環(huán)境因素制約傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的發(fā)展,尤其是隨著最近全球氣溫變化明顯,一些極端天氣例如溫度的驟降會影響植物的生長和發(fā)育,使生產(chǎn)力降低,產(chǎn)量減少。植物能感受外界環(huán)境的變化,并產(chǎn)生一定的防御機制。作為第二信使的Ca²⁺是調(diào)控植物響應外界刺激的一個重要因子。在平常的情況下,胞內(nèi)鈣離子水平會保持在一個很低的程度,而當外界刺激來臨被植物感覺到時,鈣離子從胞外或者細胞內(nèi)的鈣庫中釋放后進入細胞質(zhì),使胞內(nèi)鈣離子濃度升高,進而產(chǎn)生了鈣信號,傳遞到下游的信號通路,導致細胞對刺激做出相應的應答響應。目前的研究多為對寒冷刺激引起的下游信號通路的研究,對于植物如何感受冷脅迫刺激并將鈣信號轉(zhuǎn)化為生物信號引發(fā)下游信號通路產(chǎn)生的研究還很少。本課題期望利用鈣離子成像技術,以化學試劑EMS誘變的突變體植株為材料,在擬南芥植株中表達水母熒光蛋白,篩選EMS誘變庫,在其中找到對低溫脅迫不敏感的植株(也就是在低溫脅迫下,相比于野生型,植株細胞胞內(nèi)鈣離子濃度升高較小的植株)。進一步利用圖位克隆的方法定位基因,以此尋找植物感受在低溫脅迫后信號通路中的Ca²⁺相關的特異離子通道或相關的調(diào)控基因,來揭...

【文章頁數(shù)】：59 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstracts
1 前言
    1.1 植物與Ca²⁺信號系統(tǒng)
        1.1.1 植物中的鈣
        1.1.2 鈣信號的傳遞
            1.1.2.1 胞漿鈣離子的流出
            1.1.2.2 胞漿鈣離子的流入
        1.1.3 鈣信號的識別
            1.1.3.1 鈣調(diào)蛋白和類鈣調(diào)蛋白
            1.1.3.2 鈣調(diào)神經(jīng)磷酸酶B類蛋白
            1.1.3.3 鈣依賴性蛋白激酶
        1.1.4 鈣信號的檢測
            1.1.4.1 鈣離子濃度的檢測方法
            1.1.4.2 水母熒光蛋白
            1.1.4.3 鈣離子濃度的換算
    1.2 低溫對植物生長影響的研究
        1.2.1 低溫對植物生長的影響
        1.2.2 植物對低溫的“感受”
        1.2.3 植物對低溫信號的調(diào)控
            1.2.3.1 轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控
            1.2.3.2 表觀遺傳水平的調(diào)控
            1.2.3.3 翻譯水平的調(diào)控
    1.3 圖位克隆
        1.3.1 圖位克隆原理
        1.3.2 圖位克隆操作過程
        1.3.3 圖位克隆中的分子標記
    1.4 本研究的目的與意義
2 突變體的篩選
    2.1 實驗材料
    2.2 實驗試劑
    2.3 實驗方法
        2.3.1 以Aequorin生物發(fā)光系統(tǒng)為基礎的植物鈣信號成像
        2.3.2 擬南芥對低溫響應的突變體的篩選
            2.3.2.1 篩選條件的確定
            2.3.2.2 第一輪篩選
            2.3.2.3 第二、三輪篩選
            2.3.2.4 突變體的特異性驗證
        2.3.3 擬南芥的雜交
        2.3.4 F₂代群體構建
        2.3.5 F₃表型的確定
        2.3.6 全基因組重測序和基因定位
        2.3.7 酶切位點引物設計和PCR反應
        2.3.8 CTAB法提取DNA
    2.4 實驗結(jié)果
        2.4.1 篩選條件的確定
        2.4.2 低溫誘導下鈣信號缺失突變體第一輪篩選
        2.4.3 突變體的第二、三輪篩選
        2.4.4 相關突變體的特異性鑒定
        2.4.5 突變體的全基因組測序
            2.4.5.1 突變體F₁獲得
            2.4.5.2 突變體F₂篩選
            2.4.5.3 突變體F₃篩選
            2.4.5.4 突變體全基因組測序
    2.5 結(jié)果與討論
3 冷脅迫對突變體的生長影響
    3.1 實驗材料
    3.2 實驗試劑
    3.3 實驗方法
    3.4 實驗結(jié)果
        3.4.1 突變體的根長研究
        3.4.2 突變體的生長情況的研究
    3.5 結(jié)果與討論
4 總結(jié)與展望
致謝
參考文獻



本文編號：3773423