【摘要】：干旱脅迫作為一種重要的非生物脅迫,嚴(yán)重影響植物的生長發(fā)育。干旱脅迫導(dǎo)致植物細(xì)胞內(nèi)蛋白結(jié)構(gòu)損傷、細(xì)胞皺縮、毒性內(nèi)容物累積,進(jìn)而影響植物的光合作用和呼吸作用。在長期干旱條件下植物葉片生長速率減緩,老葉加速變黃及脫落,嚴(yán)重時(shí)會導(dǎo)致植物死亡。因此解析植物抗旱的分子機(jī)制對于培育新的抗旱品種具有重要的指導(dǎo)意義。超氧活性簇(ROS)除了作為有氧代謝的副產(chǎn)物,也是一種重要的第二信使,參與到包括非生物抗性和激素調(diào)節(jié)在內(nèi)的多種生理過程中。人類乳腺癌易感基因BRCA1參與到癌癥抑制、DNA損傷修復(fù)、細(xì)胞周期調(diào)控等過程中。然而,在植物中關(guān)于BRCA1的研究僅限于擬南芥BRCA1通過參與DNA損傷修復(fù)進(jìn)而維持基因組穩(wěn)定性方面,而在非生物脅迫方面尚無相關(guān)報(bào)道。因此本實(shí)驗(yàn)以擬南芥中與人類同源的BRCA1基因缺失性突變體為實(shí)驗(yàn)材料,利用分子生物學(xué)、生物化學(xué)和生物信息學(xué)分析等方法,結(jié)合實(shí)驗(yàn)室之前的研究,探究擬南芥BRCA1在干旱脅迫應(yīng)答中的作用。主要研究結(jié)果如下:(1)通過亞細(xì)胞定位和組織特異性表達(dá)分析,發(fā)現(xiàn)擬南芥BRCA1為核定位蛋白,并在擬南芥的根、子葉、葉片、花萼和保衛(wèi)細(xì)胞等部位均有表達(dá)。(2)通過測量長期干旱存活率和短期干旱失水率,發(fā)現(xiàn)brcal突變體表現(xiàn)出抗旱表型。(3)通過外源ABA處理下氣孔觀察實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)brcal突變體表現(xiàn)出對ABA高敏的表型。(4)通過轉(zhuǎn)錄組測序分析(RNA-seq),發(fā)現(xiàn)在普通條件下,與野生型(WT)相比,brcal突變體在全基因組范圍內(nèi)影響基因的表達(dá),同時(shí)上調(diào)差異表達(dá)基因富集到ROS響應(yīng)途徑。(5)通過利用NBT(四唑硝基藍(lán)法)和DAB(二氨基聯(lián)苯胺法)對野生型(WT)和brcal突變體染色,發(fā)現(xiàn)在brcal突變體中過氧化氫和超氧負(fù)離子的含量均高于野生型(WT)。綜合上述的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,我們發(fā)現(xiàn)擬南芥BRCA1在干旱脅迫中行使負(fù)調(diào)控作用。希望本實(shí)驗(yàn)結(jié)果能為后續(xù)干旱脅迫應(yīng)答中的分子機(jī)制研究提供一些理論依據(jù)。
【圖文】：

圖 1ABA 響應(yīng)途徑中 ABA 依賴途徑（引自[22]）Figure 1 ABA-dependent way in ABA responsereactive oxygen species，，ROS）是耗氧生物代謝過

pCAMBIA1302載體圖譜
【學(xué)位授予單位】：東北師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：Q943.2;Q945.78

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本文編號：2708172