拟南芥富亮氨酸重复类受体激酶表达图谱分析及ELE调节叶间期发育研究

发布时间：2017-12-14 11:38

  本文关键词：拟南芥富亮氨酸重复类受体激酶表达图谱分析及ELE调节叶间期发育研究

  更多相关文章： 表达模式分析 富亮氨酸重复类受体激酶 类受体激酶 拟南芥 叶的发育 叶的起始和发生 叶起始速率 叶间期 叶原基

【摘要】：类受体蛋白激酶(RLKs)是植物中一大类跨膜蛋白,它们在细胞之间和细胞与环境之间的信号交流中发挥关键作用。基于胞外结构域的特征,类受体蛋白激酶可以划分为21个亚家族之多,其中富亮氨酸重复类受体激酶(LRR-RLKs)在植物比如拟南芥和水稻中属于最大的类受体激酶亚家族。在拟南芥中,大约有223个富亮氨酸重复类受体激酶。其中只有大约60个被报道过生物学功能,而其他的大多数基因没有被揭示生物学功能。为了系统地研究它们在调节植物生长发育和逆境适应中的作用,本研究构建了所有223个LRR-RLKs启动子驱动GUS报告基因表达的转基因植物,并分析了它们在不同的发育阶段和组织中具体的表达模式,例如营养生长阶段的整体幼苗、根尖及侧根、子叶及莲座叶和其表皮特化结构(气孔保卫细胞和表皮毛)以及生殖阶段的花序、成熟花及角果等不同发育阶段的组织和器官中的表达模式。这些结果为阐明这个庞大而重要的信号蛋白家族的生物学功能提供了宝贵的资源。植物营养生长阶段的叶子数量是农艺形状生物量的主要体现,对叶的生长发育和叶起始速率研究尤为重要。但是到目前为止,在遗传和分子水平研究叶起始速率或叶间期的工作还是非常缺乏。本实验室通过激活标签法筛选到一个影响拟南芥叶片数量的突变体,通过热不对称PCR(TAIL-PCR)鉴定到其插入位点。其对应的T-DNA插入缺失突变体的莲座叶数目明显多于野生型而不影响开花时间,该基因被命名为EXTRA LEAVES(ELE)。植物比较基因组学在线工具PLAZA3.0分析发现ELE是一个非典型蛋白激酶基因,为双子叶植物所特有。缺失突变体ele-1呈现莲座叶生长发育加快的表型,而且通过原位杂交及启动子驱动报告基因GUS等方法发现ELE在叶原基及幼嫩的叶子组织中特异表达。ELE不仅影响莲座叶数目,对叶序也有一定的改变。通过转录组测序对即将出现表型差异的突变体及野生型进行了差异表达分析,发现与叶起始速率相关基因CYP78A5/KLU的转录水平在突变体中明显下调,一些参与细胞壁松弛扩展蛋白(expansin)基因的转录水平在突变体中上调。双突变体ele-1 cyp78a5的叶起始速率与cyp78a5相同,都快于ele-1,表明CYP78A5在叶起始速率或叶间期调控途径中可能是ELE下游基因。
【学位授予单位】：兰州大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：Q943.2
，

本文编号：1287780