【摘要】：根毛的形成增加了根的表面積,加快了根從外界環(huán)境中對水分和營養(yǎng)物質(zhì)的吸收,根毛的生長發(fā)育對植株的生長有較大的影響,同時根毛作為單細胞,也為植物細胞分化和伸長的研究提供了一個模型系統(tǒng)。根毛生長的終止能夠準確地控制根毛的長度以及成熟時間。然而,目前關于根毛生長終止分子機制的研究較少。基于在根毛細胞頂端和亞頂端區(qū)域的粗肌動蛋白束在根毛生長終止中的功能,本研究揭示了微絲成束蛋白VLN1通過捆綁肌動蛋白絲在終止擬南芥根毛細胞伸長中的作用。具體研究結果如下:(1)通過GUS和GFP信號分析發(fā)現(xiàn),VLN1在長根毛和短根毛細胞中均高度表達,包括其頂端及亞頂端區(qū)域,同時,藥理學實驗表明VLN1能夠特異性地定位于根毛的微絲骨架;(2)通過遺傳學方法分析發(fā)現(xiàn),VLN1功能的缺失導致根毛生長停止延遲,從而導致較長根毛的產(chǎn)生,其過表達材料則顯示出相反的結果,其根毛明顯變短,生長停止時間與野生型相比提前近3 h,而回復突變植株的根毛長度及生長過程則與野生型相接近;(3)VLN1功能的喪失導致在擬南芥根毛的頂端及亞頂端區(qū)域中微絲捆綁成束的頻率顯著降低,粗肌動蛋白束的顯著減少,微絲的切割頻率和解聚頻率顯著增加,根毛頂端及亞頂端區(qū)域中最大微絲長度和最大微絲壽命顯著降低。(4)調(diào)節(jié)根毛生長的重要的轉錄因子GL2基因突變體的根毛較野生型更長,生長停止時間推遲近2 h,且其過表達顯示出完全相反的結果,表明在根毛終止生長過程中GL2顯示出與VLN1相似的功能;(5)ChIP試驗結果證明,VLN1是轉錄因子GL2的靶基因;(6)RT-qPCR和GUS染色分析顯示,在gl2突變體植株中VLN1的表達量相對于野生型顯著降低,而其過表達材料中VLN1的表達量則明顯升高;(7)在根毛生長終止階段,gl2突變體根毛頂端及亞頂端區(qū)域顯示出與vln1突變體相似的微絲形態(tài),即缺少粗微絲束。進一步研究發(fā)現(xiàn):gl2突變體缺乏粗微絲束的表型可以被VLN1的過量表達回補�？傊�,本研究結果證實:VLN1通過捆綁根毛細胞亞頂端和頂端的微絲,調(diào)控根毛生長的終止過程,從而在根毛生長過程中發(fā)揮重要作用,并且VLN1調(diào)節(jié)根毛生長的作用受到轉錄因子GL2的調(diào)控,為根毛生長的調(diào)控機理和VLN1在體內(nèi)的功能提供了新的科學依據(jù)。
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第二章 AtVLN1 對擬南芥根毛長度及生長速率的影響結果與分析圖 2-1 T-DNA 插入等位基因 vln1-1 和 vln1-2 的位置Fig.2-1 Locations of T-DNA insertion alleles vln1-1 and vln1-2.黑色矩形代表外顯子，直線代表內(nèi)含子，T-DNA(箭頭)未按比例畫出。Black boxes represent exons, and horizontal lines represent introns. T-DNA inserts (arrowheads) are not drawn to scale. = 100 bp Note：bar = 100 bp

圖 2-1 T-DNA 插入等位基因 vln1-1 和 vln1-2 的位置Fig.2-1 Locations of T-DNA insertion alleles vln1-1 and vln1-2.黑色矩形代表外顯子，直線代表內(nèi)含子，T-DNA(箭頭)未按比例畫出。Black boxes represent exons, and horizontal lines represent introns. T-DNA inserts (arrowheads) are not drawn to scale.注：標尺 = 100 bp Note：bar = 100 bp圖 2-2 VLN1 的結構域Fig.2-2 Domain structure of VLN1
【學位授予單位】：沈陽農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：Q945

【相似文獻】

相關碩士學位論文 前2條

1 畢霜田;擬南芥微絲結合蛋白VLN1調(diào)節(jié)根毛生長作用機制的研究[D];沈陽農(nóng)業(yè)大學;2019年

2 胡子英;擬南芥VLN1和VLN5的時空表達及參與響應非生物脅迫機理的初步研究[D];山東農(nóng)業(yè)大學;2013年

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本文編號：2664258