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过表达Atharbi1-1基因影响转基因拟南芥子叶和根的生长发育

过表达AtHARBI1-1基因影响转基因拟南芥子叶和根的生长发育

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作者：赵云雪内蒙古农业大学

学位级别：硕士

植株的生长发育受很多种因素调节,器官的形态建成对植物的生长发育至关重要,叶片对植物生物量的产生不可或缺,其形态结构的改变会影响植物对外界环境的响应。作为植物吸收营养的器官,根的形态结构的改变直接影响了植物的生长发育。研究... 详细信息

植株的生长发育受很多种因素调节,器官的形态建成对植物的生长发育至关重要,叶片对植物生物量的产生不可或缺,其形态结构的改变会影响植物对外界环境的响应。作为植物吸收营养的器官,根的形态结构的改变直接影响了植物的生长发育。研究调控植物叶与根的生长发育的分子机理,对于完善人类对整个植物体的发育过程及抗逆机理的了解具有重要意义。harbi1 蛋白(harbinger Transposase Derived 1)属于 DDEnp 蛋白家族,目前除了本实验室刘建政对中间锦鸡儿基因Ciharbi1的研究,关于harbi1在植物中的功能尚没有研究。本文以拟南芥(Arabidopsis thaliana)为实验材料,对Ciharbi1在拟南芥中的同源性为70%的Atharbi1-1基因进行了克隆及功能研究。主要结果如下:1.从拟南芥中克隆得到一个DDEnp家族基因Atharbi1-1,Atharbi1-1的表达受到冷胁迫的快速诱导。2.在拟南芥中同源超表达Atharbi1-1后,超表达植株子叶顶轴位置形成明显凹陷,其中超表达植株还出现子叶向下卷曲和下胚轴膨大的现象;莲座叶形态出现异常,抽薹时间延后;其突变体与野生型相比无明显区别,可能是存在同源基因功能冗余现象。***1-1过表达植株与Ciharbi1高量超表达株系发育迟缓且根长显著短于野生型植株根长,过表达株系根毛显著增多;Atharbi1-1基因的突变体与野生型无明显差别。4.过量超表达株系7 d幼苗中的生长素类含量明显低于野生型,各类细胞分裂素类含量明显高于野生型。上述结果表明,与Ciharbi1相似,Atharbi1-1可能通过目前还未知的途径影响了转基因拟南芥的细胞分裂素和生长素的含量,从而导致子叶、叶片和根的发育异常。

关键词：拟南芥 harbi1 子叶根长生长素细胞分裂素

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超表达Atharbi1-2对转基因拟南芥生长发育的影响

超表达AtHARBI1-2对转基因拟南芥生长发育的影响

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作者：李志红内蒙古农业大学

学位级别：硕士

harbi1(harbinger Transposase Derived 1)蛋白起源于脊椎动物共同祖先(硬骨鱼纲)中的活跃的harbinger转座酶,是迄今唯一已知的与PIF/harbinger转座元件同源的脊椎动物基因,编码350个氨基酸。harbi1是DDE转座酶,属于DDEnp家族蛋白,该家... 详细信息

harbi1(harbinger Transposase Derived 1)蛋白起源于脊椎动物共同祖先(硬骨鱼纲)中的活跃的harbinger转座酶,是迄今唯一已知的与PIF/harbinger转座元件同源的脊椎动物基因,编码350个氨基酸。harbi1是DDE转座酶,属于DDEnp家族蛋白,该家族成员的蛋白分子结构特征为具有三个高度保守的亲核氨基酸残基,包括两个天冬氨酸残基(D)和一个谷氨酸残基(E)。harbi1包含有DDE转座酶的共同特征,能够实现转座元件位移的反应,是催化DNA断裂和重组的关键蛋白。本研究是在中间锦鸡儿CiHA见B11基因的研究基础上展开的。为验证更进一步研究harbi1在植物中的功能及其作用机制,本实验选取拟南芥(Arabidopsisthaliana)中的同源基因AtH4RBI1-2进行了功能分析。主要结果如下:1.从拟南芥中克隆得到多胁迫响应的DDEnp家族基因Atharbi1-2。其cDNA长度为1509bp,编码502个氨基酸,蛋白的分子量预测为56.82kD。经氨基酸序列比对与系统进化分析显示,其蛋白与中间锦鸡儿Ciharbi1的同源性为70%。***1-2表达受4℃冷胁迫诱导,表达量有所上调。***1-2基因过表达株系幼苗时期子叶向下卷曲,高量过表达株系发育迟缓,植株莲座叶较野生型小且叶片卷曲,抽薹时间晚于野生型。***1-2高量过表达株系7天幼苗中的各类细胞分裂素含量显著高于野生型,ME-IAA含量明显低于野生型,IAA含量明显高于野生型。上述结果表明,Atharbi1-2可能通过目前还未知的途径影响了转基因拟南芥的细胞分裂素和生长素的含量,从而导致子叶和叶片发育异常,但是其表型与Ciharbi1或Atharbi1-1过表达株系不完全一致,说明这3个基因部分功能冗余。

关键词：拟南芥 harbi1 非生物胁迫叶片形态生长素细胞分裂素

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超表达中间锦鸡儿Ciharbi1基因影响转基因拟南芥子叶形态建成

超表达中间锦鸡儿CiHARBI1基因影响转基因拟南芥子叶形态建成

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作者：刘建政内蒙古农业大学

学位级别：硕士

器官形状的控制是一个基本的发育生物学过程,截至目前,植物器官形状的调控机制仍未被阐明。叶是植物体的基本营养器官,其形态结构的改变很大程度上影响植物对非生物胁迫信号的响应。研究调控叶发生、发育的分子机理,对于完善人类对整个... 详细信息

器官形状的控制是一个基本的发育生物学过程,截至目前,植物器官形状的调控机制仍未被阐明。叶是植物体的基本营养器官,其形态结构的改变很大程度上影响植物对非生物胁迫信号的响应。研究调控叶发生、发育的分子机理,对于完善人类对整个植物体的发育过程及抗逆机理的认识具有重要意义。harbi1蛋白(harbinger Transposase Derived 1)属于DDEnp蛋白家族,目前对于harbi1在植物中功能尚没有研究。本文以拟南芥(Arabidopsis thaliana)为实验材料,对从中间锦鸡儿(Caragana intermedia Kuang et ***)干旱处理的转录组数据库中筛选得到的多胁迫响应基因Ciharbi1基因进行了克隆及功能研究。主要结果如下:1.从中间锦鸡儿中克隆得到一个非生物胁迫相关的DDEnp家族基因Ciharbi1。Ciharbi1的表达受到干旱和NaCl的快速诱导。2.在拟南芥中异源超表达Ciharbi1后,高量超表达植株和中等程度超表达植株子叶顶轴位置形成明显凹陷;其中高量超表达植株还出现部分子叶无法打开现象及典型的细胞分裂素反应。莲座叶形态出现异常,抽薹时间较野生型晚。此外,Ciharbi1沿基-顶轴极性分化方向调控子叶扁平细胞形态及细胞间交联度,且具有剂量效应。***1定位于细胞核中。Ciharbi1启动子中包含许多与非生物胁迫响应与植物激素响应相关的顺式作用元件,并在细胞分裂活跃的组织中“时空”专一性表达并发挥功能。4.高量超表达株系7 d幼苗中的各类细胞分裂素含量显著高于野生型,生长素含量显著低于野生型。

关键词：中间锦鸡儿 harbi1 子叶扁平细胞形态建成生长素细胞分裂素

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