论文题目: 拟南芥动蛋白异型体AtKP1基因功能的研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 生物化学与分子生物学
作者: 李绪彦
导师: 刘国琴,任东涛
关键词: 基因表达,单突变体,双突变体
文献来源: 中国农业大学
发表年度: 2005
论文摘要: 动蛋白是一类依赖于微管的马达蛋白,有许多异型体,这个超家族在真核细胞中参与了众多的生物学过程,如细胞器运输、有丝分裂和减数分裂、微管的动态调节以及信号转导等。植物动蛋白的研究主要集中在细胞极性生长和胞质分裂等方面。动蛋白的功能具有多样性,研究拟南芥动蛋白异型体基因的具体生物学功能,对于了解动蛋白超家族及揭示拟南芥发育的分子机理具有重要的意义。本实验室从拟南芥中克隆了一个动蛋白基因,定名为AtKP1。本研究对动蛋白异型体AtKP1的表达部位以及生物学功能进行了如下研究:首先利用半定量RT-PCR的方法对拟南芥不同器官中AtKP1的表达进行了分析,结果显示,拟南芥动蛋白异型体AtKP1是一个在幼嫩器官广泛表达的基因。为了解AtKP1在体内的具体表达活性,我们克隆了AtKP1启动子区域,PLACE在线软件分析表明该区域具有TATA box和CAATbox等基本元件,同时还具有生长素反应元件;将该启动子区域与gus基因融合(prokpl-gus),转入拟南芥后对转基因植株进行了GUS活性分析,结果显示,AtKP1基因主要在幼嫩中柱和幼嫩叶毛中表达,表明AtKP1可能参与了中柱和叶毛的发育过程。对转prokpl-gus拟南芥植株进行逆境和生长素处理(10 μM ABA,1 mM IAA,300 mM NaCl),结果显示,AtKP1基因的表达响应IAA的诱导,但对ABA和高盐处理没有明显反应:通过RT-PCR研究表明,野生型体内AtKP1基因在IAA诱导48 h表达量才增加,说明AtKP1是响应IAA反应的晚期基因。为了进一步了解AtKP1基因的功能,通过PCR、Southern blotting和Northern blotting鉴定,筛选出拟南芥AtKP1 T-DNA插入突变纯合体。表型观察结果显示,突变体的种子萌发对外源IAA表现出一定抗性,说明AtKP1介入了IAA的生理反应过程,但AtKP1基因敲除并未影响IAA阜期反应基因IAA2和IAA16的变化;在正常生长条件下,AtKP1基因的缺失并未影响植株的生长、发育,表明AtKP1基因的功能可以被其它基因所替代。KatD是一个和AtKP1高度同源的拟南芥动蛋白异型体。为了解AtKP1的功能是否被KatD替代,我们克隆了KatD的启动子区域,用gus作为报告基因,对KatD的表达进行了分析。结果显示,KatD基因在花药中大量表达;但同时我们在幼嫩叶毛和幼嫩维管束中同样观察到KatD的大量表达,和AtKP1基因的表达部位基本相似。鉴定、筛选出拟南芥KatD的T-DNA插入突变体,表型观察结果显示,KatD的突变不影响植株的正常生长、发育,表明KatD基因的功能也可被其它基因所替代。将KatD与AtKP1突变体进行杂交,通过PCR、半定量RT-PCR的鉴定获得了双突变纯合体。对T2代双突变体植株表型初步观察显示,植株有明显矮化现象,但维管束和叶毛的发育基本正常。T3代植株的详细表型有待进一步详细分析。
论文目录:
摘要
ABSTRACT
缩略词
第一章 文献综述
1．1 动蛋白的结构
1．2 蛋白的生化特性
1．3 动蛋白的功能
1．4 植物中动蛋白的研究
1．5 本研究的目的和意义
第二章 ATKP1基因在拟南芥中的表达及对环境胁迫的反应
2．1 引言
2．2 材料与方法
2．3 结果与分析
2．4 讨论
第三章 ATKP1 T-DNA插入突变纯合体的获得及表型观察
3．1 引言
3．2 材料与方法
3．3 结果与分析
3．4 讨论
第四章 双突变纯合体的获得及表型观察
4．1 引言
4．2 材料与方法
4．3 结果与分析
4．4 讨论
第五章 总结
参考文献
致谢
发布时间: 2005-06-13
参考文献
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