GSNOR在拟南芥侧根发育中的调控机理

发布时间：2017-03-29 22:02

  本文关键词：GSNOR在拟南芥侧根发育中的调控机理，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：亚硝基谷胱甘肽还原酶(S-nitrosoglutathione reductase, GSNOR)是生物体中一类保守的蛋白,通过催化亚硝基谷胱甘肽(GSNO)还原,对信号分子一氧化氮(NO)的代谢和平衡状态进行调控,从而参与植物的生长发育和抗病等多种代谢途径。拟南芥中,GSNOR完全缺失突变体hot5-2 (Col背景)与hot5-4 (WS背景)均表现出极度缺乏侧根,而将GSNOR回补到缺失突变体hot5-2中能完全恢复侧根数目,因此,GSNOR是控制拟南芥侧根数目的关键基因。GSNOR蛋白的定位分析表明GSNOR在侧根中富集并大量表达,表明GSNOR直接参与了侧根的发生及发育过程。通过对生长素报告蛋白DR5::GFP以及DII-VENUS的观察表明,突变体侧根中没有明显的生长素累积,以形成侧根发生及发育的生长素浓度梯度。进一步的生理实验表明,内外源NO的含量均改变侧根中生长素的含量及其正常发育,而且在GSNOR的突变体中,改变的效应更强,由此表明GSNOR能够调节植物侧根中生长素的极性运输,从而对侧根的发育进行调节。另一方面,我们的观察表明NO对植物的生长素信号传导有明显的促进效应。主要表现为NO的累积能促进IAAs蛋白的降解；相应的,内外源的NO处理都能增加侧根发生关键基因ALF4, LBD18的上调表达,因此NO可以增强生长素对于侧根发生的诱导效应。综上所述,本研究通过对NO代谢关键蛋白GSNOR的研究表明,NO在侧根的发生中起到重要的调控作用,在低浓度的NO条件下,NO能增强生长素信号对侧根的诱导作用,从而增加侧根数量；随着NO的浓度增加,生长素的极性运输遭到破坏,侧根原基中不能有效的累积供给侧根发生及发育的生长素浓度梯度,从而抑制侧根的发生及发育。其中,GSNOR在NO与生长素的互作中起到核心的调控功能。
【关键词】：一氧化氮 亚硝基谷胱甘肽还原酶 生长素 拟南芥 侧根
【学位授予单位】：兰州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：Q943
【目录】：

• 中文摘要3-4
• Abstract4-5
• 缩略词5-9
• 第一章 前言9-21
• 1.1 亚硝基谷胱甘肽还原酶的功能研究进展9-13
• 1.1.1 GSNOR对植物体内NO代谢的调控9-10
• 1.1.2 GSNOR在植物生长发育中作用10-11
• 1.1.3 GSNOR在植物抗逆中作用11-13
• 1.2 植物中侧根发育的研究进展13-17
• 1.2.1 侧根发育的过程及调控基因14-15
• 1.2.2 生长素对侧根发育的调控15-16
• 1.2.3 其它因素对侧根发育的调控16-17
• 1.3 NO的功能及其在植物侧根发育中的作用17-19
• 1.4 研究目的、内容和科学意义19-21
• 第二章 材料与方法21-30
• 2.1 试验材料21-23
• 2.1.1 植物材料及菌株21
• 2.1.2 试验试剂和仪器21-22
• 2.1.3 供试培养基及溶液22-23
• 2.2 试验方法23-30
• 2.2.1 拟南芥培养23
• 2.2.2 主根长度和侧根数目的统计23-24
• 2.2.3 GUS和PI的染色及荧光的观察24
• 2.2.4 拟南芥转基因株系的构建24-25
• 2.2.5 拟南芥转基因植株的筛选25
• 2.2.6 突变体背景下Marker基因的构建25-26
• 2.2.7 植物中总RNA的提取26-27
• 2.2.8 cDNA的合成及引物的设计27-28
• 2.2.9 实时荧光定量PCR28
• 2.2.10 拟南芥基因组DNA的快速提取法28-29
• 2.2.11 T-DNA基因型鉴定29-30
• 第三章 结果与分析30-43
• 3.1 GSNOR在侧根发育中起着至关重要的作用30-32
• 3.2 GSNOR通过维持体内NO的平衡调节侧根的发育32-35
• 3.3 hot5突变体侧根发育中生长素运输和信号传导均受到影响35-39
• 3.4 内外源NO水平影响生长素运输和信号传导并参与侧根发育过程39-43
• 第四章 讨论与展望43-45
• 参考文献45-51
• 附录51-53
• 在学期间的科研成果53-54
• 致谢54

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1 孙艳艳;GSNOR在拟南芥侧根发育中的调控机理[D];兰州大学;2015年

  本文关键词：GSNOR在拟南芥侧根发育中的调控机理，由笔耕文化传播整理发布。

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本文编号：275496