收藏本站
《浙江大学》 2015年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

低温敏感突变体根尖基因表达谱分析

于亚男  
【摘要】:根系是植物吸收水分和养分的主要器官。侧根在根系统的建立中起着重要的作用。水稻侧根属于胚后发育器官,起始于主根的中柱鞘细胞。在解剖学上侧根的发育过程已经了解的非常透彻,然而其发育的分子机制尚不清楚。影响侧根发育的因素包括内源因素以及外源因素。内源因素如激素水平,已有报道表明生长素是侧根起始的诱导因子。外源因素包括温度、光照、营养元素等。总之,侧根发育是一个由多种因素共同影响的非常复杂的生命过程。本实验利用低温(24℃C以下)条件下侧根缺失的水稻突变体(Low temperature sensitive mutant, lts1)为研究对象,从整个基因组水平考察野生型与突变体根尖部位的基因表达差异,以期探索低温调控水稻侧根发育的分子机制。主要研究结果如下:1.在24℃以下,突变体侧根缺失而且整个植株的生长严重受到抑制,亚甲基蓝染色显示突变体无侧根原基;对突变体成熟区细胞观察显示,中柱鞘细胞并没有发生分裂形成侧根原基,且皮层细胞长度仅为野生型的1/3。随着温度的升高,突变体的表型逐渐恢复,当温度升高到30℃时,突变体的表型恢复正常,与野生型的表型一致。2.在24℃条件下,利用水稻A ffymetrix基因芯片对突变体与野生型根尖1cm的基因表达差异分析发现,表达差异倍数大于等于4倍的共有1957个基因。其中,1603个基因在突变体中被诱导、354个基因被抑制。对表达差异的基因进行Gene Ontology (GO)分析发现,刺激相关基因的表达发生了显著变化(p10-10)。另外,细胞内的氧化还原相关基因也发生显著的变化(p10-8),例如多个过氧化物酶表达发生变化(p10-8),qRT-PCR进一步验证这一结果。PIN作为生长素输出载体,调控着生长素的极性分布。芯片结果显示,芯片中包含9个OsPIN成员,相对于野生型,突变体中4个基因的表达受抑制,2个基因被诱导,剩余3个基因表达量较低,qRT-PCR也证明这一结果。3.通过测定24℃、30℃恒温培养下的突变体与野生型根尖1cm中活性氧(ROS,主要包括过氧化氢和超氧基)含量发现,30℃时,突变体与野生型中ROS含量差别不大;但是低温条件下,相对于野生型,突变体根尖中积累更多的ROS,是野生型的3倍。对ROS组织分布的观察发现,低温条件下过氧化氢(H2O2)在突变体根部的分布发生了显著的变化,表现为在根尖的积累较野生型少,而成熟区部位较野生型多;高温条件下H2O2在突变体根系中的分布与野生型一致。高温条件下超氧基(O2·-)在突变体根系中的分布与野生型一致;而24℃时,突变体成熟区的染色程度较野生型深,而根尖的染色结果与野生型没有显著差异。以上结果表明低温条件下突变体中ROS含量和分布都发生了变化。综上所述,低温对突变体lts1侧根发育的影响可能是由于低温条件下活性氧的含量升高或者根尖不能积累足够的活性氧。研究结果加深了关于低温对植物侧根发育机制影响的认识。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:Q943.2

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 ;Salt-responsive genes in rice revealed by cDNA microarray analysis[J];Cell Research;2005年10期
2 Feng-Yun Zhao;Ming-Ming Han;Shi-Yong Zhang;Kai Wang;Cheng-Ren Zhang;Tao Liu;Wen Liu;;Hydrogen Peroxide-Mediated Growth of the Root System Occurs via Auxin Signaling Modification and Variations in the Expression of Cell-Cycle Genes in Rice Seedlings Exposed to Cadmium Stress[J];Journal of Integrative Plant Biology;2012年12期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前7条
1 雷东阳;旷浩源;陈立云;;利用基因芯片研究植物非生物逆境响应基因表达的进展[J];湖南农业大学学报(自然科学版);2012年02期
2 ;Molecular Mechanism of Rice in Response to Salt Stress[J];Agricultural Science & Technology;2011年06期
3 张大栋;周春霖;任丽娟;王茂文;汤日圣;马鸿翔;;海蓬子DnaJ-like基因片段的表达和生物信息学分析[J];江苏农业学报;2006年03期
4 陈丽珍;叶剑秋;王荣香;;水稻盐胁迫的研究进展[J];热带农业科学;2011年03期
5 罗音;杨兴洪;王玮;;海藻糖介导的信号转导与植物抗逆性(英文)[J];生态学报;2007年12期
6 张恒;郑宝江;宋保华;王思宁;戴绍军;;植物盐胁迫应答蛋白质组学分析[J];生态学报;2011年22期
7 Yuan-Zhi Shi;Xiao-Fang Zhu;Jiang-Xue Wan;Gui-Xin Li;Shao-Jian Zheng;;Glucose alleviates cadmium toxicity by increasing cadmium fi xation in root cell wall and sequestration into vacuole in Arabidopsis[J];Journal of Integrative Plant Biology;2015年10期
中国博士学位论文全文数据库 前7条
1 张磊;转hrfl基因水稻耐旱性及其转录谱分析[D];南京农业大学;2011年
2 罗音;外源海藻糖提高小麦耐热性的生理机制研究[D];山东农业大学;2007年
3 李朔;小麦耐盐渐渗系山融3号根系盐胁迫转录组分析及相关基因功能研究[D];山东大学;2009年
4 张恒;星星草(Puccinellia tenuiflora)叶绿体Na_2CO_3胁迫应答的生理学与定量蛋白质组学研究[D];东北林业大学;2012年
5 曹方彬;水稻重金属积累的品种与环境效应及调控技术研究[D];浙江大学;2014年
6 杨梦飞;反义OsPDCD5转基因提高水稻耐盐性及LRK1基因影响水稻节间伸长的研究[D];复旦大学;2012年
7 王占旗;水稻应答铝毒害的根蛋白质组学研究及OsTCTP功能分析[D];浙江大学;2014年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 宋保华;星星草(Puccinellia tenuiflora)叶片应答短期Na_2CO_3胁迫的蛋白质组学研究[D];东北林业大学;2013年
2 张国嘉;花生中SOS基因家族的克隆及抗逆性分析[D];东北林业大学;2014年
3 王昕;土壤含水量对刺槐不同器官中碳水化合物分配及活性氧代谢的影响[D];西北农林科技大学;2014年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张洪征;程治军;万建民;;水稻白化突变体研究进展[J];生物技术通报;2013年11期
2 郭建秋;雷全奎;杨小兰;马雯;张向召;;植物突变体库的构建及突变体检测研究进展[J];河南农业科学;2010年06期
3 张亚芳;潘存红;李爱宏;汤雯;武茹;陈宗祥;许爱霞;潘学彪;;提高水稻插入突变体库利用效率的尝试[J];遗传;2007年07期
4 罗志兵;张永军;金凯;马金成;王芯;裴炎;;球孢白僵菌T-DNA突变体库的构建及高温和高渗敏感型突变体的筛选(英文)[J];微生物学报;2009年10期
5 邢辉;杨亚丽;宋冠瑛;李美茹;姜华武;王洪利;吴国江;;航天诱变百脉根结瘤突变体的筛选[J];热带亚热带植物学报;2007年05期
6 黄晓群,赵海新,董春林,孙业盈,王平荣,邓晓建;水稻叶绿素合成缺陷突变体及其生物学研究进展[J];西北植物学报;2005年08期
7 葛绍兴;马晓静;林冬枝;董彦君;;一个新的水稻幼苗黄叶突变体的遗传分析及其基因的初步定位[J];上海师范大学学报(自然科学版);2013年01期
8 何冰;刘玲珑;张文伟;万建民;;植物叶色突变体[J];植物生理学通讯;2006年01期
9 孙伟;王立丰;程治军;迟德钊;马晓岗;;一个新矮秆水稻突变体的光合特性研究[J];青海大学学报(自然科学版);2007年04期
10 申奥;苏余燕;宋远丽;栾维江;;两个水稻叶片反向卷曲突变体的表型及遗传分析[J];天津师范大学学报(自然科学版);2014年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 何俊瑜;朱诚;蒋德安;陈静;孙宗修;;水稻突变体对镉的反应及其对镉的积累、分配特性[A];中国植物生理学会第九次全国会议论文摘要汇编[C];2004年
2 林冬;朱诚;胡国成;孙宗修;;镉胁迫下敏感水稻突变体的抗氧化应答[A];中国植物生理学会第九次全国会议论文摘要汇编[C];2004年
3 张亚芳;潘存红;李爱宏;汤雯;武茹;陈宗祥;许爱霞;潘学彪;;提高水稻插入突变体库利用效率的一点尝试[A];江苏省遗传学会第七届代表大会暨学术研讨会论文摘要汇编[C];2006年
4 刘宝花;彭友良;;一个新的基因控制梨孢菌的菌落生长[A];中国植物病理学会2006年学术年会论文集[C];2006年
5 袁亮;郭威;周丹;陈功友;;水稻条斑病菌突变体库的构建以及部分突变体的鉴别[A];第四届中国植物细菌病害学术研讨会论文集[C];2008年
6 佟星;吴宝美;赵波;叶剑;刘红霞;曾潮武;濮绍京;万平;;小豆突变体库构建及突变体筛选[A];中国遗传学会第八次代表大会暨学术讨论会论文摘要汇编(2004-2008)[C];2008年
7 石春海;吴建国;周元飞;;水稻“9311”和“日本晴”植株和稻米突变体库的构建[A];全国生物遗传多样性高峰论坛会刊[C];2012年
8 高荣村;胡胜武;郭学兰;董彩华;刘胜毅;;拟南芥抗菌核病突变体的筛选[A];湖北省遗传学会、江西省遗传学会2006年学术年会暨学术讨论会论文摘要集[C];2006年
9 倪永静;胡新;任德超;李巧云;牛吉山;;国麦301突变体库构建初报[A];中国作物学会2013年学术年会论文摘要集[C];2013年
10 朱传凤;吴家和;何朝族;;一个水稻半矮秆突变体的鉴定及其分子功能研究[A];全国植物分子育种研讨会摘要集[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前2条
1 本报记者 刘洋;寻找“美丽的偶然”[N];东方烟草报;2014年
2 科综;水稻“长生不老”可被制约[N];大众科技报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 武磊;拟南芥CKRW1基因和GFC1基因的功能研究[D];兰州大学;2015年
2 郭斐;利用半理性和理性策略对酶活性及手性选择性的设计[D];浙江大学;2015年
3 师晓;水稻雄性不育突变体gsl5的基因克隆及不育机理研究[D];中国农业科学院;2015年
4 刘峰;烟草激活标签突变体库的构建与分析[D];中国农业科学院;2014年
5 李宁;小麦黄绿突变体特性研究与遗传分析[D];中国农业科学院;2012年
6 刘文真;三个水稻叶色突变体的鉴定与基因克隆[D];浙江大学;2006年
7 曹莉;一个新的小麦黄化突变体研究[D];西北农林科技大学;2007年
8 汪得凯;三个与水稻株型相关突变体的鉴定与基因克隆[D];中国农业科学院;2005年
9 穆国俊;棉花有益突变体的创制及突变性状的分子遗传学鉴定[D];河北农业大学;2008年
10 邵勤;一个新的甜瓜叶色黄化突变体研究[D];东北农业大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 于洋;水稻护颖外稃化突变体lemma-like sterile lemma(lsl)的遗传分析与基因定位[D];西南大学;2015年
2 王丹霞;水稻yl1黄叶突变体的基因克隆与功能分析[D];中国农业科学院;2015年
3 张龙弟;水稻中一个叶尖枯突变体的图位克隆及LTN2基因的功能分析[D];中国农业科学院;2015年
4 董青;两个水稻黄绿叶基因的图位克隆[D];中国农业科学院;2015年
5 查象敏;玉米抗虫相关突变体的筛选及基因的初步定位[D];中国农业科学院;2015年
6 杜依聪;玉米表皮蜡质突变体glossy6的表型分析与基因克隆[D];中国农业科学院;2015年
7 梅家松;一个水稻黄绿叶突变体的鉴定与基因克隆[D];中国农业科学院;2015年
8 焦禹顺;烟草香气突变体鉴定及挥发性香气成分分析[D];中国农业科学院;2015年
9 熊剑锐;中国兰春剑隆昌素叶色突变体生理生化和光合特性研究[D];西南交通大学;2015年
10 程孝;水稻稃片白化突变体Ds插入位点与标记基因的分子鉴定[D];苏州大学;2015年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026