杨树小分子肽调控根发育的研究

发布时间：2021-10-20 11:46

　　根是高等植物吸收水分和营养的重要器官,同时为固着生长提供支撑。根端分生组织是根发育和根系形成的细胞来源。研究表明,根发育受到精密的基因网络调控,WOX5、PLT和SCR等关键转录因子通过维持根端分生组织调控根发育。近期针对模式植物的研究发现,小分子肽在根发育过程中发挥了重要作用,其中PSK-α、TDIFL、CLE6、RGF1和CLEL6明显促进拟南芥主根伸长。然而木本植物小分子肽调控根发育的功能目前知之甚少。本研究通过序列同源性和化学合成的办法获得了5种拟南芥小分子肽在杨树中的同源蛋白序列,并分别命名为PSK-α、PtTDIFL、PtCLE6、PtRGF1和PtCLEL6。我们在拟南芥MS萌发培养基中分别添加浓度为0.1、1和10μM的上述5种小分子肽,结果发现PSK-α、PtTDIFL和PtCLE6能够显著促进拟南芥主根伸长。进一步的观察发现,与对照相比,小分子肽处理的幼苗根端分生组织区域长度增加,且细胞数目增多。相反,外施PtRGF1和PtCLEL6则抑制了主根伸长,并且导致主根呈现出波浪状卷曲的表型,同时与对照相比,根端分生组织区域明显变短,细胞数目显著减少。上述结果表明5种小分... 

【文章来源】：山东农业大学山东省

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
中文摘要
Abstract
1 前言
    1.1 小分子肽的结构与功能
        1.1.1 小分子肽的结构和分子作用机制
        1.1.2 小分子肽功能研究进展
    1.2 小分子肽的合成
        1.2.1 前体衍生肽
        1.2.2 非前体衍生肽
    1.3 翻译后修饰肽研究进展
        1.3.1 脯氨酸羟基化
        1.3.2 酪氨酸硫酸化
    1.4 植物根的发育
        1.4.1 不定根的发生
        1.4.2 根伸长的分子机制
    1.5 根端分生组织研究进展
        1.5.1 根端分生组织的结构与功能
        1.5.2 根端分生组织的发育与维持
        1.5.3 小分子肽对根端分生组织发育影响研究进展
    1.6 本研究的目的和意义
2 材料与方法
    2.1 实验材料
        2.1.1 植物材料
        2.1.2 菌株与载体
        2.1.3 试剂
        2.1.4 引物和小分子肽
        2.1.5 主要仪器
    2.2 实验方法
        2.2.1 拟南芥幼苗培养基配制
        2.2.2 处理拟南芥种子
        2.2.3 共聚焦显微镜拍照拟南芥根分生组织
            2.2.3.1 透明法
            2.2.3.2 染色法
        2.2.4 统计拟南芥根分生区长度和单侧细胞数目
        2.2.5 CTAB法提取植物基因组
        2.2.6 CTAB法提取植物总RNA
            2.2.6.1 检测RNA的质量和浓度
            2.2.6.2 天根FastQuant cDNA反转录合成试剂盒
        2.2.7 扩增目的基因
        2.2.8 康为琼脂糖凝胶DNA回收试剂盒
        2.2.9 康为高纯度提质粒试剂盒
        2.2.10 TOP10大肠杆菌感受态细胞的制备
        2.2.11 大肠杆菌细胞的转化
        2.2.12 目的片段和质粒的酶切、连接、转化
        2.2.13 GV3101农杆菌感受态的制备
        2.2.14 冻融法转化农杆菌
        2.2.15 农杆菌转化拟南芥
        2.2.16 84K杨生根培养
3 结果与分析
    3.1 合成小分子肽
    3.2 PSK-α、PtTDIFL、PtCLE6、PtRGF1和PtCLEL6等5种小分子肽对拟南芥主根伸长的影响
    3.3 小分子肽对根端干细胞关键调控基因的影响
    3.4 PSK、PtTDIFL、PtCLE6、PtRGF1和PtCLEL6等5种小分子肽对杨树不定根的影响
    3.5 过高浓度的PSK-α、PtTDIFL和PtCLE6抑制根的生长和发育
4 讨论
    4.1 小分子肽对根系伸长的调控作用
    4.2 小分子肽对不定根发生的调控作用
    4.3 小分子肽作用通路分析
5 结论
参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]生长素和细胞分裂素诱导愈伤组织生根的作用机理[J]. 林港丽,徐敬,顾家家,陈文荣.  中学生物学. 2020(01)
[2]植物多肽生长因子PSK的特性与功能研究进展[J]. 杨书珍,丰明乾,潘思轶,刘合生,彭丽桃.  西北植物学报. 2007(02)



本文编号：3446852