拟南芥叶绿体J-蛋白突变体鉴定及功能初探

论文摘要

J-蛋白是一类包含J-结构域的分子伴侣家族蛋白。基因组序列分析表明,拟南芥中存在120多种J-蛋白基因,生物信息学分析表明J-蛋白分布在多种细胞器中。AtJ8是拟南芥叶绿体中的J-蛋白,目前关于它在生长发育及环境胁迫中的功能还未见报道。本文以AtJ8基因的T-DNA插入突变体为材料,比较了AtJ8突变体与野生型在生长发育和多种环境胁迫条件下表型差异,以此来研究AtJ8在植物生命活动中的可能功能。通过PCR方法鉴定并获得了AtJ8基因的T-DNA插入纯合突变体,用RT-PCR方法对纯合突变体进行了转录水平的鉴定,表明atj8-1突变体中没有相应基因的转录本,说明该基因由于T-DNA的插入而被敲掉；进一步实验显示atj8-1突变体中T-DNA是单拷贝插入。在正常生长条件下对野生型和atj8-1突变体进行了生长发育表型的观察及分析。结果表明在萌发初期,atj8-1突变体的萌发率明显高于野生型,4天后突变体和野生型的萌发率达到基本一致。atj8-1突变体的根比野生型稍长,可能是由于突变体萌发较早的缘故。atj8-1突变体与野生型下胚轴的伸长没有明显的差异。表明AtJ8基因可能参与了种子萌发的调节。在几种环境胁迫条件下对野生型和atj8-1突变体进行了耐性的比较和分析。在冷胁迫、冻胁迫、热激胁迫后,atj8-1突变体和野生型幼苗的生活力没有明显的差异,说明AtJ8基因没有参与抗冷、冻和热胁迫的调节过程。在盐胁迫、干旱胁迫后,atj8-1突变体的萌发率比野生型高,根的生长受影响较小进一步,我们检验了外源ABA对野生型和突变体的影响。结果显示atj8-1突变体在种子萌发及绿色子叶出现方面对ABA处理较野生型不敏感；而在根生长方面,atj8-1突变体对ABA处理超敏感。以上结果表明AtJ8基因可能参与了渗透胁迫的调节过程,并且这种调节作用可能是通过ABA依赖途径的。通过实时定量检测,AtJ8基因在根中的表达量最高,在茎中的表达量次之,种荚中的表达量第三,在叶和花中的表达量最少。此外,我们还鉴定了另外3个拟南芥叶绿体J-蛋白基因（AtJ11, AtJ17, AtJ120）的T-DNA插入突变体,并做了初步的生长发育或环境胁迫下功能的研究,但几个突变体与野生型都没有发现明显的表型差异。

论文目录

缩写表

摘要

Abstract

文献综述

1 分子伴侣与热激蛋白

2 J-蛋白

2.1 J-蛋白研究概况

2.2 拟南芥中J-蛋白的研究

3 植物中ABA信号途径

4 模式植物拟南芥的优点和研究方法

4.1 拟南芥的介绍

4.2 拟南芥的研究方法

引言

材料和方法

1 实验材料

2 试剂及实验设备

3 实验方法

3.1 拟南芥的种植

3.2 植物基因组DNA提取

3.3 PCR扩增目的片段

3.4 RNA的提取

3.5 RT-PCR检测基因转录本

3.6 DNA琼脂糖电泳

3.7 MS培养基配制方法

3.8 突变体生长发育表型观察

3.9 突变体在环境胁迫下的耐性分析

结果与分析

第一部分拟南芥AtJ8基因突变体鉴定及功能初探

1 T-DNA插AtJ8基因突变体的鉴定

1.1 AtJ8基因编码区的外显子/内含子组织及其T-DNA插入位点

1.2 AtJ8基因纯合突变体的鉴定

1.3 T-DNA插入AtJ8基因拷贝数的鉴定

1.4 AtJ8基因转录本的鉴定（RT-PCR）

2 AtJ8突变体生长发育表型的观察

2.1 AtJ8基因突变对种子萌发的影响

2.2 AtJ8基因突变对根长生长的影响

2.3 AtJ8基因突变对下胚轴伸长的影响

3 AtJ8基因突变体受环境胁迫的表型观察

3.1 冷胁迫

3.2 冻胁迫

3.3 热激胁迫

3.4 盐胁迫

3.5 干旱胁迫

3.6 ABA处理

4 AtJ8基因在拟南芥各组织中的表达

第二部分拟南芥AtJ11、AtJ17、AtJ20基因突变体的鉴定及功能初探（附）

1 T-DNA插入突变体的鉴定

1.1 基因编码区的外显子/内含子组织及其T-DNA插入位点

1.2 纯合突变体的鉴定

1.3 T-DNA插入突变体拷贝数的鉴定

1.4 突变体转录本的鉴定（RT-PCR）

2 突变体生长发育表型的观察

3 突变体在环境胁迫下的耐性分析

3.1 冷胁迫

3.2 冻胁迫

3.3 热激胁迫

3.4 盐胁迫

3.5 干旱胁迫

讨论

1 拟南芥AtJ8基因在生长发育进程的作用

2 拟南芥AtJ8基因在环境胁迫中的作用

3 拟南芥AtJ11基因在生长发育进程中的作用

4 拟南芥AtJ11基因在环境胁迫中的作用

结论

参考文献

致谢

拟南芥叶绿体J-蛋白突变体鉴定及功能初探

论文摘要

论文目录

相关论文文献

猜你喜欢