水稻白绿叶基因WGL2的克隆与功能研究
发布时间：2021-08-21 21:43
质体核糖体蛋白（PRPs）在叶绿体发育和光合作用关键蛋白的翻译中起着重要作用。PRPs在许多植物中得到了广泛的研究,但由于PRP在植物中的同源基因很多且涉及的领域广泛,因此相关的分子机理仍不甚清楚。在本研究中,我们首次在甲烷磺酸乙酯（EMS）突变体库中获得了一个新的水稻突变体白绿叶2号（wgl2,white green leaf 2）。wgl2突变体从发芽到三叶期均表现为白化表型,随后逐渐转绿。与白化表型一致,wgl2突变体的Chl a,Chl b和Car含量显著低于野生型（NPB）。此外,wgl2的总叶绿素含量和Chl a/b的比例也远低于野生型。wgl2突变体中几乎没有完整结构的叶绿体,叶绿体内部也被严重破坏,很难找到完整的类囊体片层或垛叠良好的基粒,取而代之的是大量椭圆形囊泡结构。遗传分析表明,wgl2受单个隐性核基因控制。基于图位克隆和wgl2的DNA测序分析显示,在LOCOs03g55930的第一个外显子中发现一个单核苷酸替换（G到T）,导致第92个甘氨酸被替换为缬氨酸,但没有造成蛋白三维结构的改变。互补和靶向缺失实验证实,WGL2中的点突变是造成wgl...
【文章来源】：中国农业科学院北京市
【文章页数】：48 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
突变体wgl2和NPB的表型A-C：野生型（WT）和wgl2植株的在苗期（bar=2cm），分蘖期和抽穗期（bar=10cm）的形态
中国农业科学院硕士学位论文第三章实验结果与分析143.2OsWGL2影响叶绿体发育突变体wgl2从萌发开始就出现了非常严重的白化，直到三叶期后才开始逐步复绿，叶绿素含量显著降低，因此我们推测该突变可能对叶绿体的发育也造成了一定的影响，为了检查wgl2中叶绿体的发育情况，我们用透射电子显微镜对三叶期野生型和wgl2幼苗的叶绿体超微结构进行了观察。野生型叶片中可观察到很多正常的叶绿体，有密集且结构良好的基粒和类囊体。相比之下，wgl2突变体中几乎没有完整结构的叶绿体，叶绿体内部也被严重破坏，很难找到完整的类囊体片层或垛叠良好的基粒，取而代之的是大量椭圆形囊泡结构（图3.2）。这些结果表明，wgl2叶绿体的发育出现了严重缺陷，从而造成突变体叶片白化的表型。图3.2用透射电子显微镜观察野生型（WT）和wgl2叶绿体的微观结构。Cp：叶绿体，G：基粒。Figure3.2Microstructuresofwildtype(WT)andwgl2chloroplastsviewedwithtransmissionelectronmicroscopy.Cp：chloroplast,G：grana.
中国农业科学院硕士学位论文第三章实验结果与分析16图3.3OsWGL2基因的图位克隆A：WGL2基因初定位到3号染色体（Chr.3）。B：使用所示标记将WGL2基因座精细定位至99kb的物理区间。C：WGL2中基因组和蛋白质水平的突变位点。Figure3.3Map-basedcloningandidentificationofthemutationsiteinwgl2A:TheWGL2locuswasinitiallymappedtoChromosome3(Chr.3).B:TheWGL2locuswasfine-mappedtoaphysicalintervalof99kbusingtheindicatedmarkers.C:MutationsiteinWGL2atthegenomeandproteinlevels.
【参考文献】：
期刊论文
[1]Plastid ribosomal protein LPE2 is involved in photosynthesis and the response to C/N balance in Arabidopsis thaliana[J]. Xiaoxiao Dong,Sujuan Duan,Hong-Bin Wang,Hong-Lei Jin. Journal of Integrative Plant Biology. 2020(09)
本文编号：3356386
【文章来源】：中国农业科学院北京市
【文章页数】：48 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
突变体wgl2和NPB的表型A-C：野生型（WT）和wgl2植株的在苗期（bar=2cm），分蘖期和抽穗期（bar=10cm）的形态
中国农业科学院硕士学位论文第三章实验结果与分析143.2OsWGL2影响叶绿体发育突变体wgl2从萌发开始就出现了非常严重的白化，直到三叶期后才开始逐步复绿，叶绿素含量显著降低，因此我们推测该突变可能对叶绿体的发育也造成了一定的影响，为了检查wgl2中叶绿体的发育情况，我们用透射电子显微镜对三叶期野生型和wgl2幼苗的叶绿体超微结构进行了观察。野生型叶片中可观察到很多正常的叶绿体，有密集且结构良好的基粒和类囊体。相比之下，wgl2突变体中几乎没有完整结构的叶绿体，叶绿体内部也被严重破坏，很难找到完整的类囊体片层或垛叠良好的基粒，取而代之的是大量椭圆形囊泡结构（图3.2）。这些结果表明，wgl2叶绿体的发育出现了严重缺陷，从而造成突变体叶片白化的表型。图3.2用透射电子显微镜观察野生型（WT）和wgl2叶绿体的微观结构。Cp：叶绿体，G：基粒。Figure3.2Microstructuresofwildtype(WT)andwgl2chloroplastsviewedwithtransmissionelectronmicroscopy.Cp：chloroplast,G：grana.
中国农业科学院硕士学位论文第三章实验结果与分析16图3.3OsWGL2基因的图位克隆A：WGL2基因初定位到3号染色体（Chr.3）。B：使用所示标记将WGL2基因座精细定位至99kb的物理区间。C：WGL2中基因组和蛋白质水平的突变位点。Figure3.3Map-basedcloningandidentificationofthemutationsiteinwgl2A:TheWGL2locuswasinitiallymappedtoChromosome3(Chr.3).B:TheWGL2locuswasfine-mappedtoaphysicalintervalof99kbusingtheindicatedmarkers.C:MutationsiteinWGL2atthegenomeandproteinlevels.
【参考文献】：
期刊论文
[1]Plastid ribosomal protein LPE2 is involved in photosynthesis and the response to C/N balance in Arabidopsis thaliana[J]. Xiaoxiao Dong,Sujuan Duan,Hong-Bin Wang,Hong-Lei Jin. Journal of Integrative Plant Biology. 2020(09)
本文编号：3356386
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