利用T-DNA插入突变体对水稻OsGLR1基因功能的研究

【摘要】：离子通道型谷氨酸受体(iGluRs)作为动物中枢神经重要的Ca~(2+)通道,介导 了大脑中多数的兴奋型神经传递。在高等植物中,科学家们近来也发现了类似的 谷氨酸受体基因,但有关其具体生理生化功能的证据还十分有限。本研究利用 T-DNA插入,早期表型为短根的的水稻Osglr1突变体,对水稻OsGLR1基因的表达 及其相关功能做了初步的探讨。 实验发现,OsGLR1的缺失使Ca~(2+)在分生区(RAM)水平下降,受外源Ca~(2+) 调控的谷胱甘肽(GSH)浓度也随之减少。施加GSH合成抑制剂BSO能使野生型 根长变短,而突变体没有变化,说明是GSH的特异分布而不是绝对浓度影响了突 变体的表型。BrdU的原位标记免疫荧光结果显示,突变体位于RAM区的静止中 心以及侧根根冠的细胞分裂活性增强,这与该区域GSH的分布状态完全吻合。作 为主要的抗氧化剂,GSH水平决定了体内的氧化还原状态,所以我们初步认为是 OsGLR1介导了受Ca~(2+)影响的氧化还原水平对细胞分裂分化状态的维持。 我们知道,抑制动物的iGluRs会导致神经细胞凋亡。通过TUNEL和Evas blue 检测,结合电镜切片结果,我们发现突变体Osglr1的RAM区大量细胞发生程序性 死亡(PCD),而同样环境下生长的野生型细胞PCD则只在根冠处存在。植物中 的GLRs类基因也与细胞程序性死亡有关,说明植物与动物可能共享了同一套PCD 调控机制。

【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：S511