玉米转录因子ZmVQ52在拟南芥中的功能探究
发布时间：2022-01-14 18:49
植物发育的最后一个阶段是叶片的衰老,叶衰老的过程中资源降解后转移到新器官以维持生长,通过延缓衰老可以延长植物的生育期。在前期的研究中,将酸性磷酸酶活性基因ZmAPRG定位在546kb的目标区段,在这个区段内,包括5个具有功能注释的基因,其中发现有ZmVQ52基因在两个亲本082和107中CDS序列无差异,而启动子存在差异。因此,本实验主要针对ZmVQ52基因来进行研究,用CaMV 35S启动子驱动ZmVQ52的过表达,获得转基因拟南芥以便后续的研究。本研究中,从玉米自交系B73中克隆获得ZmVQ52基因,对其进行组织特异性表达分析,蛋白功能定位,互作蛋白分析,转基因拟南芥的表型鉴定,激素处理,转录组测序和差异表达基因定量验证,发现在玉米衰老调节机制中ZmVQ52基因扮演着重要的角色。本研究的主要结果如下:（1）ZmVQ52基因开放阅读框（ORF）全长为576bp,编码191个氨基酸,该基因克隆后构建CaMV-ZmVQ52植物双源表达载体,利用农杆菌介导的遗传转化方法获得转基因拟南芥株系,用潮霉素抗性筛选,PCR检测获得转基因拟南芥纯合株系OE4和OE5;（2）取玉米自交系成熟期的五个组...
【文章来源】：西南大学重庆市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【图文】：
ZmVQ52基因克隆Figure4.1CloningofZmVQ52
西南大学硕士学位论文42应答元件数量光响应GBox（3个），GT1motif（1个）茉莉酸甲酯响应（ME-JA）CGTCAmotif（4个），TGACGmotif（4个）脱落酸响应（ABA）ABRE（3个）4.2ZmVQ52基因的组织特异性表达分析为了分析ZmVQ52基因的表达模式，本实验选取了玉米自交系B73成熟期的根、茎、叶、雌穗和雄穗，通过qRT-PCR的实验方法，分析发现ZmVQ52基因在叶片中的转录水平表达量最高，雌穗和雄穗次之，根、茎中表达量最低，表明该基因主要在玉米叶片中表达（如图4.2所示）。ZmVQ52基因在各个组织中的转录水平不同，意味着ZmVQ52基因可能在某些特定的组织发挥着重要的功能。图4.2ZmVQ52基因在玉米自交系B73不同组织中的表达模式Figure4.2ExpressionpatternofZmVQ52invarioustissuesofmaizeB73inbred利用qRT-PCR的实验方法来鉴定ZmVQ52基因的表达水平。其中，以ZmActin3作为内参基因，数据通过2-CT方法进行统计分析，每个数值都是三个生物学重复的平均值TheexpressionlevelofZmVQ52genewasdeterminedbyqRT-PCR.Amongthem,ZmActin3isusedastheinternalreferencegene.DatafromqRT-PCRexperimentswereanalyzedaccordingtothe2-CTmethod.Eachvalueistheaverageofthreebiologicalreplicates.4.3ZmVQ52基因的亚细胞定位结果分析在本研究中，采用瞬时转化的方法将重组质粒ZmVQ52-GFP转化事先提取的玉米原生质体，在共聚焦显微镜中观察荧光信号，确定ZmVQ52的细胞定位。结果如图所示（图4.3），对照组在细胞质和细胞核中都能看到GFP荧光信号，而ZmVQ52-GFP融合蛋白只在细胞核中能看到明显的荧光信号。上述结果表明，
4结果与分析43ZmVQ52蛋白定位于细胞核，在细胞中作为一个核蛋白发挥作用。图4.3ZmVQ52-GFP融合蛋白在玉米原生质体中的亚细胞定位Figure4.3SubcellularlocalizationofZmVQ52-GFPfusionproteininmaizeprotoplastsA：GFP蛋白在细胞中的荧光信号，作为空白对照；B：ZmVQ52-GFP融合蛋白在玉米原生质体中的表达情况。各列分别表示GFP荧光信号，红光信号，明场图片和融合图片。标尺=10μm。A：FluorescentsignalofGFPproteinincellwasusedasacontrol；B:ZmVQ52-GFPfusionproteinwasexpressedinmaizeprotoplasts.TheGFPfluorescence,mCherry,ESIDimageandMergedimageofGFP,mCherry,ESIDimagesareshownintherespectivepanels.Bars=10μm.4.4ZmVQ52基因与WRKY转录因子的互作筛选本研究中，将所构建的重组质粒ZmVQ52-pDOE-03-WRKY与核Marker质粒共同转化玉米原生质体，在共聚焦显微镜中拍照观察，结果如图所示（图4.4）。ZmVQ52-pDOE-03载体质粒转化后作为空白对照，ZmVQ52-pDOE-03-ZmWRKY42载体质粒转化后没有在细胞核中发现荧光信号，以此作为阴性对照。ZmWRKY20、ZmWRKY36、ZmWRKY50和ZmWRKY71分别与ZmVQ52构建的重组质粒转化后在细胞核中存在荧光信号。上述的结果表明ZmWRKY20、ZmWRKY36、ZmWRKY50和ZmWRKY71分别与ZmVQ52共定位于细胞核，即这四个蛋白与ZmVQ52存在相互作用并在细胞核中发挥作用。AB
【参考文献】：
期刊论文
[1]影响植物叶片衰老因素的研究进展[J]. 初梦圆,于延冲. 生命科学. 2019(02)
[2]浅析植物器官脱落的激素共同调节[J]. 王具宏. 中国校外教育. 2018(22)
[3]SAUR72在拟南芥叶片衰老调控中的作用机制[J]. 周洁,温泽文,梅圆圆,王宁宁. 植物生理学报. 2018(03)
博士论文
[1]水稻OsFWL家族部分基因的生物学功能研究[D]. 熊文涛.华中农业大学 2018
本文编号：3589021
【文章来源】：西南大学重庆市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【图文】：
ZmVQ52基因克隆Figure4.1CloningofZmVQ52
西南大学硕士学位论文42应答元件数量光响应GBox（3个），GT1motif（1个）茉莉酸甲酯响应（ME-JA）CGTCAmotif（4个），TGACGmotif（4个）脱落酸响应（ABA）ABRE（3个）4.2ZmVQ52基因的组织特异性表达分析为了分析ZmVQ52基因的表达模式，本实验选取了玉米自交系B73成熟期的根、茎、叶、雌穗和雄穗，通过qRT-PCR的实验方法，分析发现ZmVQ52基因在叶片中的转录水平表达量最高，雌穗和雄穗次之，根、茎中表达量最低，表明该基因主要在玉米叶片中表达（如图4.2所示）。ZmVQ52基因在各个组织中的转录水平不同，意味着ZmVQ52基因可能在某些特定的组织发挥着重要的功能。图4.2ZmVQ52基因在玉米自交系B73不同组织中的表达模式Figure4.2ExpressionpatternofZmVQ52invarioustissuesofmaizeB73inbred利用qRT-PCR的实验方法来鉴定ZmVQ52基因的表达水平。其中，以ZmActin3作为内参基因，数据通过2-CT方法进行统计分析，每个数值都是三个生物学重复的平均值TheexpressionlevelofZmVQ52genewasdeterminedbyqRT-PCR.Amongthem,ZmActin3isusedastheinternalreferencegene.DatafromqRT-PCRexperimentswereanalyzedaccordingtothe2-CTmethod.Eachvalueistheaverageofthreebiologicalreplicates.4.3ZmVQ52基因的亚细胞定位结果分析在本研究中，采用瞬时转化的方法将重组质粒ZmVQ52-GFP转化事先提取的玉米原生质体，在共聚焦显微镜中观察荧光信号，确定ZmVQ52的细胞定位。结果如图所示（图4.3），对照组在细胞质和细胞核中都能看到GFP荧光信号，而ZmVQ52-GFP融合蛋白只在细胞核中能看到明显的荧光信号。上述结果表明，
4结果与分析43ZmVQ52蛋白定位于细胞核，在细胞中作为一个核蛋白发挥作用。图4.3ZmVQ52-GFP融合蛋白在玉米原生质体中的亚细胞定位Figure4.3SubcellularlocalizationofZmVQ52-GFPfusionproteininmaizeprotoplastsA：GFP蛋白在细胞中的荧光信号，作为空白对照；B：ZmVQ52-GFP融合蛋白在玉米原生质体中的表达情况。各列分别表示GFP荧光信号，红光信号，明场图片和融合图片。标尺=10μm。A：FluorescentsignalofGFPproteinincellwasusedasacontrol；B:ZmVQ52-GFPfusionproteinwasexpressedinmaizeprotoplasts.TheGFPfluorescence,mCherry,ESIDimageandMergedimageofGFP,mCherry,ESIDimagesareshownintherespectivepanels.Bars=10μm.4.4ZmVQ52基因与WRKY转录因子的互作筛选本研究中，将所构建的重组质粒ZmVQ52-pDOE-03-WRKY与核Marker质粒共同转化玉米原生质体，在共聚焦显微镜中拍照观察，结果如图所示（图4.4）。ZmVQ52-pDOE-03载体质粒转化后作为空白对照，ZmVQ52-pDOE-03-ZmWRKY42载体质粒转化后没有在细胞核中发现荧光信号，以此作为阴性对照。ZmWRKY20、ZmWRKY36、ZmWRKY50和ZmWRKY71分别与ZmVQ52构建的重组质粒转化后在细胞核中存在荧光信号。上述的结果表明ZmWRKY20、ZmWRKY36、ZmWRKY50和ZmWRKY71分别与ZmVQ52共定位于细胞核，即这四个蛋白与ZmVQ52存在相互作用并在细胞核中发挥作用。AB
【参考文献】：
期刊论文
[1]影响植物叶片衰老因素的研究进展[J]. 初梦圆,于延冲. 生命科学. 2019(02)
[2]浅析植物器官脱落的激素共同调节[J]. 王具宏. 中国校外教育. 2018(22)
[3]SAUR72在拟南芥叶片衰老调控中的作用机制[J]. 周洁,温泽文,梅圆圆,王宁宁. 植物生理学报. 2018(03)
博士论文
[1]水稻OsFWL家族部分基因的生物学功能研究[D]. 熊文涛.华中农业大学 2018
本文编号：3589021
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