在合適的培養(yǎng)條件下,植物具有重塑莖端分生組織,進而再生出完整植株的能力。這一過程是植物離體快繁、脫毒苗培育和基因工程的先決條件,同時也為回答植物激素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)機理、細胞命運決定等基礎(chǔ)生物學(xué)問題提供了理想的研究體系。前人研究發(fā)現(xiàn),生長素在莖端分生組織再生過程中發(fā)揮了重要的調(diào)控作用。生長素通過其信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑調(diào)控植物發(fā)育,其中生長素響應(yīng)因子Auxin Response Factor（ARF）家族是負責調(diào)節(jié)下游基因轉(zhuǎn)錄的重要環(huán)節(jié)。ARF家族可以分為轉(zhuǎn)錄激活因子和轉(zhuǎn)錄抑制因子兩大類。目前針對轉(zhuǎn)錄激活因子介導(dǎo)生長素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)的機制已有深入研究,然而轉(zhuǎn)錄抑制因子的作用機制尚不清楚。前人研究表明,ARF4在莖端分生組織中表達水平較高。本研究通過細胞生物學(xué)、生物化學(xué)以及遺傳學(xué)等手段,分析了ARF4調(diào)控擬南芥芽再生的分子機理。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),ARF4的表達信號在莖端分生組織發(fā)生過程中呈現(xiàn)出特異的表達模式,并逐漸集中到分生組織的周圍區(qū)域。ARF4突變導(dǎo)致芽再生頻率降低。為了進一步分析ARF4調(diào)控作用發(fā)揮的時期,我們通過構(gòu)建乙醇誘導(dǎo)載體獲得了am-ARF4轉(zhuǎn)基因植株。在芽誘導(dǎo)培養(yǎng)基添加乙醇造成芽再生能力下降,表明A... 

【文章來源】：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

擬南芥分生組織干細胞（Heidstraetal.,2014）

?Ｖ醒?區(qū)位于穹頂頂端，主要由一組分裂緩慢的干細胞組成，其分裂產(chǎn)生的細胞一部分用于自我維持，一部分進入周圍其他組織區(qū)，分化形成其他器官；組織中心（Organizingcenter,OC），在干細胞區(qū)的下面，被旁側(cè)區(qū)（Peripheralzone,PZ）所包圍，維持干細胞龕的穩(wěn)定（Aichingeretal.,2012；Gaillochetetal.,2015；Peralesetal.,2012）。PZ區(qū)的細胞分裂迅速，產(chǎn)生的細胞構(gòu)成了新的器官，如葉和花。營養(yǎng)生長過程中，葉原基由SAM的PZ區(qū)細胞發(fā)育而來。CZ區(qū)被周圍組織區(qū)包圍，其下部為肋狀分生組織區(qū)，分裂后的細胞參與干細胞的特化（圖1-2）（Marianoetal.,2012）。圖1-2擬南芥莖端分生組織（Marianoetal.,2012）Fig.1-2ShootapicalmeristemofArabidopsisthaliana1.1.1.2植物莖端分生組織干細胞的分子調(diào)控機制近年的研究表明，擬南芥莖端分生組織干細胞主要受WUSCHEL（WUS）和CLAVATA3（CLV3）之間的負反饋調(diào)節(jié)環(huán)來維持（Schoofetal.,2000）。WUS是一種含有同源異型結(jié)構(gòu)域的轉(zhuǎn)錄因子，屬于WOX（WUSCHEL-Related-Homeobox）蛋白家族。WUS在組織中心（OC）處表達，控制莖端干細胞的發(fā)育，是干細胞組織中心的標志基

山東農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文9圖1-3生長素的生物合成（Korasicketal.,2013）Fig.1-3Auxinbiosynthesis1.2.2生長素的運輸生長素通過生長素輸出載體PIN-formed（PIN）蛋白家族以極性運輸?shù)姆绞皆谡麄�植物中輸送（Zazímalováetal.,2010；Ljung,2013；Adamowskietal.,2015）。擬南芥PIN蛋白家族共有8個成員。不同PIN基因的表達模式以及PIN蛋白在特定細胞表面的定位是決定生長素在植物組織中分布的重要因素。另一方面，生長素進入細胞是通過位于質(zhì)膜上的輸入載體AUX/LAX蛋白家族來完成的（Swarupetal.,2012）。由輸入載體所介導(dǎo)的生長素逆濃度梯度運輸，能夠阻止生長素被動擴散至鄰近細胞中，保證生長素能夠在不同植物組織和細胞中維持適宜濃度（Schalleretal.,2015）。


本文編號：3006887