拟南芥SUD3基因调控核内复制及器官发育的分子机理

发布时间：2020-04-09 08:15

【摘要】：器官大小是植物重要的性状之一,探究器官发育分子机制也是一个重要的发育生物学问题。植物器官的大小受到细胞分裂和细胞扩展的调控,在细胞分裂和细胞扩展的过程中,又常常伴随着核内复制。核内复制水平能调控植物器官大小,但是目前核内复制调控植物器官大小的分子机制了解的比较少。在之前报道的研究中,发现DA3基因编码拟南芥中的去泛素化酶UBP14(UBIQUITIN-SPECIFIC PROTEASE14),它是拟南芥中控制器官大小的一个很重要的基因,其突变体da3-1相较于野生型具有大的子叶,大的花器官及叶片卷曲的表型。同时UBP14与UVI4(ULTRAVIOLETB INSENSITIVE4)相互作用,影响细胞相关周期蛋白的稳定性,进而调控核内复制,最终影响细胞和器官大小的发育。为了进一步了解核内复制与器官大小的具体分子机制,实验人员在da3-1突变体背景下通过EMS诱变分离和鉴定了多个抑制子sud(suppressor of da3-1)。从备选抑制子中我们选择sud3为研究对象,并在sud3-1 da3-1和da3-1之间的杂交F2群体中,通过MutMap方法鉴定sud3-1突变。网上预测发现SUD3包含一个SKIP-SNW结构域,而SKIP(SKI-interacting protein)作为SKI互作蛋白,在酵母到人类的高级生物体中都广泛存在且高度保守,SKIP参与生物钟调控和非生物胁迫,同时SKIP是一个协同调控因子,它可能参与剪切和转录的起始,在酵母中有转录激活活性。我们发现sud3-1能部分抑制da3-1较大的花和种子,并能部分恢复da3-1突变体莲座叶卷曲的表型,这表明DA3和SUD3在一个共同的途径中发挥作用。我们证明,遗传上SUD3抑制了DA3和UVI4在核内复制中的影响。生化结果上,SUD3在体内和体外与UBP14和UVI4都存在相互作用。研究发现SUD3/AtSKIP通过与调节因子UBP14和UVI4的相互作用,以调节核内复制和器官生长。利用遗传、生化和分子生物学技术,结合生物信息学分析,我们探究了SUD3基因对核内复制的调控和其对器官大小的影响,并进一步阐明其可能的作用机理。
【图文】：

图 1-1 拟南芥器官大小调控的遗传因子和主要通路（Krizek, 2009; Powell and Lenhard, 2012）Fig 1-1 Summary of genetic factors and major pathways in organ size regulation in Arabidopsis(Krizek, 2009; Powell and Lenhard, 2012)

图 1-2 植物核内复制周期调控简化示意图（Chevalier et al., 2011）Figure 1-2 Schematic representation of endoreduplication cycle control in plants (Chevalier et 2011)结上述所提及的基因，如下表 1-1 所述。
【学位授予单位】：河南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：Q945

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 马志敏;陈玲;张励;阿周存;;单个细胞核内复制1例[J];中国优生与遗传杂志;2007年05期

2 周宏远,高秀坤,杨金巧;多倍体、核内复制与乳腺癌的发生[J];实用癌症杂志;1991年04期

3 陈伟阳;乔峰;马凯;王继勋;胡建芳;;CCS52A基因与核内复制在新疆野生樱桃李巨细胞发育中的作用[J];中国农业大学学报;2018年07期

4 曾蕴渊;;细胞异常分裂与染色体病[J];中国优生与遗传杂志;2007年11期

5 ;生长素在玉米胚乳发育中的作用，DNA的核内复制、玉米蛋白的表达和细胞[J];国外农学-杂粮作物;1995年01期

6 袁德成;;本期重点推介[J];昆虫学报;2018年08期

7 杨秀英,方平原;72例慢性HBV感染者HBcAg的检测报告[J];四川省卫生管理干部学院学报;1997年04期

8 张祥乐;马俐;马倩;李胜;刘素宁;;Ras信号通路通过激活转录因子Myc促进核内复制细胞生长[J];昆虫学报;2018年08期

9 喻毅强;张太和;周晓军;黄福林;倪容之;;带状疱疹皮损区疱疹病毒的电镜观察[J];金陵医院学报;1991年03期

10 常盛;;单纯疱疹病毒性脑炎[J];国外医学情报;1983年02期

相关会议论文 前2条

1 杨希才;朱锋;刘玉乐;康良仪;田波;;抗马铃薯纺锤形块茎类病毒的转核酶基因研究[A];中国马铃薯学术研讨文集（1996）[C];1996年

2 王杰;赵国红;冯鸿杰;孙君灵;贾银华;杜雄明;;棉纤维与拟南芥表皮毛发育的同源性及其分叉纤维的诱导[A];中国棉花学会2013年年会论文集[C];2013年

相关博士学位论文 前3条

1 王洪财;异常细胞周期G2/M期调控在鱼藤酮介导的多巴胺能神经元损伤中的作用研究[D];华中科技大学;2014年

2 吴忠霞;保幼激素调控飞蝗生殖发育过程中细胞多倍化的分子机制[D];中国科学技术大学;2016年

3 刘东;多倍体鱼转座子的遗传变异和雌核发育鱼性腺发育的分子生物学研究[D];湖南师范大学;2009年

相关硕士学位论文 前5条

1 张怡兰;拟南芥SUD3基因调控核内复制及器官发育的分子机理[D];河南大学;2019年

2 韦珍珍;棉花核内复制调控基因GhSPO11-3响应非生物胁迫的功能分析[D];郑州大学;2018年

3 范竹萱;棉花调控细胞核内复制基因GaTOP6B在耐干旱胁迫中的功能研究[D];郑州大学;2018年

4 陈玉琳;家蚕茧丝突变种Nd~x突变机理初步研究[D];西南大学;2009年

5 曾琛;不同倍性鱼cdc2基因cDNA部分序列的克隆及其在卵巢中的表达分析[D];湖南师范大学;2006年

，

本文编号：2620519