拟南芥BRCA1基因在干旱胁迫应答中的功能分析

发布时间：2020-06-11 16:41

【摘要】：干旱胁迫作为一种重要的非生物胁迫,严重影响植物的生长发育。干旱胁迫导致植物细胞内蛋白结构损伤、细胞皱缩、毒性内容物累积,进而影响植物的光合作用和呼吸作用。在长期干旱条件下植物叶片生长速率减缓,老叶加速变黄及脱落,严重时会导致植物死亡。因此解析植物抗旱的分子机制对于培育新的抗旱品种具有重要的指导意义。超氧活性簇(ROS)除了作为有氧代谢的副产物,也是一种重要的第二信使,参与到包括非生物抗性和激素调节在内的多种生理过程中。人类乳腺癌易感基因BRCA1参与到癌症抑制、DNA损伤修复、细胞周期调控等过程中。然而,在植物中关于BRCA1的研究仅限于拟南芥BRCA1通过参与DNA损伤修复进而维持基因组稳定性方面,而在非生物胁迫方面尚无相关报道。因此本实验以拟南芥中与人类同源的BRCA1基因缺失性突变体为实验材料,利用分子生物学、生物化学和生物信息学分析等方法,结合实验室之前的研究,探究拟南芥BRCA1在干旱胁迫应答中的作用。主要研究结果如下:(1)通过亚细胞定位和组织特异性表达分析,发现拟南芥BRCA1为核定位蛋白,并在拟南芥的根、子叶、叶片、花萼和保卫细胞等部位均有表达。(2)通过测量长期干旱存活率和短期干旱失水率,发现brcal突变体表现出抗旱表型。(3)通过外源ABA处理下气孔观察实验,发现brcal突变体表现出对ABA高敏的表型。(4)通过转录组测序分析(RNA-seq),发现在普通条件下,与野生型(WT)相比,brcal突变体在全基因组范围内影响基因的表达,同时上调差异表达基因富集到ROS响应途径。(5)通过利用NBT(四唑硝基蓝法)和DAB(二氨基联苯胺法)对野生型(WT)和brcal突变体染色,发现在brcal突变体中过氧化氢和超氧负离子的含量均高于野生型(WT)。综合上述的实验结果,我们发现拟南芥BRCA1在干旱胁迫中行使负调控作用。希望本实验结果能为后续干旱胁迫应答中的分子机制研究提供一些理论依据。
【图文】：

图 1ABA 响应途径中 ABA 依赖途径（引自[22]）Figure 1 ABA-dependent way in ABA responsereactive oxygen species，，ROS）是耗氧生物代谢过

pCAMBIA1302载体图谱
【学位授予单位】：东北师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：Q943.2;Q945.78

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 ;BRCA1基因变异致癌风险分析出炉[J];广州医科大学学报;2018年05期

2 李萌辉;刘俊田;;BRCA1/2基因检测在恶性肿瘤中的应用[J];中国肿瘤临床;2019年07期

3 郭文平;赵烨;;BRCA基因检测相关卵巢癌的研究进展[J];临床医药文献电子杂志;2017年55期

4 谭东明;尹红英;;人肺腺癌A549细胞株BRCA1基因甲基化与肺癌治疗耐药的关系浅谈[J];现代职业教育;2016年33期

5 石曦雯;罗卫民;汤朗坤;;RSK4与BRCA1基因甲基化在乳腺癌发病机制中的作用探讨[J];健康之路;2017年07期

6 Zi-Zhen Zhang;Yuan Jie Charles Liu;Xiao-Lu Yin;Ping Zhan;Yi Gu;Xing-Zhi Ni;;Loss of BRCA1 expression leads to worse survival in patients with gastric carcinoma[J];World Journal of Gastroenterology;2013年12期

7 ;Will Chinese ovarian cancer patients benefit from knowing the BRCA2 mutation status?[J];癌症;2012年01期

8 ;Individualized Chemotherapy in Advanced NSCLC Patients Based on mRNA Levels of BRCA1 and RRM1[J];Chinese Journal of Cancer Research;2012年03期

9 TANAKA Kaoru;;BRCA1 involved in regulation of Bcl-2 expression and apoptosis susceptibility to ionizing radiation[J];Science China(Physics,Mechanics & Astronomy);2011年05期

10 刘连新,朱安龙,乔海泉;乳腺癌与BRCA[J];国外医学(肿瘤学分册);1999年04期

相关会议论文 前10条

1 Mengwei Wang;Mingxiu Lv;Kui Lu;Guangbin Liu;Zhijie Sun;;Design and synthesis of active peptides based on BRCA1(782-786) and interaction of they with target peptide RAD51(181-200)[A];河南省化学会2018年学术年会摘要集[C];2018年

2 史庭燕;Pan WANG;Caixia XIE;Sheng YIN;Di SHI;Congchong WEI;Wenbin TANG;Rong JIANG;Xi CHENG;Qingyi WEI;Qing WANG;Rongyu ZANG;;BRCA1 and BRCA2 mutations in ovarian cancer patients from China:ethnic-related mutations in BRCA1 associated with an increased risk of ovarian cancer[A];2017中国长三角遗传学大会会议手册[C];2017年

3 李文凤;胡震;张斌;曹明智;王永胜;沈镇宙;邵志敏;;BRCA1 1100delAT突变:中国家族性乳腺癌人群中重复出现的突变[A];第四届中国肿瘤学术大会暨第五届海峡两岸肿瘤学术会议教育集[C];2006年

4 Tatyana Grushko;Olufunmilayo I Olopade;;BRCA1 Promoter Hypermethylation is Associated with Expression and Copy Number of BRCA1 in Sporadic Breast Cancer[A];中国药理学会化疗药理专业委员会第九届学术研讨会论文摘要集[C];2008年

5 Wang Ziyi;Yading Xie;Guoshuang Shen;Fangchao Zheng;Dengfeng Ren;Jiuda Zhao;;The Relationship between BRCA1/2 Mutations and the Efficacy of DNA-Damaging Drugs in Triple-Negative Breast Cancer:A Meta-analysis[A];第十二届全国免疫学学术大会摘要汇编[C];2017年

6 Nan Kang;Dan Li;Weimin Zhang;Qimin Zhan;;BRCA1 negatively regulates miR-146a and inhibits its tumor promoting functions in breast cancer cells[A];全国肿瘤流行病学和肿瘤病因学学术会议论文集[C];2015年

7 Carlota Costa;Jose Javier Sanchez;Ana Gimenez-Capitan;Teresa Moran;Susana Benlloch;Miquel Taron;Rafael Rosell;;BRCA1,RAP80 and SUMO ligases (PIAS1 and PIAS4) mRNA expression levels and survival in advanced gastric cancer patients receiving second-line docetaxel chemotherapy[A];2011医学科学前沿论坛第十二届全国肿瘤药理与化疗学术会议论文集[C];2011年

8 史庭燕;Pan WANG;Wenbin TANG;Rong JIANG;Sheng YIN;Di SHI;Xi CHENG;Qing WANG;Qingyi WEI;Rongyu ZANG;;Correlation of residual disease and survival in germline BRCA mutationassociated ovarian cancer[A];2017中国长三角遗传学大会会议手册[C];2017年

9 ;The mechanism of BRCA1 participate sporadic breast carcinomas genesis[A];两岸三地药理学与临床药理学术会议论文集[C];2008年

10 Chen Liang;Hui Wu;Lingfei Ma;Junyan Lei;Cuihong Jin;;Progress in the role of BRCA1 regulating oxidative damage in neurodegenerative diseases[A];2018环境与健康学术会议--精准环境健康：跨学科合作的挑战论文汇编[C];2018年

相关重要报纸文章 前10条

1 记者 靳澎;我国七成卵巢癌初诊已为晚期[N];家庭医生报;2017年

2 南方日报记者 李R

本文编号：2708172