發(fā)布時(shí)間：2020-10-15 06:25

　　 擬南芥RUS4基因是DUF647(Domain of Unknown Function 647,DUF647)家族的一個(gè)成員,RUS4的基因功能未知。本論文利用人工microRNA技術(shù)沉默RUS4獲得了RUS4敲減的擬南芥amiR-rus4株系,我們以擬南芥amiR-rus4株系為實(shí)驗(yàn)材料,通過亞細(xì)胞定位和生長素、茉莉酸信號通路途徑的基因表達(dá)分析,來研究RUS4基因的功能。取得了一下結(jié)果:1、擬南芥amiR-rus4株系為雄性不育株系與WT植株相比較,擬南芥amiR-rus4植株角果短小并且種子數(shù)量少,出現(xiàn)了雄性不育的表型。RT-PCR和實(shí)時(shí)熒光定量PCR分析結(jié)果表明,RUS4的基因表達(dá)量下調(diào)40%左右。說明RUS4的基因功能可能與育性相關(guān)。2、RUS4定位于葉綠體中本論文通過TOPO克隆技術(shù)對RUS4蛋白進(jìn)行了亞細(xì)胞定位,首先創(chuàng)建了入門載體pENTR/D-TOPO-RUS4,利用Gateway兼容的植物表達(dá)載體pMDC83,構(gòu)建GFP標(biāo)記的植物表達(dá)載體35S_(pro):RUS4-GFP,顯微觀察顯示,RUS4定位于葉綠體中。3、茉莉酸信號通路基因表達(dá)發(fā)生變化本文通過實(shí)時(shí)熒光定量PCR分析茉莉酸信號通路基因的表達(dá),其中,合成茉莉酸的關(guān)鍵基因DAD1,OPR3,AOS的表達(dá)均出現(xiàn)了不同程度的上調(diào)。茉莉酸-ZIM結(jié)構(gòu)域蛋白(Jasmonate-ZIM domain protein(JAZ)JAZ7基因表達(dá)下調(diào);這些變化說明,RUS4基因可能通過影響植物茉莉酸信號通路途徑來調(diào)節(jié)花粉成熟和花藥開裂。4、生長素信號通路基因表達(dá)發(fā)生變化通過實(shí)時(shí)熒光定量PCR分析生長素信號通路基因的表達(dá),其中,編碼生長素合成的基因YUC1,YUC2均出現(xiàn)了一定程度的上調(diào),說明生長素合成增加。同時(shí),生長素運(yùn)輸載體PIN5和PIN8的表達(dá)也提高,生長素相關(guān)基因表達(dá)的變化影響著生長素的動(dòng)態(tài)分布。生長素應(yīng)答啟動(dòng)子DR5驅(qū)動(dòng)GUS的染色表明,生長素在DR5:amiR-rus4植株根尖的分布范圍明顯擴(kuò)大,在根毛區(qū)的分布差別不大,但在幼芽尖端和葉片邊緣生長素明顯增多。這些結(jié)果說明,RUS4基因可能通過影響植物生長素信號通路途徑來調(diào)節(jié)花粉成熟和花藥開裂。除此之外,RUS4還與根毛密度和根長變長的變化有關(guān)。綜上所述,RUS4的功能可能與調(diào)控植株的花粉的發(fā)育和花藥的開裂相關(guān),還可能影響著根和根毛的發(fā)育。本研究為深入理解RUS4基因功的能奠定了良好的基礎(chǔ)。
【學(xué)位單位】：山西大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：Q943.2
【部分圖文】：

[17]，如圖1.1，反應(yīng)的第一步是Trp在氨基轉(zhuǎn)移酶TAA的作用下產(chǎn)生吲哚丙酮酸IPA，第二步則是IPA在YUC黃素單氧合酶的作用下氧化脫羧生成IAA[13], 不過在植物中，合成生長素的主要途徑還是Trp依賴型途徑[11,14]。圖 1.1 生長素合成的兩步法途徑[11]Fig. 1.1 A two-step auxin biosynthesis pathway in plants[11]除IPA外，還存在一條依賴于中間產(chǎn)物的生長素合成途徑。這兩種中間產(chǎn)物分別是IAOx和IAM[11,12]。如圖1.2，Trp被細(xì)胞色素P450中的CYP79B2氧化為IAOx，IAOx在細(xì)胞色素P450單氧合酶CYP83B1，亦稱作SUR2

是IAOx和IAM[11,12]。如圖1.2，Trp被細(xì)胞色素P450中的CYP79B2氧化為IAOx，IAOx在細(xì)胞色素P450單氧合酶CYP83B1，亦稱作SUR2，和C-S鍵裂解酶SUR1的作用下生成硫代葡萄糖苷，IAOx和硫代葡萄糖苷都能轉(zhuǎn)變?yōu)镮AA。Trp還可以被細(xì)菌的色氨酸-2-單氧合酶IAAM氧化生成IAM，后者在細(xì)菌水解酶IAAH的作用下生成IAA。以上就是幾種體內(nèi)生長素的合成方式，幾種生長素合成的方式相互協(xié)同作用，從而使得體內(nèi)的生長素含量始終根據(jù)其的需求而不斷變化。不論植物在生長發(fā)育的哪個(gè)階段

屬于泛素連接酶復(fù)合物中的F-box蛋白，二者在功能上有冗余[22,23]。如圖1.3所示，當(dāng)生長素濃度較低時(shí)，轉(zhuǎn)錄抑制因子auxin/IAA (Aux/IAA)與生長素效應(yīng)因子（Auxinresponse factor, ARF）的保守結(jié)構(gòu)域III和IV結(jié)合形成異源二聚體，同時(shí)募集TOPLESS(TPL)共抑制因子，通過染色質(zhì)修飾的機(jī)制導(dǎo)致轉(zhuǎn)錄活性受阻[24,25,26]；隨著生長素濃度的升高，生長素結(jié)合到TIR1/AFB亞基與Aux/IAA結(jié)構(gòu)域II形成的孔隙中[27]，生長素作為“分子膠水”，增強(qiáng)了SCFTIR1/AFB-E3泛素連接酶與其底物的親和力
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本文編號：2841821