拟南芥下胚轴向光性缺失突变体rpt2抑制子的筛选与鉴定

发布时间：2022-01-06 10:57

　　为适应环境,植物进化出了一系列行使特殊功能的光受体,来感受自然界中不同波长的光,如:红光和远红光受体光敏色素、紫外线受体UVR8、蓝光受体隐花色素和向光素等。其中,向光素PHOTs（PHOT1和PHOT2）作为蓝光受体,参与诸多植物运动调节,如植物向光性、叶绿体运动、气孔开放等。目前关于PHOT1调节弱蓝光诱导的向光弯曲机制较为清晰,然而PHOT1和PHOT2以功能冗余的方式调节强蓝光诱导的向光弯曲机制并不清楚。我们课题组前期发现,基因PHOT1突变,拟南芥表现弯曲增强,在phot1突变体中超表达PHOT2基因拟南芥向光性进一步增强,而phot1 phot2双突变体缺失向光性,表明PHOT1在感受强蓝光后启动促进和抑制向光性的双重反应以适应光环境。结合拟南芥rpt2突变体缺失向光性,而phot1 rpt2双突变体却恢复向光弯曲,推测PHOT1介导的旁路抑制途径位于RPT2上游。为解析植物应答强蓝光选择最佳生长取向避免强光伤害的机制,本课题以rpt2突变体为材料进行EMS（Ethylmethane sulphonate）诱变,筛选恢复下胚轴向光弯曲的双突变体,即寻找RPT2基因的抑制子,... 

【文章来源】：河南大学河南省

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

向光素与NRL蛋白介导的植物向光性反应（改自Christieetal.,2014）

前言的磷酸化水平，使其重新转移到质膜上与 PHOT1 形成复合体，介导二向弯曲的发生(Haga et al., 2015)。Phytochrome（phy）和 Cryptochrome（cry）等其他光受体主要通过调控 RPT2 的表达和 GA 的合成，也参与植物向光性的调控，如图 1-2 B 所示。用 3 h 强蓝光处理相关遗传材料，Northern blot 实验结果表示 RPT2 的转录本在 phyA cry1 cry2 三突中不能被诱导产生正常水平，这表明不管是 CRY1、CRY2 还是 PHYA 对于蓝光处理下 RPT2 的合成是至关重要的；当蓝光处理时间延长至24 h之后，蛋白免疫实验结果显示，在phyA crycry2 三突变体中 RPT2 的表达量有很大程度的回升，且下胚轴能发生轻微程度的向光性反应，而 phyA phyB cry1 cry2 四突中几乎检测不到 RPT2 蛋白，并且下胚轴缺失向光弯曲反应，这暗示 PHYB 对于 RPT2 蛋白的诱导表达也有调控作用，并且通过此方式来参与强蓝光下下胚轴弯曲反应的调控(Tomoko et al., 2010)。

1对于蓝光反应的促进作用研究的较为清楚，但是其抑制弯曲参与还不清楚。前人的研究表明，PHOT1和PHOT2同时突变HOT2和RPT2同时缺失也不能发生向光弯曲，但是若PHOT1能恢复正常的，如图1-3 A所示(Sayaka et al., 2004)，本课题在RPT2突变的基础上再突变掉PHOT1会恢复向光性的信号我们推测PHOT1突变后，其对于强蓝光介导的向光性通路中究这一抑制的分子机制，并完善PHOT1和PHOT2参与的强蓝游信号转导模式，如图1-3 B所示(赵翔, 2014)，我们对此通变体施以EMS化学诱变，通过单侧强蓝光筛选如phot1 rpt回交测序、转录组BSR分析以及图位克隆等技术，分离鉴定Y蛋白。此研究能够完善蓝光介导的向光弯曲反应的调控模多变的外界光强下调节自身的生长取向和茎叶分布来避免的生长状态。

【参考文献】：
期刊论文
[1]植物向光素信号通路中NPH3蛋白的研究进展[J]. 乔新荣,陈琼.  植物生理学报. 2015(06)
[2]拟南芥基因的图位克隆技术[J]. 毛培培,刘瑞霞,赵云云.  生物学通报. 2007(12)

博士论文
[1]拟南芥ABC转运蛋白P2SA1在下胚轴向光弯曲中的功能分析[D]. 赵翔.河南大学 2014



本文编号：3572324