拟南芥MATE家族成员AtDTX18表达分析及功能初探

论文摘要

多药和有毒化合物排出家族（Multidrug and Toxic CompoundExtrusion,MATE）是一个新的次级转运蛋白家族,此类转运蛋白对氨基葡糖、阳离子染料、多种抗生素和药物有转运作用。拟南芥中MATE家族至少有56个成员,而其中只有少数蛋白的功能被鉴定出来。芯片信息显示大多数MATE家族基因受外界胁迫诱导,暗示着MATE与外界胁迫信号有着密切的联系。而其中一个可能介导这种联系的激素为JA。已知,JA及其甲酯作为植物重要的信号组成,广泛参与植物对多种逆境的响应,可被多种逆境因子如创伤、臭氧、干旱、病原菌侵染等诱导。本文以MATE家族成员AtDTX18为研究对象,对此基因的表达模式与功能进行了初步的研究。得到的结果如下:1)用半定量及PRO-GUS转基因植物组织化学染色的方法获得了此基因的表达模式。结果显示此基因的表达受MJ的诱导,并在JA和ET信号重要组成COI1及EIN2的突变体中表达大量下降。据此推测此基因的表达与JA与ET两种激素信号通路有关。2)通过AtDTX18与绿色荧光蛋白融合表达,鉴定此蛋白定位于细胞器。鉴于次生代谢物多于细胞器中合成,推测AtDTX18与某一代谢物合成有关。3)通过对AtDTX18的过表达植物的表型观察,发现此转基因植株出现叶色加深,叶片缺刻的现象,同时此植物的育性下降。这一点说明AtDTX18在植物中的过量表达,影响了某一次生代谢物的合成。而此代谢物可能为一种有色物质,此物质的在花中的积累将影响植物的育性。4)通过半定量的方法,发现在突变体atdtx18中PDF1.2的表达大量下降。而PDF1.2作为一响应JA/ET的蛋白,参与了对病原体的抗性。但AtDTX18是否与抗病信号有关仍需实验的证实。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 英文缩写词表
• 第一章 引言
• 1.1 JA信号转导研究进展
• 1.1.1 JA的生物合成
• 1.1.2 JA信号通路
• 1.1.3 JA响应的转录因子
• 1.1.4 响应JA的启动子元件
• 1.2 多药物转出蛋白研究进展
• 1.3 拟南芥MATE家族研究进展
• 1.4 其它植物中的MATE基因功能鉴定
• 1.5 本文的研究目的及意义
• 第二章 材料与方法
• 2.1 实验材料
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 MATE家族成员AtDTX18表达调控
• 2.2.2 AtDTX18亚细胞定位
• 2.2.3 AtDTX18功能探索
• 第三章 结果与分析
• 3.1 MATE家族成员AtDTX18表达调控
• 3.1.1 AtDTX18启动子序列分析
• 3.1.2 基因AtDTX18表达受伤害诱导
• 3.1.3 基因AtDTX18表达受MJ诱导
• 3.1.4 AtDTX18在coi-1和ein2中的表达下降
• 3.2 AtDTX18的亚细胞定位
• 3.1.1 植物表达载体pMD1-AtDTX18-GFP的构建
• 3.2.2 AtDTX18转基因植物的获得
• 3.2.3 AtDTX18亚细胞定位结果
• 3.3 AtDTX18功能探索
• 3.3.1 AtDTX18基因共表达分析
• 3.3.2 AtDTX18过表达植物表型观察
• 3.3.3 突变体atdtx18中基因功能探索
• 第四章 结语
• 4.1 结果与讨论
• 4.2 进一步研究设想
• 参考文献
• 致谢