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《山东农业大学》 2010年
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拟南芥PGABH和AspRS的表达分析及功能鉴定

赵东晓  
【摘要】: 拟南芥PGABH基因(Post Germination ABA Hypersensitive Gene)是一个功能未知的基因。另外,氨酰-tRNA合成酶是一类催化特定氨基酸或其前体与对应tRNA发生酯化反应而形成氨酰-tRNA的酶。近年来的研究表明,氨酰-tRNA合成酶还具有基因表达调控、调节氨基酸合成、信号传导等方面的功能。天冬氨酰-tRNA合成酶(AspRS)属于Ⅱ类氨酰-tRNA合成酶,目前关于AspRS在植物体中的新功能的研究尚未有报道。因此本实验从拟南芥PGABH基因的缺失突变体pgabh-1和AtAspRS超表达植株入手,首次对拟南芥中PGABH的功能和AtAspRS的新功能进行了初步探讨,为揭示研究两基因的功能和作用机理奠定了良好的基础。 对于PGABH的研究结果如下: 1. PlantCARE分析发现PGABH启动子中含有一个与ABA信号响应相关的ABRE-like元件,还含有与光调控有关的AAAC元件,G-Box元件和Sp1元件等。通过GUS染色和qRT-PCR的方法研究其组织表达模式,发现PGABH主要在拟南芥地上绿色组织,花器官中的柱头和花药中表达。qRT-PCR结果还表明PGABH在子叶生长初期表达量急剧升高,但ABA处理抑制其表达。这些结果表明PGABH可能参与了ABA介导的子叶初期生长和光调控的开花过程。 2.为了研究该基因的功能,我们获得了PGABH缺失突变体pgabh-1。对突变体进行萌发实验,结果表明ABA抑制突变体pgabh-1子叶生长初期的绿化过程。 3. pgabh-1在长日照条件下表现出叶片小,开花提前等表型,对开花相关基因进行了RT-PCR分析,结果表明PGABH缺失突变明显改变了开花基因CO和FT的表达,说明PGABH对开花时间的影响可能是通过调节CO和FT的表达来实现的。 对于AtAspRS的研究结果如下: 1.通过GUS染色和qRT-PCR的方法对AtAspRS启动子进行组织表达分析,发现AtAspRS主要维管组织,茎尖生长点,侧根中表达。 2.正常生长条件下,AtAspRS超表达植株在在幼苗期幼叶黄化并最终导致植株死亡;抽薹期黄化导致花序轴变短、结实率降低。不同转基因株系出现黄化表型的几率不同,表型的出现率与AtAspRS超表达量正相关。叶绿素含量分析表明超表达AtAspRS使转基因株系的叶绿素a含量降低,表明AtAspRS超表达影响了叶绿素a的合成或加速了其降解。 3.为了了解AtAspRS超表达植株黄化表型出现的原因,我们对AtAspRS转基因植株和野生型植株进行了表达谱分析,结果表明黄化的AtAspRS超表达植株体内有6193个基因的表达发生了显著的变化。这些基因参与了胁迫响应,生长发育,生物及非生物刺激响应,蛋白质代谢和基因转录等过程。其中检测到23个叶绿体基因表达相关基因均呈现下降趋势。这些结果进一步说明AtAspRS超表达影响了叶绿素的合成。
【学位授予单位】:山东农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:Q943

【参考文献】
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【相似文献】
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1 赵东晓;拟南芥PGABH和AspRS的表达分析及功能鉴定[D];山东农业大学;2010年
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