水稻白綠葉基因WGL2的克隆與功能研究
發(fā)布時間：2021-08-21 21:43
質(zhì)體核糖體蛋白（PRPs）在葉綠體發(fā)育和光合作用關(guān)鍵蛋白的翻譯中起著重要作用。PRPs在許多植物中得到了廣泛的研究,但由于PRP在植物中的同源基因很多且涉及的領(lǐng)域廣泛,因此相關(guān)的分子機(jī)理仍不甚清楚。在本研究中,我們首次在甲烷磺酸乙酯（EMS）突變體庫中獲得了一個新的水稻突變體白綠葉2號（wgl2,white green leaf 2）。wgl2突變體從發(fā)芽到三葉期均表現(xiàn)為白化表型,隨后逐漸轉(zhuǎn)綠。與白化表型一致,wgl2突變體的Chl a,Chl b和Car含量顯著低于野生型（NPB）。此外,wgl2的總?cè)~綠素含量和Chl a/b的比例也遠(yuǎn)低于野生型。wgl2突變體中幾乎沒有完整結(jié)構(gòu)的葉綠體,葉綠體內(nèi)部也被嚴(yán)重破壞,很難找到完整的類囊體片層或垛疊良好的基粒,取而代之的是大量橢圓形囊泡結(jié)構(gòu)。遺傳分析表明,wgl2受單個隱性核基因控制。基于圖位克隆和wgl2的DNA測序分析顯示,在LOCOs03g55930的第一個外顯子中發(fā)現(xiàn)一個單核苷酸替換（G到T）,導(dǎo)致第92個甘氨酸被替換為纈氨酸,但沒有造成蛋白三維結(jié)構(gòu)的改變�；パa(bǔ)和靶向缺失實驗證實,WGL2中的點突變是造成wgl...
【文章來源】：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京市
【文章頁數(shù)】：48 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
突變體wgl2和NPB的表型A-C：野生型（WT）和wgl2植株的在苗期（bar=2cm），分蘗期和抽穗期（bar=10cm）的形態(tài)
中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院碩士學(xué)位論文第三章實驗結(jié)果與分析143.2OsWGL2影響葉綠體發(fā)育突變體wgl2從萌發(fā)開始就出現(xiàn)了非常嚴(yán)重的白化，直到三葉期后才開始逐步復(fù)綠，葉綠素含量顯著降低，因此我們推測該突變可能對葉綠體的發(fā)育也造成了一定的影響，為了檢查wgl2中葉綠體的發(fā)育情況，我們用透射電子顯微鏡對三葉期野生型和wgl2幼苗的葉綠體超微結(jié)構(gòu)進(jìn)行了觀察。野生型葉片中可觀察到很多正常的葉綠體，有密集且結(jié)構(gòu)良好的基粒和類囊體。相比之下，wgl2突變體中幾乎沒有完整結(jié)構(gòu)的葉綠體，葉綠體內(nèi)部也被嚴(yán)重破壞，很難找到完整的類囊體片層或垛疊良好的基粒，取而代之的是大量橢圓形囊泡結(jié)構(gòu)（圖3.2）。這些結(jié)果表明，wgl2葉綠體的發(fā)育出現(xiàn)了嚴(yán)重缺陷，從而造成突變體葉片白化的表型。圖3.2用透射電子顯微鏡觀察野生型（WT）和wgl2葉綠體的微觀結(jié)構(gòu)。Cp：葉綠體，G：基粒。Figure3.2Microstructuresofwildtype(WT)andwgl2chloroplastsviewedwithtransmissionelectronmicroscopy.Cp：chloroplast,G：grana.
中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院碩士學(xué)位論文第三章實驗結(jié)果與分析16圖3.3OsWGL2基因的圖位克隆A：WGL2基因初定位到3號染色體（Chr.3）。B：使用所示標(biāo)記將WGL2基因座精細(xì)定位至99kb的物理區(qū)間。C：WGL2中基因組和蛋白質(zhì)水平的突變位點。Figure3.3Map-basedcloningandidentificationofthemutationsiteinwgl2A:TheWGL2locuswasinitiallymappedtoChromosome3(Chr.3).B:TheWGL2locuswasfine-mappedtoaphysicalintervalof99kbusingtheindicatedmarkers.C:MutationsiteinWGL2atthegenomeandproteinlevels.
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Plastid ribosomal protein LPE2 is involved in photosynthesis and the response to C/N balance in Arabidopsis thaliana[J]. Xiaoxiao Dong,Sujuan Duan,Hong-Bin Wang,Hong-Lei Jin. Journal of Integrative Plant Biology. 2020(09)
本文編號：3356386
【文章來源】：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京市
【文章頁數(shù)】：48 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
突變體wgl2和NPB的表型A-C：野生型（WT）和wgl2植株的在苗期（bar=2cm），分蘗期和抽穗期（bar=10cm）的形態(tài)
中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院碩士學(xué)位論文第三章實驗結(jié)果與分析143.2OsWGL2影響葉綠體發(fā)育突變體wgl2從萌發(fā)開始就出現(xiàn)了非常嚴(yán)重的白化，直到三葉期后才開始逐步復(fù)綠，葉綠素含量顯著降低，因此我們推測該突變可能對葉綠體的發(fā)育也造成了一定的影響，為了檢查wgl2中葉綠體的發(fā)育情況，我們用透射電子顯微鏡對三葉期野生型和wgl2幼苗的葉綠體超微結(jié)構(gòu)進(jìn)行了觀察。野生型葉片中可觀察到很多正常的葉綠體，有密集且結(jié)構(gòu)良好的基粒和類囊體。相比之下，wgl2突變體中幾乎沒有完整結(jié)構(gòu)的葉綠體，葉綠體內(nèi)部也被嚴(yán)重破壞，很難找到完整的類囊體片層或垛疊良好的基粒，取而代之的是大量橢圓形囊泡結(jié)構(gòu)（圖3.2）。這些結(jié)果表明，wgl2葉綠體的發(fā)育出現(xiàn)了嚴(yán)重缺陷，從而造成突變體葉片白化的表型。圖3.2用透射電子顯微鏡觀察野生型（WT）和wgl2葉綠體的微觀結(jié)構(gòu)。Cp：葉綠體，G：基粒。Figure3.2Microstructuresofwildtype(WT)andwgl2chloroplastsviewedwithtransmissionelectronmicroscopy.Cp：chloroplast,G：grana.
中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院碩士學(xué)位論文第三章實驗結(jié)果與分析16圖3.3OsWGL2基因的圖位克隆A：WGL2基因初定位到3號染色體（Chr.3）。B：使用所示標(biāo)記將WGL2基因座精細(xì)定位至99kb的物理區(qū)間。C：WGL2中基因組和蛋白質(zhì)水平的突變位點。Figure3.3Map-basedcloningandidentificationofthemutationsiteinwgl2A:TheWGL2locuswasinitiallymappedtoChromosome3(Chr.3).B:TheWGL2locuswasfine-mappedtoaphysicalintervalof99kbusingtheindicatedmarkers.C:MutationsiteinWGL2atthegenomeandproteinlevels.
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Plastid ribosomal protein LPE2 is involved in photosynthesis and the response to C/N balance in Arabidopsis thaliana[J]. Xiaoxiao Dong,Sujuan Duan,Hong-Bin Wang,Hong-Lei Jin. Journal of Integrative Plant Biology. 2020(09)
本文編號：3356386
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