拟南芥蓝光受体PHOT2下游调节基因的筛选与功能鉴定

发布时间：2024-03-03 07:40

　　植物作为固生光合自养生物,无法自主选择生长环境,只能根据环境的变化来调控自身的生长和发育。在众多环境因素中,植物对光这个外界环境因子特别敏感。光对植物的调控作用主要体现在作为能量和信号两个方面。光作为能量,通过光合作用被植物吸收后转化为生长发育所需要的化学能。光作为信号,植物已进化出不同类型的光受体介导了光信号的感知,如向光素、光敏色素和隐花色素等。研究发现拟南芥蓝光受体向光素PHOT1(Phototropin1)和PHOT2(Phototropin2),感应单侧蓝光调节生长素在下胚轴不对称分布,引起下胚轴的不对称生长,诱导其向光弯曲。向光素是一种含有黄酮单核苷酸(FMN)质膜相关的光受体蛋白激酶。在黑暗条件下,这种激酶受LOV2(Light-Oxygen-Voltage 2)的结合抑制。蓝光照射使向光素释放LOV2结构域自我抑制而被激活。激活的向光素可以与NPH3、RPT2以及PKSs蛋白相互作用,调节生长素不对称分布,诱导植物下胚轴背光侧和向光侧生长素调控基因表达差异引起植物弯曲生长。目前报道向光素PHOT1和PHOT2以功能冗余的形式介导气孔开放、叶绿体聚光运动、向光性以及子叶伸...

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【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
缩略词
1 前言
    1.1 植物幼苗光形态建成研究
    1.2 植物叶色突变研究
    1.3 植物下胚轴的伸长生长
        1.3.1 下胚轴伸长生长调节
        1.3.2 下胚轴生长调节的可能机制
    1.4 植物下胚轴向光弯曲
        1.4.1 下胚轴向光性调节
        1.4.2 蓝光受体向光素的发现与鉴定
        1.4.3 光信号关键组分在植物向光性作用分析
        1.4.4 隐花色素和光敏色素在植物向光弯曲中的贡献
        1.4.5 下胚轴生长与向光弯曲的关系
    1.5 拟南芥功能基因图位克隆技术
    1.6 立题依据
2 材料与方法
    2.1 实验材料
        2.1.1 植物材料
        2.1.2 质粒载体与菌株
        2.1.3 常用实验试剂与配制
        2.1.4 实验光源和仪器
        2.1.5 相关引物序列
    2.2 实验方法
        2.2.1 拟南芥的培养
        2.2.2 正向遗传学突变体筛选方法
        2.2.3 拟南芥基因组DNA的提取
        2.2.4 拟南芥RNA的提取及反转录
        2.2.5 重组载体的构建
        2.2.6 农杆菌介导法转化拟南芥
        2.2.7 拟南芥的人工杂交及遗传分析
        2.2.8 基因的图位克隆
        2.2.9 荧光定量PCR分析
        2.2.10 下胚轴弯曲度及根长测量
        2.2.11 叶绿素荧光成像测定
3 结果与分析
    3.1 筛选条件的确定
        3.1.1 拟南芥诱变突变体筛选体系的建立
        3.1.2 EMS诱变获得稳定表型突变体的情况
        3.1.3 稳定遗传突变体光合效率分析
        3.1.4 稳定遗传突变体叶绿体运动分析
        3.1.5 稳定遗传突变体生长期表型分析
    3.2 叶片发育异常突变体sdcg2,sdcg3 的图位克隆
        3.2.1 表型鉴定
        3.2.2 遗传分析
        3.2.3 图位克隆
        3.2.4 突变基因的突变位点分析
        3.2.5 突变相关基因定量分析
        3.2.6 相关载体构建
        3.2.7 阳性植株的筛选及遗传材料构建
        3.2.8 SDCG2和SDCG3 蛋白分别定位在叶绿体和细胞膜
        3.2.9 突变体材料鉴定
    3.3 下胚轴向光弯曲缺失突变体p2sa3,p2sa4 图位克隆
        3.3.1 表型鉴定
        3.3.2 遗传分析
        3.3.3 图位克隆
4 讨论
    4.1 拟南芥突变体诱变筛选体系的建立
    4.2 幼苗发育对光适应机制的调控
5 结论
参考文献
致谢



本文编号：3917457