拟南芥GADD45A家族蛋白在ABA响应过程中的功能研究

论文摘要

非生物胁迫例如高温、冻害、干旱、盐害、紫外线等严重的影响了植物的正常生长发育。植物在长期的进化过程中形成了精密的调控系统应对不良环境产生的危害。脱落酸(Abscisic acid,ABA)是重要的植物激素,调控植物的种子萌发、休眠、由营养生长向生殖生长的转换、生长发育过程以及生物和非生物胁迫响应。在哺乳动物中,GADD45家族蛋白作为接头蛋白,通过与组蛋白识别酶、转录因子、去甲基化酶等蛋白互作,形成不同的复合体,从而参与细胞周期、细胞凋亡及DNA修复等重要的生理过程。但是植物中GADD45家族蛋白的功能尚未被阐明。在本研究中,我们利用生物化学、遗传学分析和生物信息学等手段,研究了拟南芥GADD45A家族蛋白GADD45A1和GADD45A2在ABA应答中的功能。结果发现:(1)GADD45A1和GADD45A2均为核定位蛋白。(2)GADD45A1和GADD45A2在拟南芥的子叶、莲座叶、根、花、果颊均能表达。(3)我们创制了GADD45A1、GADD45A2的过表达转基因拟南芥,发现过表达GADD45A1和GADD45A2使拟南芥对ABA处理不敏感。(4)通过转录组测序,我们发现与野生型(WT)相比,过表达GADD45A1和GADD45A2转基因植株中特异地响应ABA的基因富集在非生物胁迫、激素刺激、转录调控、ABA响应等通路。综合上述研究结果,我们初步认为GADD45A1和GADD45A2参与调控ABA应答基因的表达过程。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 引言
•   1.1 植物激素脱落酸
•     1.1.1 ABA的生理功能
•     1.1.2 ABA的信号通路
•   1.2 人类GADD45 家族蛋白
•     1.2.1 人类GADD45 家族蛋白结构分析
•     1.2.2 人类GADD45 家族蛋白的功能
•   1.3 GADD45A的功能
•     1.3.1 GADD45A在细胞周期调控中的作用
•     1.3.2 GADD45A在 DNA去甲基化中的作用
•     1.3.3 植物中GADD45A的功能研究
•   1.4 本研究的意义和目的
• 材料与方法
•   2.1 实验材料
•     2.1.1 植物材料
•     2.1.2 载体和菌株
•     2.1.3 培养拟南芥条件
•     2.1.4 常用培养基及试剂的配制
•   2.2 实验方法
•     2.2.1 拟南芥GADD45A氨基酸序列比对
•     2.2.2 拟南芥基因组DNA的提取
•     2.2.3 拟南芥RNA的提取
•     2.2.4 反转录PCR
•     2.2.5 构建表达载体
•     2.2.6 亚细胞定位
•     2.2.7 制备转基因植株
•     2.2.8 筛选转基因植株
•     2.2.9 GUS染色实验
•     2.2.10 过表达植株在ABA处理下的表型实验
•     2.2.11 转录组测序（RNA-seq）
•     2.2.12 实时荧光定量PCR（RT-qPCR）
• 结果分析
•   3.1 拟南芥GADD45A家族的鉴定
•   3.2 GADD45A1和GADD45A2 的亚细胞定位
•   3.3 GADD45A1和GADD45A2 的时空表达特征
•   3.4 GADD45A1和GADD45A2 过表达植株的鉴定
•   3.5 GADD45A1和GADD45A2 过表达植株在ABA处理下发芽率的表型
•   3.6 GADD45A1和GADD45A2 过表达植株在ABA处理下根长的表型
•   3.7 GADD45A1和GADD45A2 过表达植株对ABA响应基因表达的影响
• 讨论
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间公开发表论文及著作情况

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 殷浩

导师: 徐正一

关键词: 拟南芥,转录组测序

来源: 东北师范大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 生物学

单位: 东北师范大学

分类号: Q945.78

总页数: 49

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