拟南芥线粒体基因在细胞核中的表达及玉米ZmSpx1基因的功能研究

发布时间：2023-02-12 13:28

　　在长期的进化过程中,真核生物线粒体所包含的大部分基因都转移到了细胞核中,线粒体只保留了很少一部分基因。这部分基因通常都需要在细胞核编码因子的帮助下进行转录后加工才能够正常行使功能,加工过程发生缺陷会影响线粒体的功能,从而影响植物的生长发育,导致种子空瘪、生长迟缓、不能萌发等。对植物线粒体功能进行分子生物学水平上的研究,有助于深入了解线粒体与植物生长发育之间的关系,促进线粒体水平上的分子辅助育种。在本论文中,我们利用农杆菌侵染的技术手段,对拟南芥(Arabbidopsis thalana)线粒体中8个同时需要剪接与编辑的基因进行了转基因株系的构建,构建中所使用的8个基因均为已正常剪接且编辑的形式,同时以酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)细胞色素c氧化酶亚基4(ScCOX4)的起始29个氨基酸作为信号肽,以实现表达蛋白的线粒体定位。通过上述方法,我们尝试改变线粒体基因功能对细胞核编码因子的依赖,并通过表型观察及生理生化指标的测定等,探索在新的表达方式下,线粒体的功能状态及植物的生长发育状况。然而在对线粒体基因电子传递链复合物Ⅰ的亚基4(Atnad4)与亚基7(At...

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【学位级别】：硕士

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中文摘要
ABSTRACT
符号说明
第一章 文献综述
    1. 植物线粒体基因研究进展
        1.1 植物线粒体基因组
        1.2 植物线粒体基因表达与细胞核的关系
            1.2.1 植物线粒体基因的转录
            1.2.2 植物线粒体基因的转录后加工
        1.3 植物线粒体的生物学功能
    2. SPX类蛋白及玉米雌穗花性别分化的研究进展
        2.1 植物中SPX类蛋白的分类
        2.2 植物SPX类蛋白的功能
            2.2.1 SPX蛋白的功能
            2.2.2 SPX-EXS蛋白的功能
            2.2.3 SPX-MFS蛋白的功能
            2.2.4 SPX-RING蛋白的功能
        2.3 玉米雌穗花的性别分化
        2.4 赤霉素的作用机制
    3. 研究目的与意义
第二章 实验材料与方法
    1. 实验材料和试剂
        1.1 植物材料
        1.2 实验材料及试剂
    2. 实验方法
        2.1 植物的培养
            2.1.1 植物的灭菌处理
            2.1.2 植物的培养条件
        2.2 植物基因组DNA的提取
            2.2.1 试剂配制
            2.2.2 提取步骤
        2.3 植物总RNA的提取
        2.4 RNA的反转录
        2.5 PCR程序的设定
        2.6 Real-time PCR
        2.7 遗传转化操作
            2.7.1 抗生素及培养基的配制
            2.7.2 转化操作
            2.7.3 载体的构建
        2.8 酵母双杂交实验
        2.9 转基因拟南芥的构建
        2.10 琼脂糖凝胶电泳及DNA片段的回收
        2.11 质粒的提取
        2.12 拟南芥高表达转基因株系的筛选
        2.13 拟南芥的盐胁迫处理
        2.14 拟南芥开花时间的统计
第三章 实验结果
    1. 拟南芥线粒体基因在细胞核中的表达
        1.1 拟南芥线粒体基因的克隆
        1.2 信号肽序列的添加
        1.3 拟南芥转基因株系的构建
        1.4 转基因高表达株系的筛选
        1.5 拟南芥Amad7与Atnad4的转基因株系与野生型无明显生长差异
        1.6 盐胁迫处理的转基因株系与野生型之间无明显生长差异
        1.7 T3代转基因纯合株系的基因表达量下降至与野生型一致
    2. 玉米基因ZmSpx1的功能研究
        2.1 Mu转座子插入突变体的鉴定
        2.2 突变体中ZmSpx1存在错误剪接形式
        2.3 错误剪接形式改变了ZmSPX1的蛋白结构
        2.4 突变蛋白Zmspx1与DELLA蛋白d8无明显相互作用
第四章 讨论
附录
参考文献
致谢
附件



本文编号：3741195