拟南芥铜胺氧化酶家族基因的表达分析

发布时间：2020-11-16 07:51

　　 铜胺氧化酶是催化多胺降解的一个重要的酶,同时它也催化活性氧产生。前人药理学和遗传学研究显示,铜胺氧化酶催化形成的活性氧参与了气孔运动、维管发育等多种生理过程,暗示铜胺氧化酶在植物生长发育以及响应外界刺激过程中起着重要的作用。拟南芥铜胺氧化酶家族有10个基因,但是,目前只是对其中极个别的有少量研究,而关于大多数铜胺氧化酶基因的表达及其功能并不清楚。为了进一步研究铜胺氧化酶家族基因的功能,本论文系统分析了拟南芥铜胺氧化酶家族基因在不同器官以及不同发育阶段的表达,同时分析了不同刺激对拟南芥气孔保卫细胞铜胺氧化酶家族基因表达的影响,结果如下:1.在12天龄幼苗中,CuAO1在根、下胚轴、叶中均有表达,但下胚轴和叶柄中的表达高于根和叶片,且在根、下胚轴、叶中维管组织的表达都高于周围其它组织。在5周龄的生殖阶段,CuAO1在花的萼片、花丝、柱头和花瓣维管组织中有明显表达。比较12天龄、3周龄和5周龄植株的根和叶中CuAOl的表达发现,随着拟南芥的发育,CuAO1在根和叶中的表达均呈上升趋势,且维管组织中的表达量始终高于周围组织。另外,在成熟的三周龄叶片中,CuAO1在叶片排水器及保卫细胞中均表达,且暗和乙烯生物合成前体物质1-氨基1-羧基环丙烷(ACC)处理能够显著诱导保卫细胞中CuAO1的表达。2.在12天龄幼苗中,CuAO2在根、下胚轴、叶中均有表达,下胚轴中的表达高于根和叶,且各器官中维管组织的表达皆高于周围组织。在生殖阶段,CuA02在花的萼片、花丝、柱头和花瓣维管组织中有明显表达。随着植物的发育,CuAO2在三周龄时根和叶中的表达均与12天龄时无明显差异,但到5周龄时,CuA02在根和叶中的表达量均呈下降趋势,但维管组织表达量仍高于周围组织。另外,在成熟的三周龄叶片中,CuA02也在叶缘的排水器中表达,在保卫细胞中不表达。但脱落酸(ABA)、ACC、水杨酸(SA)和暗处理均能极显著诱导CuAO2在保卫细胞中的表达。3.在12天龄幼苗中,CuAO3在根、下胚轴、叶中均有表达,但下胚轴和叶中的表达高于根;在根中,CuA03主要在根维管组织中表达,在周围组织几乎不表达;在下胚轴和叶中维管组织的表达均高于其它组织。在5周龄的生殖阶段,CuAO3在花器官中不表达。随着植物的发育,三周龄时,CuAO3在根中不表达,五周龄时,根中又开始表达,且在根维管组织中的表达高于周围表皮和皮层组织。三周龄时,CuAO3在叶中的表达量下降,仅在维管组织和叶表皮保卫细胞中表达,五周龄时,叶维管组织及周围组织的表达量均重新上升。另外,在成熟的三周龄叶片中,CuAO3在排水器中不表达,在保卫细胞中表达。ABA、ACC、SA和暗均能显著诱导保卫细胞中该基因的表达。4.在12天龄幼苗中,CuAO4在根、下胚轴、叶中均有表达,下胚轴和叶中的表达高于根,且在根、下胚轴、叶中维管组织的表达量都高于周围其它组织。在花器官中,CuAO4仅在花丝、柱头和萼片的维管组织中有微弱表达。随着拟南芥的发育,CuAO4在根和叶中的表达均呈上升趋势,且维管组织中的表达量始终高于周围其它组织。在成熟的三周龄叶片中,CuAO4也在排水器中表达,在保卫细胞中不表达。ABA、ACC、SA和暗等处理也均不能诱导保卫细胞中CuAO4的表达。5.在12天龄幼苗中,CuAO5在根、下胚轴、叶中均有表达,下胚轴中的表达略高于根和叶,且各器官中维管组织的表达皆高于周围组织。在花器官中,CuAO5仅在花的萼片及柱头有较高表达。与12天龄幼苗相比,三周龄时CuAO5在根中的表达量上升,且在根尖的分生组织中的表达量显著高于周围组织,但到五周龄时,CuAO5在根中的表达量降低;在叶中,CuAO5的表达量随着发育时间的延长明显降低,三周龄和五周龄时,CuAO5只在叶缘的排水器和叶表皮的保卫细胞有较强的表达,在其它组织几乎不表达。另外,保卫细胞中CuAO5的表达受ABA、ACC、SA和暗等处理的诱导。6.在12天龄幼苗中,CuAO6在根、下胚轴、叶中均有表达,但下胚轴和叶中的表达高于根,且在根、下胚轴和叶中维管组织部位的表达都高于其它部位。在花器官中,CuAO6仅在柱头及萼片维管组织中有微弱表达。三周龄和五周龄时,CuAO6在根中不再表达;三周龄时,CuAO6在叶中的表达显著降低,仅在叶缘的排水器中表达,但到五周龄时CuAO6在叶片的叶肉组织和维管组织中均又表达,且维管组织中的表达高于叶肉组织。在成熟的三周龄叶片中,CuAO6在排水器中表达,在保卫细胞中不表达。ABA、ACC、SA和暗处理均不能诱导保卫细胞中CuAO6的表达。7.在12天龄、三周龄和五周龄的不同发育阶段,在各个器官或组织中均未检测到CuAO7的表达。ABA、ACC、SA和暗处理亦不能诱导保卫细胞CuAO7的表达。8.在12天龄幼苗中,CuAO8在根、下胚轴、叶中均有表达,但下胚轴和叶中的表达高于根,且在根、下胚轴、叶中维管组织的表达都高于其它组织。在花器官中,CuAO8在花的萼片、花丝、柱头、花瓣维管组织中均有明显表达。12天龄、三周龄和五周龄三个发育阶段相比,CuAO8在根中的表达量随发育阶段的延长逐渐上升;在叶中的表达量先下降再上升。另外,在成熟的三周龄叶片中,CuAO8也在排水器及保卫细胞中表达,且暗处理能显著诱导该基因在保卫细胞中的表达。9.在12天龄幼苗中,CuAO9在根、下胚轴、叶中均不表达;在花器官中,CuAO9仅在花的柱头及萼片维管组织有微量表达。随着植物的发育,CuAO9在根中仍不表达;但到三周龄和五周龄时,CuAO9在叶中有表达,且在叶片维管组织中的表达高于周围其它组织。在成熟的三周龄叶片中,CuAO9在排水器中有表达,在保卫细胞中不表达。ABA、ACC、SA和暗处理均不能诱导保卫细胞CuAO9的表达。10.在12天龄幼苗中,ATAO1在根、下胚轴、叶中均有表达,下胚轴中的表达高于根和叶,且各器官中维管组织的表达皆高于周围组织。在五周龄的生殖阶段,ATAO1在花器官的萼片、花瓣、花丝和柱头中均有表达。随着拟南芥的发育,ATAO1在根和叶中的表达均呈上升趋势,且维管组织中的表达量始终高于周围组织。另外,在成熟的三周龄叶片中,ATAO1在排水器及保卫细胞中均表达。SA处理能抑制保卫细胞中ATAO1的表达。
【学位单位】：陕西师范大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：Q943.2
【部分图文】：

３．３拟南芥铜胺氧化酶家族基因的表达分析??３．３．１?０＾０／的表达分析??如图１６所示，我们首先对１２天龄的幼苗进行了?ＧＵＳ染色，发现ＣｄＯｉ在根、??下胚轴、叶中均有表达，而且下胚轴和叶柄中的表达要高于根和叶。在根中，维??管组织中的表达较高，表皮和皮层中的表达较低；在下胚轴中，维管组织中的表??达也要高于周围组织；在叶中，叶维管组织中的表达亦高于周围的组织。接下来，??我们对１２天龄的幼苗进行了?ＧＦＰ荧光观察，如图１７所示，我们同样发现，０＾０７??在根尖不表达，在主根、下胚轴中，维管组织中的表达明显高于周围组织，而且??ＧＦＰ荧光分析进一步显示，在叶肉细胞、叶表皮细胞、叶保卫细胞中都有??表达。综合以上结果说明，在１２天龄的幼苗中，０＾０７在根、下胚轴、叶中均有??表达

吨械谋泶锊钜臁Ｈ缤迹保端?荆?冢保蔡炝涓?校?崳?ＣＷＩＯ／主要在维管组织中表达，根维管组织周围的皮层和表皮组织表达很低，根??尖部位也不表达（图１７）；随着植物发育阶段的延长，在三周龄时，０＾０７在根??中表达量升高，此时根尖部位也有明显的表达；五周龄时，表达量进一步上升。??但是，在各个发育阶段中，维管组织中的表达量始终高于表皮和皮层。与根中的??表达趋势类似，在１２天龄叶中，ＣｄＯ／在叶维管组织中的表达高于周围其他组织，??随着植物的发育，在三周龄时，０＾０／在叶中表达量升高，五周龄时，表达量进??一步上升。但是，在叶的各个发育阶段，维管组织中的表达量始终高于周围其他??组织。同时，在三周龄成熟叶片中，ＣＵ４０／不仅在叶的维管组织、叶肉组织有表??达，在叶表皮细胞、保卫细胞以及叶缘的排水器的位置也有表达。到了五周龄的??ｍｍｍ??■圍＿??１?????１?Ｉ?＿?ｍｍｍｍｒｎｍｍｍｍ??图１７．／？Ｑ＾Ｏ／的转基因植物（１２天幼苗）的ＧＦＰ荧光观察。??Ｆｉｇｕｒｅ?１７．?ＧＦＰ?ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ?ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｐＣｕＡＯＪ?ｔｒａｎｓｇｅｎｉｃ?ｐｌａｎｔｓ?（１２?ｄａｙ－ｏｌｄ?ｓｅｅｄｌｉｎｇｓ）．??（Ａ）子叶表皮细胞及气孔

陕西师范大学硕士学位论文??如图１８所示，我们首先对１２天龄的幼苗进行了?ＧＵＳ染色，发现在根、??下胚轴、叶中均有较高表达。但总体看来，下胚轴和叶柄中的表达仍要高于根和??幼苗／报?根?轴／根尖／花?叶??＇？?７?ｊｍＦ?．?ｊｍＦ??Ｊｒ?Ｊｒ??１?ｃｍ?１０ｐｍ?１０?ｐｍ?１０?ｐｍ??梦‘?一?ＨＨＢＢ?ｍｍ?画??１０ｍｍ＼??Ｉ、０?（％??１０?ｐｍ?１０?ｐｍ?ｊｊｊ?１０ｍｍ??ｍｍｍ?ｍｍ?＊?■■■??：參—、??图１８．／７Ｇｄ（９２的转基因植物的ＧＵＳ染色分析??Ｆｉｇｕｒｅ?１８．?ＧＵＳ?ｓｔａｉｎｉｎｇ?ａｎａｌｙｓｉｓ?ｏｆ?ｐＣｕＡ０２?ｔｒａｎｓｇｅｎｉｃ?ｐｌａｎｔｓ．??Ａ?—ｉｒｆ＾ｉ??届＿??■?＿＿??Ｉｉ＇－＃ｉ??ｍｍｍ??【）＊??Ｅｍ？—＿＾??Ｆ?ＨＨ?，：ｉ??图１９．／７〇＾０２的转基因植物（１２天幼苗）的ＧＦＰ荧光观察。??Ｆｉｇｕｒｅ?１９?ＧＦＰ?ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ?ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｐＣｕＡ０２?ｔｒａｎｓｇｅｎｉｃ?ｐｌａｎｔｓ?（１２?ｄａｙ－ｏｌｄ?ｓｅｅｄｌｉｎｇｓ）．??（Ａ）子叶表皮细胞及气孔，ｂａｒ＝２０ｐｍ；?（Ｂ）子叶气孔，ｂａｒ＝５［ｉｍ；?（Ｃ）子叶叶肉细胞，ｂａｒ＝４０ｐｍ；?（Ｄ）??下胚轴，ｂａｒ＝１００ｊｉｍ；?（Ｅ）主根，ｂａｒ＝１００｜ｉｍ；?（Ｆ）根尖，ｂａｒ＝１００＾ｘｍ。??４０??
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本文编号：2885817