擬南芥下胚軸向光性缺失突變體rpt2抑制子的篩選與鑒定
發(fā)布時間：2022-01-06 10:57
為適應(yīng)環(huán)境,植物進化出了一系列行使特殊功能的光受體,來感受自然界中不同波長的光,如:紅光和遠(yuǎn)紅光受體光敏色素、紫外線受體UVR8、藍(lán)光受體隱花色素和向光素等。其中,向光素PHOTs（PHOT1和PHOT2）作為藍(lán)光受體,參與諸多植物運動調(diào)節(jié),如植物向光性、葉綠體運動、氣孔開放等。目前關(guān)于PHOT1調(diào)節(jié)弱藍(lán)光誘導(dǎo)的向光彎曲機制較為清晰,然而PHOT1和PHOT2以功能冗余的方式調(diào)節(jié)強藍(lán)光誘導(dǎo)的向光彎曲機制并不清楚。我們課題組前期發(fā)現(xiàn),基因PHOT1突變,擬南芥表現(xiàn)彎曲增強,在phot1突變體中超表達(dá)PHOT2基因擬南芥向光性進一步增強,而phot1 phot2雙突變體缺失向光性,表明PHOT1在感受強藍(lán)光后啟動促進和抑制向光性的雙重反應(yīng)以適應(yīng)光環(huán)境。結(jié)合擬南芥rpt2突變體缺失向光性,而phot1 rpt2雙突變體卻恢復(fù)向光彎曲,推測PHOT1介導(dǎo)的旁路抑制途徑位于RPT2上游。為解析植物應(yīng)答強藍(lán)光選擇最佳生長取向避免強光傷害的機制,本課題以rpt2突變體為材料進行EMS（Ethylmethane sulphonate）誘變,篩選恢復(fù)下胚軸向光彎曲的雙突變體,即尋找RPT2基因的抑制子,...
【文章來源】：河南大學(xué)河南省
【文章頁數(shù)】：69 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
向光素與NRL蛋白介導(dǎo)的植物向光性反應(yīng)（改自Christieetal.,2014）
前言的磷酸化水平，使其重新轉(zhuǎn)移到質(zhì)膜上與 PHOT1 形成復(fù)合體，介導(dǎo)二向彎曲的發(fā)生(Haga et al., 2015)。Phytochrome（phy）和 Cryptochrome（cry）等其他光受體主要通過調(diào)控 RPT2 的表達(dá)和 GA 的合成，也參與植物向光性的調(diào)控，如圖 1-2 B 所示。用 3 h 強藍(lán)光處理相關(guān)遺傳材料，Northern blot 實驗結(jié)果表示 RPT2 的轉(zhuǎn)錄本在 phyA cry1 cry2 三突中不能被誘導(dǎo)產(chǎn)生正常水平，這表明不管是 CRY1、CRY2 還是 PHYA 對于藍(lán)光處理下 RPT2 的合成是至關(guān)重要的；當(dāng)藍(lán)光處理時間延長至24 h之后，蛋白免疫實驗結(jié)果顯示，在phyA crycry2 三突變體中 RPT2 的表達(dá)量有很大程度的回升，且下胚軸能發(fā)生輕微程度的向光性反應(yīng)，而 phyA phyB cry1 cry2 四突中幾乎檢測不到 RPT2 蛋白，并且下胚軸缺失向光彎曲反應(yīng)，這暗示 PHYB 對于 RPT2 蛋白的誘導(dǎo)表達(dá)也有調(diào)控作用，并且通過此方式來參與強藍(lán)光下下胚軸彎曲反應(yīng)的調(diào)控(Tomoko et al., 2010)。
1對于藍(lán)光反應(yīng)的促進作用研究的較為清楚，但是其抑制彎曲參與還不清楚。前人的研究表明，PHOT1和PHOT2同時突變HOT2和RPT2同時缺失也不能發(fā)生向光彎曲，但是若PHOT1能恢復(fù)正常的，如圖1-3 A所示(Sayaka et al., 2004)，本課題在RPT2突變的基礎(chǔ)上再突變掉PHOT1會恢復(fù)向光性的信號我們推測PHOT1突變后，其對于強藍(lán)光介導(dǎo)的向光性通路中究這一抑制的分子機制，并完善PHOT1和PHOT2參與的強藍(lán)游信號轉(zhuǎn)導(dǎo)模式，如圖1-3 B所示(趙翔, 2014)，我們對此通變體施以EMS化學(xué)誘變，通過單側(cè)強藍(lán)光篩選如phot1 rpt回交測序、轉(zhuǎn)錄組BSR分析以及圖位克隆等技術(shù)，分離鑒定Y蛋白。此研究能夠完善藍(lán)光介導(dǎo)的向光彎曲反應(yīng)的調(diào)控模多變的外界光強下調(diào)節(jié)自身的生長取向和莖葉分布來避免的生長狀態(tài)。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]植物向光素信號通路中NPH3蛋白的研究進展[J]. 喬新榮,陳瓊. 植物生理學(xué)報. 2015(06)
[2]擬南芥基因的圖位克隆技術(shù)[J]. 毛培培,劉瑞霞,趙云云. 生物學(xué)通報. 2007(12)
博士論文
[1]擬南芥ABC轉(zhuǎn)運蛋白P2SA1在下胚軸向光彎曲中的功能分析[D]. 趙翔.河南大學(xué) 2014
本文編號：3572324
【文章來源】：河南大學(xué)河南省
【文章頁數(shù)】：69 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
向光素與NRL蛋白介導(dǎo)的植物向光性反應(yīng)（改自Christieetal.,2014）
前言的磷酸化水平，使其重新轉(zhuǎn)移到質(zhì)膜上與 PHOT1 形成復(fù)合體，介導(dǎo)二向彎曲的發(fā)生(Haga et al., 2015)。Phytochrome（phy）和 Cryptochrome（cry）等其他光受體主要通過調(diào)控 RPT2 的表達(dá)和 GA 的合成，也參與植物向光性的調(diào)控，如圖 1-2 B 所示。用 3 h 強藍(lán)光處理相關(guān)遺傳材料，Northern blot 實驗結(jié)果表示 RPT2 的轉(zhuǎn)錄本在 phyA cry1 cry2 三突中不能被誘導(dǎo)產(chǎn)生正常水平，這表明不管是 CRY1、CRY2 還是 PHYA 對于藍(lán)光處理下 RPT2 的合成是至關(guān)重要的；當(dāng)藍(lán)光處理時間延長至24 h之后，蛋白免疫實驗結(jié)果顯示，在phyA crycry2 三突變體中 RPT2 的表達(dá)量有很大程度的回升，且下胚軸能發(fā)生輕微程度的向光性反應(yīng)，而 phyA phyB cry1 cry2 四突中幾乎檢測不到 RPT2 蛋白，并且下胚軸缺失向光彎曲反應(yīng)，這暗示 PHYB 對于 RPT2 蛋白的誘導(dǎo)表達(dá)也有調(diào)控作用，并且通過此方式來參與強藍(lán)光下下胚軸彎曲反應(yīng)的調(diào)控(Tomoko et al., 2010)。
1對于藍(lán)光反應(yīng)的促進作用研究的較為清楚，但是其抑制彎曲參與還不清楚。前人的研究表明，PHOT1和PHOT2同時突變HOT2和RPT2同時缺失也不能發(fā)生向光彎曲，但是若PHOT1能恢復(fù)正常的，如圖1-3 A所示(Sayaka et al., 2004)，本課題在RPT2突變的基礎(chǔ)上再突變掉PHOT1會恢復(fù)向光性的信號我們推測PHOT1突變后，其對于強藍(lán)光介導(dǎo)的向光性通路中究這一抑制的分子機制，并完善PHOT1和PHOT2參與的強藍(lán)游信號轉(zhuǎn)導(dǎo)模式，如圖1-3 B所示(趙翔, 2014)，我們對此通變體施以EMS化學(xué)誘變，通過單側(cè)強藍(lán)光篩選如phot1 rpt回交測序、轉(zhuǎn)錄組BSR分析以及圖位克隆等技術(shù)，分離鑒定Y蛋白。此研究能夠完善藍(lán)光介導(dǎo)的向光彎曲反應(yīng)的調(diào)控模多變的外界光強下調(diào)節(jié)自身的生長取向和莖葉分布來避免的生長狀態(tài)。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]植物向光素信號通路中NPH3蛋白的研究進展[J]. 喬新榮,陳瓊. 植物生理學(xué)報. 2015(06)
[2]擬南芥基因的圖位克隆技術(shù)[J]. 毛培培,劉瑞霞,趙云云. 生物學(xué)通報. 2007(12)
博士論文
[1]擬南芥ABC轉(zhuǎn)運蛋白P2SA1在下胚軸向光彎曲中的功能分析[D]. 趙翔.河南大學(xué) 2014
本文編號：3572324
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