收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

植物衰老控制基因克隆分析及叶片衰老遗传调控

AKHTAR ALI  
【摘要】:衰老作为叶片发育的最后一个时期,其过程高度有序,同时又可被大量衰老相关基因(SAGs)严格调控。研究表明,衰老过程中会发生细胞程序性凋亡及营养物质的再分配,因此,叶片衰老对作物产量、品质具有重要影响,因此,叶片衰老的研究具有重要理论意义及应用价值。本研究以模式植物拟南芥和烟草为研究对象,初步探讨了叶片衰老分子及遗传调控机理,主要研究内容包括通过筛选LRR-RLK(富含亮氨酸类受体激酶)基因T-DNA插入突变体,明确了LRR-RLK基因在叶片衰老过程中的重要作用,同时对两个LRR-RLK基因SRK1,SRK2进行了功能验证,另外,本研究利用乙醇诱导型启动子诱导NAP基因表达,初步探索生产上实现人工调控衰老的可行技术。主要结果包括:(1)筛选参与叶片衰老的拟南芥LRR-RLK基因,并对SRK1及SRK2进行功能验证已有报道,类受体激酶在植物发育及抗性反应中具有重要作用。LRR-RLK是其中一类最大的亚家族。然而,LRR-RLK是否参与了叶片衰老过程鲜有报道。本研究通过PCR方法鉴定到了26个LRR-RLK基因纯合T-DNA插入突变体,进一步通过衰老相关表型分析,发现其中6个LRR-RLK突变体能够影响叶片衰老进程,我们对其中2个基因SRK1(At4g08850),SRK2(At2g37050)进行了较深入的功能验证。研究表明,SRKl及SRK2基因缺失突变体都表现为延迟衰老,叶绿素含量及FV/Fm比值等生理指标进一步验证了该结论;同时,我们构建了SRK1及SRK2的过量表达载体,并转化野生型拟南芥;另外,我们分别提取野生型及srk1,srk2突变体的不同时期叶片(幼叶、完全伸展、衰老早起、衰老晚期)的RNA,反转录获得cDNA,对SRK1,SRK2进行表达模式分析。(2)在烟草中构建诱导表达模式的叶片衰老可控体系诱导系统可使目的基因在合适的时空实现表达。转录因子NAP基因已被报道可在多种植物/作物中调控叶片衰老,因此,本研究探索了通过诱导表达NAP基因实现衰老的人工调控。利用PCR方法分别从拟南芥和烟草中克隆到NAP基因的CDS序列,通过酶切连接的方式构建了AlcA启动子驱动的NAP基因的诱导表达载体;通过农杆菌介导的遗传转化方法获得T0代转基因烟草;对转基因烟草喷洒03%乙醇,10天后发现与对照相比,转基因植株有明显的早衰表型;另外,对分离的叶片进行相同处理,两周后乙醇处理的材料较对照有明显早衰表型;本研究结果为生产上实现人工可控的衰老模式提供了理论依据。本研究通过筛选拟南芥LRR-RLK突变体,明确了LRR-RLK基因在叶片衰老过程中具有重要作用,并对SRKl和SRK2进行了功能验证;另外,我们构建乙醇诱导NAP基因表达的转基因烟草,并对转基因植株进行了乙醇诱导表型观察,初步明确了生产上实现人工可控衰老调控模式的可行性。本文研究结果对深入理解叶片衰老调控机理具有重要意义,同时也为生产上应用衰老可控技术实现作物高产提供一定的理论依据。


知网文化
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978