OSCA1对植物生长的影响及渗透胁迫下钙信号通路中基因的筛选
发布时间：2021-02-22 03:06
水是生命活动的基本要素。植物缺水会导致其生长发育受阻,缺水严重时更是会导致死亡。干旱是当前限制农业生产的主要因素之一,所以研究植物是如何响应干旱胁迫对于提高作物抗旱能力及改良具有重要意义。钙是植物所必须的营养物质,并且也是植物体内重要的第二信使,对于外界刺激产生的信号传导非常重要。在正常状态下,植物细胞内的钙离子浓度会维持在一个很低的水平,当感受器感受到外界刺激时,钙离子从胞外或胞内钙库经膜上的钙离子通道进入细胞质中,使胞质内的钙离子浓度升高产生钙信号,进而继续将刺激信号传递至下游,调节细胞对刺激信号做出相应的生理反应。目前OSCA1是根据渗透诱导胞内钙信号缺失被鉴定出来的第一个植物感受外界渗透胁迫的钙离子通道。但是OSCA1若发生突变会对正常条件以及干旱胁迫条件下生长的植物有什么影响我们还不清楚。并且对于植物感受外界渗透胁迫引起胞内钙信号及其传导机制,目前了解的并不是很透彻。本研究主要分为两个部分,第一部分主要是研究OSCA1在正常和中度干旱（mild drought）条件下对植物生长的影响,第二部分主要是通过利用体内稳定表达钙离子浓度检测标记的水母荧光蛋白基因的拟南芥株系对渗透诱导...
【文章来源】：杭州师范大学浙江省
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
AEQUORIN蛋白与钙离子结合发光模式图
OSCA1 会在拟南芥的叶、花、根以及保卫细胞等处表达，当进行高渗处理时，突变体的气孔开度不会减小，也说明了 OSCA1 对于渗透感受的重要性。一些机械敏感的离子通道与渗透压和应激有关，例如细菌中的 MscS、MscL，其可在细胞内渗透压改变时被激活[88]。OSCA1 编码一种含有 772 个氨基酸的位于质膜上的蛋白，是一种渗透控制的钙离子通道[26]。已通过膜片钳的方式证明了 OSCA1.1 是一个对压力敏感的离子通道，通过感受膜传递的机械力被激活[89]。通过使用冷冻电镜，解析了 OSCA1.1 在 3.5 的结构。该离子通道是一个同源二聚体，每一个亚基含有 11 个跨膜螺旋，并且 M1-M10 跨膜螺旋的结构类似于TMEM16 家族蛋白结构，但没有序列同源性[89]。TMEM16 家族成员包括钙离子激活的氯离子通道以及钙离子激活的磷脂翻转酶等[90,91,92]。根据已有研究结果推测 OSCA 通道的激活包括 M0 和 M6 构象的改变，力或高渗透压的作用会使膜的局部发生改变，M6 矫直 M0 弯曲，导致跨膜区域的横截面积增加离子通道打开[89]。（如图 1.2）
图 1.3 图位克隆过程及时间Fig 1.3 Map-based cloning process and time于二代测序技术的图位克隆科学技术的不断进步，全基因组测序技术也得到快速发展，基于二代测序的图位克隆也变得更加方便、省体与不同生态型的野生型进行杂交，只需要与相同背景F2 代。从 F2 代中挑选出具有特定表型的植株提取 DN芥的全基因组序列已经存在，我们只需将突变体基因的知的拟南芥基因组序列进行比对，找出所有突变位点突变频率，制作成峰图，根据连锁遗传定律确定目的，将已知的突变位点作为分子标记通过酶切扩增多态性的范围，最终把突变位点缩小到 1M 范围内，并根据已
【参考文献】：
期刊论文
[1]《现代植物生理学》（第3版）[J]. 李合生. 生命世界. 2012(11)
[2]提高旱地农田生产力的若干生态生理问题[J]. 山仑. 干旱地区农业研究. 1985(04)
本文编号：3045349
【文章来源】：杭州师范大学浙江省
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
AEQUORIN蛋白与钙离子结合发光模式图
OSCA1 会在拟南芥的叶、花、根以及保卫细胞等处表达，当进行高渗处理时，突变体的气孔开度不会减小，也说明了 OSCA1 对于渗透感受的重要性。一些机械敏感的离子通道与渗透压和应激有关，例如细菌中的 MscS、MscL，其可在细胞内渗透压改变时被激活[88]。OSCA1 编码一种含有 772 个氨基酸的位于质膜上的蛋白，是一种渗透控制的钙离子通道[26]。已通过膜片钳的方式证明了 OSCA1.1 是一个对压力敏感的离子通道，通过感受膜传递的机械力被激活[89]。通过使用冷冻电镜，解析了 OSCA1.1 在 3.5 的结构。该离子通道是一个同源二聚体，每一个亚基含有 11 个跨膜螺旋，并且 M1-M10 跨膜螺旋的结构类似于TMEM16 家族蛋白结构，但没有序列同源性[89]。TMEM16 家族成员包括钙离子激活的氯离子通道以及钙离子激活的磷脂翻转酶等[90,91,92]。根据已有研究结果推测 OSCA 通道的激活包括 M0 和 M6 构象的改变，力或高渗透压的作用会使膜的局部发生改变，M6 矫直 M0 弯曲，导致跨膜区域的横截面积增加离子通道打开[89]。（如图 1.2）
图 1.3 图位克隆过程及时间Fig 1.3 Map-based cloning process and time于二代测序技术的图位克隆科学技术的不断进步，全基因组测序技术也得到快速发展，基于二代测序的图位克隆也变得更加方便、省体与不同生态型的野生型进行杂交，只需要与相同背景F2 代。从 F2 代中挑选出具有特定表型的植株提取 DN芥的全基因组序列已经存在，我们只需将突变体基因的知的拟南芥基因组序列进行比对，找出所有突变位点突变频率，制作成峰图，根据连锁遗传定律确定目的，将已知的突变位点作为分子标记通过酶切扩增多态性的范围，最终把突变位点缩小到 1M 范围内，并根据已
【参考文献】：
期刊论文
[1]《现代植物生理学》（第3版）[J]. 李合生. 生命世界. 2012(11)
[2]提高旱地农田生产力的若干生态生理问题[J]. 山仑. 干旱地区农业研究. 1985(04)
本文编号：3045349
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiyingongcheng/3045349.html
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