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作者：王瑾书沈阳农业大学

学位级别：硕士

根毛能够增加植物根系的表面积,在植物吸收外界水分及营养物质过程中发挥重要作用。微丝骨架是细胞骨架的主要成分,并且是调节根毛生长的关键因子,然而微丝骨架调节根毛生长的分子机理尚不清楚。AtADF8是拟南芥一种微丝解聚蛋白,前人发... 详细信息

根毛能够增加植物根系的表面积,在植物吸收外界水分及营养物质过程中发挥重要作用。微丝骨架是细胞骨架的主要成分,并且是调节根毛生长的关键因子,然而微丝骨架调节根毛生长的分子机理尚不清楚。AtADF8是拟南芥一种微丝解聚蛋白,前人发现其在根毛中特异性表达。本实验揭示了AtADF8调节根毛生长的作用,具体结果如下:1.通过三引物法鉴定了Atadf8纯合突变体。通过载体构建获得AtADF8::GFP/Atadf8纯合植株,并且利用q RT-PCR验证了AtADF8::GFP/Atadf8为Atadf8的恢复突变植株(下面称为AtADF8 comp)。2.通过体视显微镜观察根毛生长过程发现,与野生型(Col-0)相比,Atadf8根毛明显变短,且生长速率明显降低,生长时间变短,而AtADF8 comp与Col-0相似,表明AtADF8正向调节根毛生长。3.利用激光共聚焦显微镜观察根毛生长过程中微丝动态发现,在根毛的快速生长时期,根毛顶端区Atadf8微丝动态与Col-0相似,但亚顶端区的微丝更加稳定;在根毛的慢速生长和终止生长时期,与Col-0相比,Atadf8根毛顶端和亚顶端的微丝均更加稳定,但在慢速生长时期二者间的差异更加明显,以上表明在根毛生长过程中AtADF8促进了微丝解聚。4.通过qRT-PCR及Western-blot方法,发现乙烯促进药剂乙烯利处理后AtADF8在转录水平和蛋白表达水平都显著提高,而乙烯抑制药剂1-MCP处理后其表达量则明显下降。此外,乙烯利处理后Col-0根毛长度明显增加,且生长速率加快,生长时间延长,而1-MCP处理后表现相反结果。Atadf8的根毛生长在乙烯相关药剂处理后,没有明显变化。乙烯利处理后Col-0根毛的顶端及亚顶端区域中微丝解聚程度增加,而1-MCP处理后微丝稳定程度增加。Atadf8的根毛微丝动态对乙烯药剂处理不敏感。以上结果表明:乙烯信号调节了AtADF8对根毛生长的调节作用。总之,本实验阐明在根毛生长中乙烯信号激活AtADF8,进而AtADF8促进微丝的解聚,从而促进根毛生长。

关键词： AtADF8 根毛生长乙烯信号微丝解聚拟南芥

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拟南芥微丝结合蛋白AtFH7参与生长素调节根毛生长的作用研究

拟南芥微丝结合蛋白AtFH7参与生长素调节根毛生长的作用研究

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作者：甄慧平沈阳农业大学

学位级别：硕士

根毛位于植物根部的成熟区,对于植物吸收养分和水分至关重要。植物激素生长素能够显著促进根毛的生长,对于根毛的生长发挥着重要的作用。肌动蛋白是根毛生长的必须调节因子。Formins是一类促进肌动蛋白成核,促进微丝聚合的微丝结合蛋白... 详细信息

根毛位于植物根部的成熟区,对于植物吸收养分和水分至关重要。植物激素生长素能够显著促进根毛的生长,对于根毛的生长发挥着重要的作用。肌动蛋白是根毛生长的必须调节因子。Formins是一类促进肌动蛋白成核,促进微丝聚合的微丝结合蛋白。前人发现过量表达的At FH8会引起异常的根毛表型,而AtFH7和At FH8属于同源性非常高的Formins蛋白。然而AtFH7调节根毛生长的作用尚不清楚。本实验揭示了AtFH7起到参与生长素调节根毛生长的作用,具体结果如下:1.通过三引物法鉴定了Atfh7纯合突变体。通过载体构建获得了p AtFH7::GUS纯合植株。利用杂交技术获得了Atfh7 f ABD2-GFP纯合植株。2.利用体式显微镜观察根毛生长过程中发现,与野生型(Col-0)相比,Atfh7根毛明显变长,在根毛快速生长时期,生长速率没有明显变化;在根毛慢速生长时期,根毛生长速率明显加快;在根毛终止生长前期,根毛仍生长2个小时左右。表明AtFH7负向调节根毛的生长。3.利用激光共聚焦显微镜扫描根毛各个生长时期发现,在根毛快速生长时期,Col-0根毛亚顶端中微丝较细,微丝聚合程度较低,Col-0根毛顶端中没有明显可见的丝状结构,Atfh7与Col-0相似,没有明显差异;在根毛慢速生长时期,Col-0根毛亚顶端中微丝变粗,微丝聚合程度增加,Col-0根毛顶端中出现少量的丝状结构,Atfh7根毛中的微丝动态仍旧保持在Col-0根毛快速生长时期的形态;在根毛终止生长前期,Col-0根毛顶端出现和亚顶端区域一样的丝状结构,微丝变粗,微丝成束程度增加,而Atfh7根毛中的微丝动态与Col-0根毛慢速生长时期的微丝动态类似。以上结果表明在根毛慢速生长时期以及终止生长前期AtFH7促进根毛顶端区域以及亚顶端区域微丝聚合。4.通过GUS染色技术发现,与正常条件下相比,经过生长素处理以后,p AtFH7::GUS植株颜色变浅,并且随着生长素浓度升高颜色会变得更浅,而经过生长素抑制剂处理后p AtFH7::GUS植株颜色变深,并且随着生长素抑制剂浓度升高颜色会变得更深。实时定量PCR也获得了相同的结果。这表明生长素会抑制AtFH7的表达。5.生长素处理后Col-0根毛长度明显增加,并且生长速率加快,生长时间延长。而经过生长素抑制剂处理后Col-0根毛长度明显变短,并且生长速率变慢,生长时间缩短。生长素和生长素抑制剂处理后Atfh7的根毛生长均没有明显变化。在根毛生长的各个阶段,与正常条件下相比,生长素处理后Col-0根毛的顶端及亚顶端区域中的微丝变细,微丝聚合程度降低,生长素抑制剂处理后Col-0根毛的顶端及亚顶端区域中的微丝变粗,微丝聚合程度增加。而Atfh7的根毛微丝动态对生长素和生长素抑制剂处理均不敏感。以上结果表明,AtFH7负向参与了生长素抑制微丝聚合的作用。综上所述,在根毛慢速生长时期和根毛终止生长前期AtFH7通过促进根毛顶端以及亚顶端区域的微丝聚合,抑制根毛的生长。同时AtFH7参与生长素信号调节根毛的生长过程。

关键词：微丝骨架 AtFH7 根毛生长生长素拟南芥

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拟南芥肌动蛋白AtACT2响应乙烯信号调节根毛生长的作用研究

拟南芥肌动蛋白AtACT2响应乙烯信号调节根毛生长的作用研究

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作者：肖美妮沈阳农业大学

学位级别：硕士

根毛是植物根系吸收水和营养物质的关键部位,因此对于根毛生长调节机理的研究有重要的科学意义。植物激素乙烯显著促进植物根毛生长。微丝骨架作为细胞骨架的主要组成成分,也具有调节植物根毛生长的重要作用。然而,根毛生长过程中微丝... 详细信息

根毛是植物根系吸收水和营养物质的关键部位,因此对于根毛生长调节机理的研究有重要的科学意义。植物激素乙烯显著促进植物根毛生长。微丝骨架作为细胞骨架的主要组成成分,也具有调节植物根毛生长的重要作用。然而,根毛生长过程中微丝骨架与乙烯之间的关系尚不清楚。微丝由肌动蛋白组成,拟南芥肌动蛋白AtACT2是肌动蛋白家族中调节根毛生长的主要蛋白。本实验揭示了肌动蛋白AtACT2在乙烯信号调控根毛生长中的作用,具体结果如下:1.通过三引物法鉴定了2个株系的Atact2纯合突变体。利用体视显微镜观察了拟南芥野生型(Col-0)与Atact2突变体植株的根毛生长过程。结果显示,与Col-0相比,Atact2突变体的根毛长度明显变短,根毛生长速率明显降低,根毛生长时间明显减少,说明AtACT2通过影响根毛生长速率和生长时间正向调节根毛生长。2.通过杂交获得Atact2 f ABD2-GFP纯合突变体用于观察植物体内微丝形态和动态过程。利用激光扫描共聚焦显微镜观察Atact2突变体根毛不同生长阶段的微丝形态。结果显示,在快速生长阶段与慢速生长阶段,与Col-0相比,Atact2没有明显可见的粗丝,微丝成束率低,微丝与根毛生长方向的角度更大,说明AtACT2通过调节根毛快速生长阶段和慢速生长阶段的微丝形态,影响了根毛生长。3.观察乙烯利及乙烯抑制剂处理后的Col-0植株,发现乙烯利处理后的Col-0根毛长度与生长速率都有显著性增加。乙烯抑制剂处理显示相反结果。观察不同乙烯药剂处理后Col-0在根毛不同生长阶段的微丝形态,结果显示,与正常条件下相比,乙烯利处理后Col-0的微丝较细,微丝伸长率高,微丝与根毛生长方向的角度较小,乙烯抑制剂处理显示相反结果。说明乙烯信号在调节根毛生长过程中影响了微丝动态。4.通过q RT-PCR方法发现,乙烯利处理后Col-0中AtACT2的表达量显著提升,乙烯抑制剂处理后AtACT2的表达量显著降低。通过观察不同乙烯药剂处理的Col-0与Atact2突变体的根毛生长和微丝动态情况发现,乙烯利及乙烯抑制剂处理的Atact2根毛生长速率和微丝动态没有发生明显变化,以上结果显示乙烯信号可以通过增强AtACT2的表达促进根毛生长。综上所述,在拟南芥根毛生长过程中乙烯信号通过调节AtACT2影响根毛细胞中微丝形态变化,从而调节根毛生长,为微丝骨架和乙烯信号调节根毛生长机理研究提供新的科学理论依据。

关键词：拟南芥根毛生长肌动蛋白AtACT2 乙烯微丝形态

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拟南芥RHD3相互作用蛋白的筛选

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南开大学学报（自然科学版） 2018年第2期51卷 20-25页

作者：李小辉胡俊杰南开大学生命科学学院天津300071

同源膜融合在构建和维持内质网管状网络中起到非常重要的作用.拟南芥中嵌膜GTP酶RHD3家族蛋白介导了内质网膜融合,其突变或敲除后,植物根毛变短变弯,植株变小.有研究称rhd3突变后,植物体内囊泡运输、内质网应激反应、脂质合成、生长素... 详细信息

同源膜融合在构建和维持内质网管状网络中起到非常重要的作用.拟南芥中嵌膜GTP酶RHD3家族蛋白介导了内质网膜融合,其突变或敲除后,植物根毛变短变弯,植株变小.有研究称rhd3突变后,植物体内囊泡运输、内质网应激反应、脂质合成、生长素信号通路等过程均会受影响.但是RHD3具体的生理功能以及内质网膜融合在植物发育中的生理意义,目前还不是很清楚.本研究主要利用酵母双杂交技术筛选了拟南芥中与RHD3相互作用的蛋白,发掘了一些与RHD3潜在相关的蛋白,并做了初步验证,为进一步研究RHD3的生理功能提供了线索.

关键词： RHD3 根毛生长内质网膜融合酵母双杂交

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