本文關鍵詞：擬南芥富亮氨酸重復類受體激酶表達圖譜分析及ELE調(diào)節(jié)葉間期發(fā)育研究

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【摘要】：類受體蛋白激酶(RLKs)是植物中一大類跨膜蛋白,它們在細胞之間和細胞與環(huán)境之間的信號交流中發(fā)揮關鍵作用�；诎饨Y構域的特征,類受體蛋白激酶可以劃分為21個亞家族之多,其中富亮氨酸重復類受體激酶(LRR-RLKs)在植物比如擬南芥和水稻中屬于最大的類受體激酶亞家族。在擬南芥中,大約有223個富亮氨酸重復類受體激酶。其中只有大約60個被報道過生物學功能,而其他的大多數(shù)基因沒有被揭示生物學功能。為了系統(tǒng)地研究它們在調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育和逆境適應中的作用,本研究構建了所有223個LRR-RLKs啟動子驅動GUS報告基因表達的轉基因植物,并分析了它們在不同的發(fā)育階段和組織中具體的表達模式,例如營養(yǎng)生長階段的整體幼苗、根尖及側根、子葉及蓮座葉和其表皮特化結構(氣孔保衛(wèi)細胞和表皮毛)以及生殖階段的花序、成熟花及角果等不同發(fā)育階段的組織和器官中的表達模式。這些結果為闡明這個龐大而重要的信號蛋白家族的生物學功能提供了寶貴的資源。植物營養(yǎng)生長階段的葉子數(shù)量是農(nóng)藝形狀生物量的主要體現(xiàn),對葉的生長發(fā)育和葉起始速率研究尤為重要。但是到目前為止,在遺傳和分子水平研究葉起始速率或葉間期的工作還是非常缺乏。本實驗室通過激活標簽法篩選到一個影響擬南芥葉片數(shù)量的突變體,通過熱不對稱PCR(TAIL-PCR)鑒定到其插入位點。其對應的T-DNA插入缺失突變體的蓮座葉數(shù)目明顯多于野生型而不影響開花時間,該基因被命名為EXTRA LEAVES(ELE)。植物比較基因組學在線工具PLAZA3.0分析發(fā)現(xiàn)ELE是一個非典型蛋白激酶基因,為雙子葉植物所特有。缺失突變體ele-1呈現(xiàn)蓮座葉生長發(fā)育加快的表型,而且通過原位雜交及啟動子驅動報告基因GUS等方法發(fā)現(xiàn)ELE在葉原基及幼嫩的葉子組織中特異表達。ELE不僅影響蓮座葉數(shù)目,對葉序也有一定的改變。通過轉錄組測序對即將出現(xiàn)表型差異的突變體及野生型進行了差異表達分析,發(fā)現(xiàn)與葉起始速率相關基因CYP78A5/KLU的轉錄水平在突變體中明顯下調(diào),一些參與細胞壁松弛擴展蛋白(expansin)基因的轉錄水平在突變體中上調(diào)。雙突變體ele-1 cyp78a5的葉起始速率與cyp78a5相同,都快于ele-1,表明CYP78A5在葉起始速率或葉間期調(diào)控途徑中可能是ELE下游基因。
【學位授予單位】：蘭州大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：Q943.2
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本文編號：1287780