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拟南芥核质转运蛋白TRN1参与逆境适应的功能研究

2020-12-09阅读(469)

拟南芥核质转运蛋白TRN1参与逆境适应的功能研究

论文摘要

拟南芥中TRANSPORTIN1（AtTRN1）基因能够编码入核转运蛋白,其功能类似于酵母细胞和人类细胞中的TRN1同源蛋白,参与细胞质与细胞核之间的物质转运,从而完成各种生命活动。目前,对TRN1蛋白的研究较少,具体的转运过程仍有待进一步的阐明。在本研究中,我们研究了纯合突变体trn1-3和弱突变体sic1在NaCl、LiCl、KCl、Mannitol和PEG等非生物胁迫条件下相较于野生型的表型及生理变化,包括根长生长的抑制程度、鲜重变化、抗氧化酶类基因的表达水平以及各种抗氧化酶类活性的测定,同时我们通过酵母双杂交验证与TRN1羧基端具有相互作用的蛋白来拓展对其功能的进一步认识。本研究发现在150mMNaCl的高盐和干旱等非生物胁迫条件的处理下,TRN1基因的相关突变体trn1-3和弱突变体sic1在响应胁迫条件的生理变化情况及抗氧化酶基因和干旱相关基因PR家族的表达情况中与野生型相比存在着明显的差异,通过对抗氧化酶活性的生理学和基因定量的分子生物学等方面的数据统计、分析发现TRN1基因的突变体trn1-3具有一定的抗旱生理特性,我们进行了干旱实验、复水实验和干旱基因PR家族的定量进行了进一步验证,结果均表现一致。我们进一步通过酵母双杂交蛋白互作验证了干旱相关蛋白PR家族与TRN1羧基端具有直接的相互作用,即在SD/-Trp/-Leu/-His（TDO）+X-α-gal上和SD/-Trp/-Leu/-His/-Ade（QDO）+X-α-gal上均能够生长良好。表型结果和分子实验数据均表明trn1-3突变体表现出较为显著的耐旱表型,后续将进一步对耐旱的生理机制进行深入研究,以扩展我们对其功能的认识。

论文目录

  • 中文摘要
  • Abstract
  • 第一章 前言
  •   1.1 真核生物细胞中的核质转运简介
  •   1.2 核孔复合体的动力学转运过程
  •   1.3 核质转运蛋白TRN1的研究进展
  •   1.4 植物对盐胁迫的响应机制
  •     1.4.1 盐胁迫对植物根系的影响
  •     1.4.2 盐胁迫对植物叶片的影响
  •   1.5 渗透胁迫对植物的影响
  •   1.6 植物的耐旱适应机制研究
  •   1.7 本研究选题的背景及意义
  • 第二章 实验所需材料和方法
  •   2.1 实验材料
  •     2.1.1 实验中用到的拟南芥种子
  •     2.1.2 实验所用菌株
  •     2.1.3 实验室所用到的质粒载体
  •   2.2 实验用到的药品和试剂
  •   2.3 实验方法及试剂配方
  •     2.3.1 1/2MS培养基配方
  •     2.3.2 拟南芥种子的消毒
  •     2.3.3 拟南芥DNA的提取
  •     2.3.4 LB培养基的配制
  •     2.3.5 DNA凝胶回收
  •     2.3.6 DH5α大肠杆菌质粒的提取
  •     2.3.7 Rb-Cl法制备大肠杆菌DH5α、DB3.1 感受态细胞
  •     2.3.8 热激法转化感受态细胞
  •     2.3.9 农杆菌GV3101感受态的制备与转化
  •     2.3.10 拟南芥不同基因型的杂交
  •     2.3.11 酵母感受态的制备及转化
  •     2.3.12 Prey质粒与Bait质粒一对一互作验证
  •     2.3.13 干旱胁迫实验
  •     2.3.14 酵母质粒的提取
  •     2.3.15 感受态细胞转化效率的检验
  •     2.3.16 干旱复水实验
  •     2.3.17 植物总RNA的提取
  •     2.3.18 反转录
  •     2.3.19 CTAB法提取拟南芥DNA
  •     2.3.20 TAIL-PCR
  •     2.3.21 粗酶提取液的制备
  •     2.3.22 SOD活性测定
  •     2.3.23 POD活性测定
  •     2.3.24 CAT活性测定
  •     2.3.25 APX活性测定
  •     2.3.26 DAB染色
  •     2.3.27 数据统计与分析
  •   2.4 实验中所用引物序列
  •     2.4.1 纯杂合鉴定引物
  •     2.4.2 测序及质粒鉴定引物
  •     2.4.3 QRT-PCR引物
  •     2.4.4 TAIL-PCR引物
  • 第三章 实验结果
  •   3.1 非生物胁迫对突变体的根长影响
  •     3.1.1 Na Cl对突变体的根长影响
  •     3.1.2 Li Cl对突变体的根长影响
  •     3.1.3 KCl对突变体的根长影响
  •     3.1.4 Mannitol对突变体的根长影响
  •     3.1.5 PEG对突变体的根长影响
  •   3.2 突变体trn1-3 增强了拟南芥植物体的耐旱性
  •   3.3 trn1-3 突变体增强了盐胁迫条件下抗氧化相关基因的表达
  •   3.4 At TRN1C互作蛋白基因的测序与验证
  •     3.4.1 At TRN1C互作蛋白基因的测序
  •     3.4.2 At TRN1C互作蛋白的验证
  •   3.5 B945恢复株系的基因定位及初步分析研究
  • 第四章 讨论
  •   4.1 非生物胁下的初生根的生长抑制
  •   4.2 TRNSPORTIN1可能参与拟南芥非生物胁迫过程
  •   4.3 酵母双杂交验证蛋白互作的可行性分析
  •   4.4 本论文的研究展望
  • 参考文献
  • 致谢

    • 文章来源

    类型: 硕士论文

    作者: 尹阳阳

    导师: 牟长军

    关键词: 入核转运蛋白,逆境适应,抗旱,互作蛋白

    来源: 兰州大学

    年度: 2019

    分类: 基础科学

    专业: 生物学

    单位: 兰州大学

    分类号: Q945.78

    总页数: 77

    文件大小: 4181K

    下载量: 61

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