本文主要研究内容
作者陈龙（2019）在《水稻淡绿叶基因PGL12的克隆与功能分析》一文中研究指出：通过内共生进化而来的叶绿体,是植物光合作用的场所,为植物的生长发育提供能量,虽然在空间上,叶绿体有独立于细胞核的遗传系统,但是该系统的运转是受细胞核控制的。PPR蛋白由核基因编码,通过参与细胞器RNA代谢来调控细胞器基因的表达。在水稻基因组中,预测有491个基因编码PPR蛋白。然而,绝大多数基因的功能仍然未知。在我们的研究中,通过对EMS诱变突变体库的遗传筛选,鉴定到了一个中花11（ZH11）背景的淡绿叶突变体pgl12,该突变体苗期叶片叶色表现为黄绿色,随着植株的生长,逐渐变成淡绿色,通过农艺性状调查和遗传分析,运用图位克隆的方法,克隆了导致突变体变异性状的基因PGL12,并解析了其可能的分子生物学功能,主要研究结果如下:1.与ZH11相比,pgl12的叶绿素含量显著降低,尤其是苗期的叶绿素含量;叶片叶肉细胞的叶绿体数量少,类囊体虽可见,但是排列不规则,层状不清晰。温度处理实验表明,pgl12是一个温度敏感型突变体,在35℃时,叶片黄化,而在20℃低温下,则表现出白化,几乎检测不到叶绿素含量;叶绿体发育异常,只有少数几个受到破坏的含不规则排列空腔的叶绿体。这些结果表明,PGL12蛋白对叶绿体的发育是必须的。2.pgl12光合速率显著低于ZH11,分蘖数、株高、穗长、一次枝梗数、二次枝梗数、每穗粒数等也均显著低于ZH11,这表明PGL12的突变导致产量显著降低。3.正反交遗传分析表明pgl12的淡绿叶表型是受单个隐性细胞核基因控制的。以NJ06为父本,与pgl12配组获得的F2作为定位群体,将PGL12定位于水稻12号染色体上新开发的分子标记YS22和YS24之间约100kb的物理距离范围内,该区间内有14个预测的开放阅读框（ORFs）。通过测序比对发现,pgl12的第8个ORF,即LOCOs12g10184基因上的第1681位的C→T碱基,导致编码谷氨酰胺的密码子变为终止密码子。转基因互补实验表明LOCOs12g10184确实为PGL12,其突变导致pgl12呈现出突变表型。4.PGL12编码一个由17个PPR基序组成的PLS类PPR蛋白,在水稻的所有组织中均有表达,其中,叶片中表达量最高,且老叶比新叶表达量高。亚细胞定位表明,PGL12蛋白是一个定位在叶绿体中的PPR蛋白,而与叶绿体遗传系统相关基因的表达分析发现,pgl12中NEP依赖的基因显著上调,而除了16S rRNA基因外,其他绝大多数检测的与翻译装置相关的基因表达量也都上调。这些结果表明PGL12蛋白是一个新的PPR蛋白,其突变影响叶绿体发育相关基因的表达。5.RNA凝胶印迹实验显示在pgl12中,有大量未加工的16S rRNA前体积累,这表明PGL12蛋白对于16S rRNA的加工是必须的。6.通过RT-PCR,对叶绿体中23个编辑位点的RNA编辑分析和18个内含子的剪接分析发现,pgl12的RNA编辑与ZH11类似,并未受影响,但是ndhA基因的剪接效率显著降低,这表明PGL12蛋白参与调控叶绿体基因ndhA转录本内含子的剪接。7.PGL12蛋白与在水稻中已报道的影响ndhA剪接效率的OsPPR4、WSL4和WSP1三个蛋白的酵母双杂交实验发现,PGL12只与WSP1蛋白在酵母中存在互作,这表明ndhA的剪接或许是受复合体介导的。
Abstract
tong guo nei gong sheng jin hua er lai de xie lu ti ,shi zhi wu guang ge zuo yong de chang suo ,wei zhi wu de sheng chang fa yo di gong neng liang ,sui ran zai kong jian shang ,xie lu ti you du li yu xi bao he de wei chuan ji tong ,dan shi gai ji tong de yun zhuai shi shou xi bao he kong zhi de 。PPRdan bai you he ji yin bian ma ,tong guo can yu xi bao qi RNAdai xie lai diao kong xi bao qi ji yin de biao da 。zai shui dao ji yin zu zhong ,yu ce you 491ge ji yin bian ma PPRdan bai 。ran er ,jue da duo shu ji yin de gong neng reng ran wei zhi 。zai wo men de yan jiu zhong ,tong guo dui EMSyou bian tu bian ti ku de wei chuan shai shua ,jian ding dao le yi ge zhong hua 11（ZH11）bei jing de dan lu xie tu bian ti pgl12,gai tu bian ti miao ji xie pian xie se biao xian wei huang lu se ,sui zhao zhi zhu de sheng chang ,zhu jian bian cheng dan lu se ,tong guo nong yi xing zhuang diao cha he wei chuan fen xi ,yun yong tu wei ke long de fang fa ,ke long le dao zhi tu bian ti bian yi xing zhuang de ji yin PGL12,bing jie xi le ji ke neng de fen zi sheng wu xue gong neng ,zhu yao yan jiu jie guo ru xia :1.yu ZH11xiang bi ,pgl12de xie lu su han liang xian zhe jiang di ,you ji shi miao ji de xie lu su han liang ;xie pian xie rou xi bao de xie lu ti shu liang shao ,lei nang ti sui ke jian ,dan shi pai lie bu gui ze ,ceng zhuang bu qing xi 。wen du chu li shi yan biao ming ,pgl12shi yi ge wen du min gan xing tu bian ti ,zai 35℃shi ,xie pian huang hua ,er zai 20℃di wen xia ,ze biao xian chu bai hua ,ji hu jian ce bu dao xie lu su han liang ;xie lu ti fa yo yi chang ,zhi you shao shu ji ge shou dao po huai de han bu gui ze pai lie kong qiang de xie lu ti 。zhe xie jie guo biao ming ,PGL12dan bai dui xie lu ti de fa yo shi bi xu de 。2.pgl12guang ge su lv xian zhe di yu ZH11,fen nie shu 、zhu gao 、sui chang 、yi ci zhi geng shu 、er ci zhi geng shu 、mei sui li shu deng ye jun xian zhe di yu ZH11,zhe biao ming PGL12de tu bian dao zhi chan liang xian zhe jiang di 。3.zheng fan jiao wei chuan fen xi biao ming pgl12de dan lu xie biao xing shi shou chan ge yin xing xi bao he ji yin kong zhi de 。yi NJ06wei fu ben ,yu pgl12pei zu huo de de F2zuo wei ding wei qun ti ,jiang PGL12ding wei yu shui dao 12hao ran se ti shang xin kai fa de fen zi biao ji YS22he YS24zhi jian yao 100kbde wu li ju li fan wei nei ,gai ou jian nei you 14ge yu ce de kai fang yue dou kuang （ORFs）。tong guo ce xu bi dui fa xian ,pgl12de di 8ge ORF,ji LOCOs12g10184ji yin shang de di 1681wei de C→Tjian ji ,dao zhi bian ma gu an xian an de mi ma zi bian wei zhong zhi mi ma zi 。zhuai ji yin hu bu shi yan biao ming LOCOs12g10184que shi wei PGL12,ji tu bian dao zhi pgl12cheng xian chu tu bian biao xing 。4.PGL12bian ma yi ge you 17ge PPRji xu zu cheng de PLSlei PPRdan bai ,zai shui dao de suo you zu zhi zhong jun you biao da ,ji zhong ,xie pian zhong biao da liang zui gao ,ju lao xie bi xin xie biao da liang gao 。ya xi bao ding wei biao ming ,PGL12dan bai shi yi ge ding wei zai xie lu ti zhong de PPRdan bai ,er yu xie lu ti wei chuan ji tong xiang guan ji yin de biao da fen xi fa xian ,pgl12zhong NEPyi lai de ji yin xian zhe shang diao ,er chu le 16S rRNAji yin wai ,ji ta jue da duo shu jian ce de yu fan yi zhuang zhi xiang guan de ji yin biao da liang ye dou shang diao 。zhe xie jie guo biao ming PGL12dan bai shi yi ge xin de PPRdan bai ,ji tu bian ying xiang xie lu ti fa yo xiang guan ji yin de biao da 。5.RNAning jiao yin ji shi yan xian shi zai pgl12zhong ,you da liang wei jia gong de 16S rRNAqian ti ji lei ,zhe biao ming PGL12dan bai dui yu 16S rRNAde jia gong shi bi xu de 。6.tong guo RT-PCR,dui xie lu ti zhong 23ge bian ji wei dian de RNAbian ji fen xi he 18ge nei han zi de jian jie fen xi fa xian ,pgl12de RNAbian ji yu ZH11lei shi ,bing wei shou ying xiang ,dan shi ndhAji yin de jian jie xiao lv xian zhe jiang di ,zhe biao ming PGL12dan bai can yu diao kong xie lu ti ji yin ndhAzhuai lu ben nei han zi de jian jie 。7.PGL12dan bai yu zai shui dao zhong yi bao dao de ying xiang ndhAjian jie xiao lv de OsPPR4、WSL4he WSP1san ge dan bai de jiao mu shuang za jiao shi yan fa xian ,PGL12zhi yu WSP1dan bai zai jiao mu zhong cun zai hu zuo ,zhe biao ming ndhAde jian jie huo hu shi shou fu ge ti jie dao de 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自华中农业大学的陈龙，发表于刊物华中农业大学2019-07-15论文，是一篇关于水稻论文,蛋白论文,剪接论文,叶绿体发育论文,华中农业大学2019-07-15论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自华中农业大学2019-07-15论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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