王芳[1]2004年在《拟南芥嫁接体的发育过程和大分子物质在嫁接体中的转运》文中研究说明采用半薄切片技术，对C24拟南芥自体嫁接组合嫁接体的发育过程进行了组织学观察。C24拟南芥下胚轴自体嫁接后4d，在接穗和砧木中就已有管状分子和筛分子的分化。嫁接后7d，在嫁接面处形成贯通接穗和砧木的维管组织桥。C24拟南芥花序轴自体嫁接后4d，嫁接面处愈伤组织开始形成，嫁接体双方还没有分化出管状分子和筛分子。嫁接后8d，形成贯通接穗和砧木的维管组织桥，以后随着发育天数的增加其数目也随之增加。 将6(5)CF引入到接穗的叶片中，荧光显微镜观察结果表明：C24拟南芥花序轴自体嫁接后8d，在砧木的韧皮部中中可检测到6(5)CF的存在。证实该时期6(5)CF可以自接穗跨过嫁接面向砧木运输，这与组织学观察结果一致。 以野生型拟南芥C24、转病毒运动蛋白MP17：GFP的拟南芥植株At9与lew2-1拟南芥突变体建立了不同的异体嫁接组合。lew2-1为不规则木质部突变体，表型为木质部导管塌陷。对嫁接后导管形态的组织学和超微结构的观察结果都表明，在At9／lew2-1嫁接组合中，砧木lew2-1木质部导管塌陷的症状得到明显改善。结合RT-PCR技术和核酸内切酶酶切检测，在上述嫁接组合的砧木lew2-1突变体中检测到了突变基因IRX1的mRNA，在lew2-1／At9嫁接组合的接穗中和C24／lew2-1嫁接组合的砧木中检测不到IRX1的mRNA。实验证实：在At9／lew2-1嫁接组合中，接穗At9中IRX1的mRNA可以通过胞间连丝转运到突变体的砧木，引起突变体砧木木质部导管形态的恢复。IRX1 mRNA的转运方向是从地上部向地下部进行的。
王幼群, 王芳[2]2004年在《拟南芥嫁接体的发育过程和大分子物质在嫁接体中的转运》文中研究指明采用半薄切片技术,对C24拟南芥自体嫁接组合嫁接体的发育过程进行了组织学观察。C24拟南芥下胚轴自体嫁接后4d,在接穗和砧木中就已有管状分子和筛分子的分化。嫁接后7d,在嫁接面处形成贯通接穗和砧木的维管组织桥。C24拟南芥花序轴自体嫁接后4d,嫁接面处愈伤组织开始形成,嫁接体双方还没有分化出管状分子和筛分子。嫁接后8d,形成贯通接穗和砧木的维管组织桥,以后随着发育天数的增加其数目也随之增加。
曹平[3]2012年在《At1g19190，一个新的可能的拟南芥胞间连丝蛋白》文中研究指明胞间连丝(plasmodesmata, Pd)是一个联通两个邻近的植物细胞的共质体通道。在本研究中,我们构建了GFP和At1g19190的融合蛋白表达载体,并成功转化拟南芥。通过与AtRGP2:YFP融合蛋白共定位以及苯胺蓝染色实验,结果表明At1g19190可能定位于胞间连丝；用细胞骨架阻断剂处理稳定表达GFP:At1g19190的转基因拟南芥,结果表明只有在秋水仙素处理后能够扰乱At1g19190在胞间连丝的定位,而BFA和细胞松弛素B不能影响At1g19190在胞间连丝的定位；利用显微嫁接的手段研究了GFP:At1g19190和AtRGP2:YFP的长距离运输,当把稳定表达GFP:At1g19190的转基因拟南芥和野生型进行嫁接后,无论野生型作为砧木还是接穗,都可以在野生型中检测到荧光信号,相反,当把AtRGP2:YFP的拟南芥稳定表达株和野生型进行嫁接后,在接口处产生荧光堆积现象,荧光信号没有转运到野生型中。总之,本研究表明At1g19190是一个新的胞间连丝相关蛋白,在依赖微管的转运途径中可能起负调节作用,并能够依赖微管进行长距离运输,对At1g19190的研究,有助于深入了解胞间连丝的结构组成,阐明植物细胞间物质和信息长距离运输的调控机制。
程欢[4]2012年在《盐胁迫对拟南芥生长影响的生理生化及根的蛋白组学研究》文中提出土壤盐渍化是全球范围内影响农作物产量的非生物胁迫因子之一,大部分农作物品种因为受到不同程度的盐害而减产。如何改良和利用盐碱化土地成为当前一个迫切需要解决的科学问题。提高植物耐盐性是改良和利用盐碱化土地的一个重要生物学措施。传统的研究集中在对植物在盐胁迫条件生理生化测定分析及少数基因的转入和表达领域,难以揭示植物耐盐的综合机理。蛋白质是生命功能的执行者,是生命现象的直接体现者,因此利用蛋白组学手段对蛋白结构和功能的研究可以直接阐明植物在盐胁迫条件下的变化机制。本实验以模式生物野生型拟南芥(Arabidopsis thaliana)为实验材料,萌发后的幼苗(根部长1.5-2cm)分成两组,其中一组于120mMNaCl下胁迫处理8天,另一组正常培养。分析两组植株的发育形态和生理生化特性,在此基础上,以正常条件下生长的拟南芥为对照,研究盐胁迫条件下拟南芥根部组织中蛋白质的表达差异。本实验的重要结论如下：(1)经120mmol/LNaCl处理过的拟南芥,其长势呈下降趋势,植株叶片明显变小,根的伸长受到抑制,到第八天时部分叶片发黄。(2)在对两组拟南芥叶片的生理生化值的测定分析得到,相对于对照组,处理组测得的脯氨酸、丙二醛和可溶性糖的含量均明显上升,说明了拟南芥在120mmol/LNaCl条件下,一方面拟南芥受到的伤害随胁迫时间延长而加重,另一方面植株通过合成脯氨酸、可溶性糖等渗透调节物质以提高吸水能力等抗逆机制,以应对胁迫,提高耐盐性。(3)在对拟南芥根部PME的活性测定数值分析得到,在盐胁迫初期,处理组根部的果胶甲酯酶(pectin methylesterase, PME)活性明显高于对照组,随着盐胁迫时间的积累,处理组中的PME活性呈现出先增强后慢慢减弱的趋势,但依然高于对照组PME的活性。这说明了PME的活性在盐胁迫初期的时候迅速增强以应对盐分带来的伤害,等到植物适应了此时的环境,PME的活性会慢慢降到与对照组相近的位点,但从总体来看,不同的时间内,处理组中PME的活性仍然稍高于对照组。(4)两组拟南芥材料经TCA/丙酮法提取蛋白后的SDS-PAGE电泳图谱显示,处理组的蛋白表达与对照组有明显差异,具体表现为,处理组25KDa、30KDa蛋白质表达明显上调,20Kda蛋白明显下调。用两组蛋白进行二维电泳,胶图经过ImageMaster2D Platinum5.0软件分析,数据表明二维电泳图谱重复性较好(相关系数为0.929)。我们挑选出了20个明显变化的蛋白点,10被上调,10被下调,并且对胁迫条件下明显变化的20个蛋白点(包括新诱导的2个蛋白)的理论等电点和相对分子质量初步进行了统计,为质谱分析提供数据参考。
胡瑞波[5]2009年在《大豆FT/TFL1基因克隆、表达模式及功能分析》文中进行了进一步梳理磷脂酰乙醇胺结合蛋白基因家族(Phosphatidylethanolamine-binding Protein,PEBP)编码一类对植物开花时间起重要调控作用的蛋白,其主要成员之一FT(FLOWERING LOCUS T)蛋白或(和)mRNA是成花素的重要组分。对大豆PEBP基因家族进行研究,明确其在大豆开花调控网络中的地位和作用,阐明其基因功能,将有助于揭示大豆开花调控的分子机制。本研究中克隆到了大豆PEBP基因家族的19个基因,对其进行了生物信息学分析,用实时荧光定量PCR(QuantitativeReal-time RT-PCR)分析了其在不同组织器官和发育时期的时空表达模式,并将部分基因在拟南芥中过表达研究其功能。由于qRT-PCR结果的准确性在很大程度上取决于合适内参基因的选择,所以,为了更好地研究大豆开花基因的表达模式,本研究还评价了14个大豆候选内参基因在116个不同发育时期、组织器官、光周期和品种样品间的表达稳定性。主要研究结果如下:1.ACT11,UKN1和UKN2在不同组织器官样品中的稳定性最好,SKIP16,UKN1和MTP在不同发育时期样品中的表达最为稳定。在长日和短日光周期样品中,ACT11,TUA5和TIP41稳定性最好。TIP41,UKN1和UKN2在蓝光和红光光周期样品中的稳定性最好,不同品种间ACT11,UKN2和TUB4稳定性最好。整体而言,SKIP16,UKN1和UKN2的表达稳定性最好。2.确定了大豆不同类别样品基因表达分析准确定量所需的最适内参基因数目。对组织器官和光周期(长日/短日)样品来讲,分别需要用3个内参基因对结果进行标准化,而蓝光/红光和不同品种样品仅需要2个内参基因就能保证定量结果的准确性。发育时期样品需要4个内参基因同时使用以保证结果的准确性。3.从大豆中克隆到19个PEBP基因,包括9个FT同源基因,4个TFL1同源基因,4个CEN同源基因和1个MFT同源基因。这些基因位于10条不同染色体上,FT类基因具有成对排列于同一条染色体的短的区段的倾向,TFL1和CEN的4个不同拷贝均位于不同的染色体上。7对基因之间同源性高于90%,而且多位于不同染色体上,可能与大豆古四倍体的特性有关。4.除CEN4外,大豆PEBP基因均具有4个外显子和3个内含子的保守基因结构。第二个和第叁个外显子的长度最为保守,在所有基因间多为62bp和41bp。多数大豆的FT/TFL1基因具备该类基因的典型特征,9个配基结合位点非常保守。5.在洋葱表皮、拟南芥原生质体和大豆幼叶中瞬时表达表明大豆9个FT均定位于细胞质和细胞核中。6.长日条件下,不同纬度来源的大豆品种FTL1/2和FTL3 mRNA表达量与开花时间成正相关,短日条件下的FT的表达量没有显着差别,相对应的开花时间也没有差异。大豆FT类(FTL和TSF)和TFL1类(TFL1和CEN)基因在不同发育时期的表达模式基本相反,大多数FT同源基因在开花期表达量较高,而TFL1同源基因在营养生长的早期表达水平较高;多数大豆FT基因在营养生长阶段的表达呈逐渐升高的趋势,并在开花期达到峰值,表明其可能在大豆的开花调控中起重要的作用。GmFTL1,GmFTL2和GmFTL3过表达拟南芥均导致极端早花表型。PEBP家族基因在不同物种间具有高度的保守性。7.多数FT mRNA在开花期叶柄中高水平表达,比在叶片中表达量高30～50倍,这种表达的组织特异性是在其他植物中尚未见报道,初步推测叶柄在大豆开花调控中具有重要功能。
齐飞艳[6]2012年在《毛竹开花相关基因PheEMF2、PheFT和PheTFL1的克隆和功能分析》文中进行了进一步梳理毛竹生长快、可再生能力强,是我国重要的笋、材两用竹种,具有巨大的经济、社会和生态价值。自然条件下,毛竹开花周期长,开花时间和空间不可预知,且花后死亡,采用常规方法对其进行遗传变异和育种改良有较大的难度。研究毛竹相关成花基因的结构、功能和表达,探讨其在开花路径中的作用,利用基因工程方法缩短其成花周期,不仅消除开花周期长给其杂交育种工作带来的障碍,还对毛竹开花机理的研究提供理论支持。用RT-PCR的方法从毛竹幼穗中克隆到PheEMF2和PheTFL1基因。PheEMF2基因ORF长1821bp,编码606个氨基酸。PheEMF2蛋白含有保守的C2H2型锌指结构和VEF-box结构域,属于PcG(Polycomb group)蛋白家族的EMF2亚类。构建pET30a-PheEMF2原核表达载体,转化大肠杆菌Rosetta(DE3),IPTG诱导后得到大小在72 kD左右的融合蛋白。构建pCAMBIA2300-PheEMF2植物过表达载体,转化根癌农杆菌后侵染拟南芥,筛选到2个转基因系PEMF2-1/2,两个转基因系表现出相同的表型——花期延迟。PheTFL1基因ORF长522bp,编码173个氨基酸。PheTFL1蛋白含有保守的D-P-D-X-P模块、G-X-H-R模块、His88和Asp144残基以及叁联体模块END,属于PEBP蛋白家族的TFL1亚类。构建35S::PheTFL1:YFP亚细胞定位表达载体,在拟南芥原生质体中进行瞬时表达。激光共聚焦显微镜观察结果显示PheTFL1::YFP融合蛋白在细胞质和细胞膜上的有较强的荧光信号。构建植物表达载体pCAMBIA2300-PheTFL1,转化拟南芥,转基因拟南芥无观测到显着表型。构建pET30a-PheTFL1原核表达载体,诱导其表达得到大小约21 kD的融合蛋白,该蛋白有部分可溶性,但是大部分还是以包涵体的形式存在于细胞质中。将用变性镍柱纯化到的原核表达蛋白免疫大白兔获得抗体,ELISA反应测定其抗体的效价,效价为1:51200。用RACE技术从毛竹幼穗中克隆到PheFT基因,其ORF长540bp,编码179个氨基酸。PheFT蛋白含有保守的D-P-D-X-P模块、G-X-H-R模块、Tyr85和Gln140残基和高度保守的LYN叁联体模块,属于PEBP蛋白家族的FT亚类。构建35S::PheFT:YFP融合表达载体,拟南芥原生质体瞬时表达结果显示PheFT::YFP融合蛋白在细胞质、细胞膜和叶绿体上有较强的荧光信号。构建pET30a-PheFT原核表达载体,诱导后得到大小约为26kD的蛋白,该蛋白基本不可溶。将用常规包涵体纯化法纯化到融合蛋白免疫大白兔获得抗体,其抗体的效价与PheTFL1抗体相同。根据拟南芥中表达相对稳定的持家基因ACT2、EF1α、GAPDA、TUA、TUB、UBC18、PP2A和UBQ的序列在基因库中搜索毛竹同源基因作为本研究的候选基因。通过qRT-PCR的CT值分析毛竹9个候选基因在实生苗、开花竹株及未开花竹株各组织器官中的表达稳定性。综合geNorm程序分析和NormFinder统计分析的结果,选择在毛竹不同组织器官中表达相对稳定的PP2A作为内参基因。结果显示PheEMF2基因只在幼嫩未成熟的小花中高度表达,而PheTFL1在幼嫩未成熟的小花和幼嫩营养器官中表达量较高,PheFT基因在开花竹叶片和枝中表达较高。虽然PheTFL1和PheFT是同源基因,但在各组织器官中的表达却不同。
李笑一[7]2010年在《拟南芥叶绿体LON4蛋白酶功能研究》文中研究表明植物生长会受到诸多复杂环境因子的影响,比如干旱,冷胁迫,高温,高盐,重金属等。高等植物在长期的进化过程中,为了适应复杂多变的自然环境形成了一系列复杂而精密的自我调节系统。蛋白酶广泛分布于原核和真核生物细胞中,具有各种各样的功能,在植物正常生长和逆境生长过程中起着至关重要的作用。Lon蛋白酶是一类依赖ATP的丝氨酸蛋白酶。拟南芥基因组中有4个编码Lon的基因,通过GFP定位分析,Lon1和Lon4既定位于叶绿体又定位于线粒体,Lon2和Lon3定位于线粒体中。我们从SALK拟南芥突变体库中筛选到的T-DNA插入突变体lon4为材料,通过GFP瞬时表达发现LON4既定位于叶绿体又定位于线粒体。研究了突变体lon4对干旱胁迫的响应,取得如下的研究结果：在正常生长条件下,突变体lon4与野生型生长速率一致,表型上没有差异。在正常供水条件下,突变体lon4叶绿素含量、光合效率没有受到任何影响,突变体中光合蛋白复合体结构和功能没有发生变化。当干旱胁迫下,突变体lon4比野生型对干旱胁迫的耐受性差。干旱胁迫后恢复浇水,植株可以正常生长,但是突变体lon4要比野生型生长缓慢。通过对野生型和lon4突变体植株的水分含量和失水率进行分析发现,二者的叶片含水量变化差异不大,而突变体lon4含水量随着干旱处理时间的延长其下降幅度明显高于野生型,由此推测突变体对干旱耐受性差的主要原因是突变体叶片的保水能力差造成的。在干旱胁迫后,野生型和突变体的脯氨酸和可溶性糖的含量都急剧增加,但是野生型明显要高于突变体。干旱诱导的膜脂过氧化是造成植物细胞膜受到损伤的关键因素,而膜损伤又是导致植物组织伤害和衰老的重要诱导因素。干旱胁迫导致植物体内H202含量增加是导致突变体lon4比野生型膜质过氧化程度严重的重要原因。干旱胁迫下植物体内SOD、CAT、APX活性的增加,lon4突变体中SOD活性明显高于野生型,对CAT和APX活性的影响较小。干旱胁迫下野生型和lon4突变体内源激素细胞分裂素(ZR)和赤霉素(GA)含量均有所降低,但是二者差别不大。显微镜下观察突变体lon4和野生型二者表皮气孔差异发现,干旱胁迫下,野生型有明显的气孔闭合现象减少失水,lon4突变体的气孔无法正常闭合,从而导致突变体的保水能力差造成的。当植物遭受干旱胁迫时,ABA的一个重要作用是调控气孔闭合来保护植株。ABA的积累lon4突变体要明显低于野生型,这表明LON4蛋白可能参与ABA信号途径中的蛋白降解。
参考文献：
[1]. 拟南芥嫁接体的发育过程和大分子物质在嫁接体中的转运[D]. 王芳. 中国农业大学. 2004
[2]. 拟南芥嫁接体的发育过程和大分子物质在嫁接体中的转运[C]. 王幼群, 王芳. 第六届全国植物结构与生殖生物学学术研讨会论文摘要集. 2004
[3]. At1g19190，一个新的可能的拟南芥胞间连丝蛋白[D]. 曹平. 兰州大学. 2012
[4]. 盐胁迫对拟南芥生长影响的生理生化及根的蛋白组学研究[D]. 程欢. 湖北大学. 2012
[5]. 大豆FT/TFL1基因克隆、表达模式及功能分析[D]. 胡瑞波. 中国农业科学院. 2009
[6]. 毛竹开花相关基因PheEMF2、PheFT和PheTFL1的克隆和功能分析[D]. 齐飞艳. 中国林业科学研究院. 2012
[7]. 拟南芥叶绿体LON4蛋白酶功能研究[D]. 李笑一. 兰州大学. 2010