擬南芥藍光受體PHOT2下游調節(jié)基因的篩選與功能鑒定
發(fā)布時間:2024-03-03 07:40
植物作為固生光合自養(yǎng)生物,無法自主選擇生長環(huán)境,只能根據(jù)環(huán)境的變化來調控自身的生長和發(fā)育。在眾多環(huán)境因素中,植物對光這個外界環(huán)境因子特別敏感。光對植物的調控作用主要體現(xiàn)在作為能量和信號兩個方面。光作為能量,通過光合作用被植物吸收后轉化為生長發(fā)育所需要的化學能。光作為信號,植物已進化出不同類型的光受體介導了光信號的感知,如向光素、光敏色素和隱花色素等。研究發(fā)現(xiàn)擬南芥藍光受體向光素PHOT1(Phototropin1)和PHOT2(Phototropin2),感應單側藍光調節(jié)生長素在下胚軸不對稱分布,引起下胚軸的不對稱生長,誘導其向光彎曲。向光素是一種含有黃酮單核苷酸(FMN)質膜相關的光受體蛋白激酶。在黑暗條件下,這種激酶受LOV2(Light-Oxygen-Voltage 2)的結合抑制。藍光照射使向光素釋放LOV2結構域自我抑制而被激活。激活的向光素可以與NPH3、RPT2以及PKSs蛋白相互作用,調節(jié)生長素不對稱分布,誘導植物下胚軸背光側和向光側生長素調控基因表達差異引起植物彎曲生長。目前報道向光素PHOT1和PHOT2以功能冗余的形式介導氣孔開放、葉綠體聚光運動、向光性以及子葉伸...
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
縮略詞
1 前言
1.1 植物幼苗光形態(tài)建成研究
1.2 植物葉色突變研究
1.3 植物下胚軸的伸長生長
1.3.1 下胚軸伸長生長調節(jié)
1.3.2 下胚軸生長調節(jié)的可能機制
1.4 植物下胚軸向光彎曲
1.4.1 下胚軸向光性調節(jié)
1.4.2 藍光受體向光素的發(fā)現(xiàn)與鑒定
1.4.3 光信號關鍵組分在植物向光性作用分析
1.4.4 隱花色素和光敏色素在植物向光彎曲中的貢獻
1.4.5 下胚軸生長與向光彎曲的關系
1.5 擬南芥功能基因圖位克隆技術
1.6 立題依據(jù)
2 材料與方法
2.1 實驗材料
2.1.1 植物材料
2.1.2 質粒載體與菌株
2.1.3 常用實驗試劑與配制
2.1.4 實驗光源和儀器
2.1.5 相關引物序列
2.2 實驗方法
2.2.1 擬南芥的培養(yǎng)
2.2.2 正向遺傳學突變體篩選方法
2.2.3 擬南芥基因組DNA的提取
2.2.4 擬南芥RNA的提取及反轉錄
2.2.5 重組載體的構建
2.2.6 農桿菌介導法轉化擬南芥
2.2.7 擬南芥的人工雜交及遺傳分析
2.2.8 基因的圖位克隆
2.2.9 熒光定量PCR分析
2.2.10 下胚軸彎曲度及根長測量
2.2.11 葉綠素熒光成像測定
3 結果與分析
3.1 篩選條件的確定
3.1.1 擬南芥誘變突變體篩選體系的建立
3.1.2 EMS誘變獲得穩(wěn)定表型突變體的情況
3.1.3 穩(wěn)定遺傳突變體光合效率分析
3.1.4 穩(wěn)定遺傳突變體葉綠體運動分析
3.1.5 穩(wěn)定遺傳突變體生長期表型分析
3.2 葉片發(fā)育異常突變體sdcg2,sdcg3 的圖位克隆
3.2.1 表型鑒定
3.2.2 遺傳分析
3.2.3 圖位克隆
3.2.4 突變基因的突變位點分析
3.2.5 突變相關基因定量分析
3.2.6 相關載體構建
3.2.7 陽性植株的篩選及遺傳材料構建
3.2.8 SDCG2和SDCG3 蛋白分別定位在葉綠體和細胞膜
3.2.9 突變體材料鑒定
3.3 下胚軸向光彎曲缺失突變體p2sa3,p2sa4 圖位克隆
3.3.1 表型鑒定
3.3.2 遺傳分析
3.3.3 圖位克隆
4 討論
4.1 擬南芥突變體誘變篩選體系的建立
4.2 幼苗發(fā)育對光適應機制的調控
5 結論
參考文獻
致謝
本文編號:3917457
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
縮略詞
1 前言
1.1 植物幼苗光形態(tài)建成研究
1.2 植物葉色突變研究
1.3 植物下胚軸的伸長生長
1.3.1 下胚軸伸長生長調節(jié)
1.3.2 下胚軸生長調節(jié)的可能機制
1.4 植物下胚軸向光彎曲
1.4.1 下胚軸向光性調節(jié)
1.4.2 藍光受體向光素的發(fā)現(xiàn)與鑒定
1.4.3 光信號關鍵組分在植物向光性作用分析
1.4.4 隱花色素和光敏色素在植物向光彎曲中的貢獻
1.4.5 下胚軸生長與向光彎曲的關系
1.5 擬南芥功能基因圖位克隆技術
1.6 立題依據(jù)
2 材料與方法
2.1 實驗材料
2.1.1 植物材料
2.1.2 質粒載體與菌株
2.1.3 常用實驗試劑與配制
2.1.4 實驗光源和儀器
2.1.5 相關引物序列
2.2 實驗方法
2.2.1 擬南芥的培養(yǎng)
2.2.2 正向遺傳學突變體篩選方法
2.2.3 擬南芥基因組DNA的提取
2.2.4 擬南芥RNA的提取及反轉錄
2.2.5 重組載體的構建
2.2.6 農桿菌介導法轉化擬南芥
2.2.7 擬南芥的人工雜交及遺傳分析
2.2.8 基因的圖位克隆
2.2.9 熒光定量PCR分析
2.2.10 下胚軸彎曲度及根長測量
2.2.11 葉綠素熒光成像測定
3 結果與分析
3.1 篩選條件的確定
3.1.1 擬南芥誘變突變體篩選體系的建立
3.1.2 EMS誘變獲得穩(wěn)定表型突變體的情況
3.1.3 穩(wěn)定遺傳突變體光合效率分析
3.1.4 穩(wěn)定遺傳突變體葉綠體運動分析
3.1.5 穩(wěn)定遺傳突變體生長期表型分析
3.2 葉片發(fā)育異常突變體sdcg2,sdcg3 的圖位克隆
3.2.1 表型鑒定
3.2.2 遺傳分析
3.2.3 圖位克隆
3.2.4 突變基因的突變位點分析
3.2.5 突變相關基因定量分析
3.2.6 相關載體構建
3.2.7 陽性植株的篩選及遺傳材料構建
3.2.8 SDCG2和SDCG3 蛋白分別定位在葉綠體和細胞膜
3.2.9 突變體材料鑒定
3.3 下胚軸向光彎曲缺失突變體p2sa3,p2sa4 圖位克隆
3.3.1 表型鑒定
3.3.2 遺傳分析
3.3.3 圖位克隆
4 討論
4.1 擬南芥突變體誘變篩選體系的建立
4.2 幼苗發(fā)育對光適應機制的調控
5 結論
參考文獻
致謝
本文編號:3917457
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