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《中国科学技术大学》 2010年
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拟南芥耐低硫突变体高通量筛选的建立和鉴定

吴宇  
【摘要】: 硫是植物生长所需要的必须营养元素,同时在植物抵御生物和非生物胁迫里起到重要作用,但是关于硫营养利用效率的分子机制的研究还少,最根本的原因在于植物对硫本身的需求量不高,所以要进行胁迫必须达到一个极低的硫浓度。在本论文里,我们利用一个理论上无硫的低硫胁迫浓度,对一个55,000独立转化株系的拟南芥激活突变体库进行高通量的筛选,获得了2株低硫耐受的突变体株系——sue3和sue4。相比较与野生型,突变体在低硫胁迫的培养基上有着更发达的主根根系,而且这种表型是对于低硫胁迫特异响应,对于其它营养胁迫都没有相应,基于以上表型我们推测也许这和硫营养的吸收能力相关。同时这两个突变体对于氧化胁迫和重金属胁迫的耐受性也远远高于野生型。对于sue3,它是一个编码VirE2-interacting蛋白1的基因,Atlg43700单基因敲除的功能缺失突变体,对于sue4,它是一个结构功能都未知的At3g55880单基因激活的功能获得性突变体,遗传试验和功能重演实验都验证了这两个突变体的低硫耐受表型, 综上所述,我们成功的建立了一个高通量筛选耐低硫突变的筛选体系,筛选到了2个确定表型的突变体株系,这些株系不仅仅是和低硫耐受相关,还很可能和硫代谢途径中硫的利用效率有关,关于这些突变体的研究,会很好的帮助我们进一步了解清楚硫胁迫过程中植物体内所发生的各种应对机制。 上面的筛选实验得到并确定由于体内At3g55880的表达量上调造成耐低硫表型的sue4突变体,通过启动子分析,蛋白定位等进一步的功能解析得到其空间表达模式可能和IAA的运出载体PIN1相重叠。细菌双杂交和双分子荧光互补实验确定SUE4和PIN1具有相互作用,并且通过进一步的分析确定很可能是由于SUE4蛋白的在sue4突变体中的上调,通过与PIN1互作,影响其根部IAA含量和分布的变化,从而产生了突变体根系构型以及低硫耐受性的表型。
【学位授予单位】:中国科学技术大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:Q943.2

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【参考文献】
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