拟南芥高温胁迫响应基因的鉴定和功能研究

来源 :山东农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:CRP0538570914
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
温度是影响植物生长发育和自然分布的主要限制因子之一。在长期的进化过程中植物形成了响应温度胁迫的抗性机制。有研究表明表观遗传可以参与到植物响应温度胁迫的抗性机制中,基因组的表达调控受染色质结构改变的影响,而组蛋白的翻译后修饰和DNA甲基化调控是控制染色质结构变化的主要因素。在高等生物体中,DNA甲基化修饰是调控基因表达的一个重要的表观遗传学。而RNA介导的DNA甲基化(RNA-directed DNA methylation,RdDM)途径是植物在非生物胁迫下基因表达调控的重要机制。本研究以拟南芥为材料,利用正向遗传学与反向遗传学策略,分离鉴定了两个与温度胁迫相关的基因,主要结果如下:  (1)通过对温度胁迫芯片数据、拟南芥表观遗传学图谱和siRNA数据库的分析筛选到可能受高温胁迫诱导和表观遗传调控的基因AT2G21150,该基因编码一个植物光周期调控相关蛋白XCT。  (2)利用DNA甲基化测序(BSP)和qRT-PCR技术分析该基因启动子区域的甲基化水平和基因表达量,结果表明两者均受到高温胁迫的影响。  (3)利用AT2G21150的T-DNA插入突变体(xct-2、xct-3),研究发现,在种子萌发期和幼苗期突变体植株表现出对高温胁迫的敏感表型。  (4)对该基因的时空表达模式进行检测,发现该基因在种子中的表达水平最高。该基因的表达还明显受高温诱导,在高温胁迫中,基因启动子区域的甲基化水平明显下降而且24-nt siRNA的积累量明显下调,推测可能是siRNA介导的RdDM途径通过降低甲基化水平促进了基因的表达。  (5)体外瞬转烟草实验进一步验证了RNA介导的DNA甲基化途径参与了高温响应过程。  (6)对EMS诱变的突变体库进行筛选,鉴定了一个成苗抗热突变体,命名为h46。该突变体短日照条件下与野生型区别不大,但长日照条件下表现出植株矮小、花青素积累的表型。  (7)在种子萌发期对h46进行高温处理,突变体表现出热敏感的表型,而在幼苗期和成苗期却表现出抗热表型。  (8)对该突变体进行图位克隆,发现突变位点位于一号染色体上,下一步验证该突变基因,进行互补验证。该突变体具有较强的非生物胁迫抗性,为进一步研究植物与高温胁迫的关系提供了依据。
其他文献
甘薯是世界上重要的粮食作物之一,也是重要的工业原料、饲料作物和新兴能源作物。甘薯薯块富含淀粉,淀粉的理化性质,特别是糊化特性是反映淀粉品质的重要指标,对淀粉的应用及加工品的质量有重要的影响;此外,甘薯薯块中的可溶性糖含量的高低对甘薯的食用品质、加工及抗逆性等有重要作用。本研究对6个地点的8个甘薯品种的淀粉直链淀粉含量、淀粉糊化性质DSC参数等和7个甘薯品种在生长过程中薯块淀粉和可溶性糖含量的变化及
目的:绵羊主要组织相容性复合体(MHC)是与绵羊各种抗原递呈、免疫调节、抗性/易感性等紧密相关的基因簇,这些基因是一组紧密连锁的基因群。目前我们对绵羊MHC的基因组结构信息知
目的:明确EB病毒相关胃癌(EBV-associatedgastriccarcinoma,EBVaGC)WNT5A表观遗传学异常及其生物学意义。探讨EBVaGC和EBV阴性胃癌(EBV-negativegastriccarcinoma,EBVnGC)组织
共生固氮可为豆科植物提供所需氮量的30%~50%,人工接种根瘤菌剂,可增加土壤氮素含量,减少化肥的使用,提高鲜草产量或固氮量;但土著根瘤菌会限制根瘤菌剂的根际定殖和结瘤能力,导致接
用高温热解法制备了硅/石墨/沥青热解碳复合材料,通过二次包覆、硼元素掺杂、铜基体刻蚀和碳酸锂溶液浸泡的方法对材料进行改性。采用XRD和SEM测试分析材料的结构和形貌,通过充放电测试、循环伏安及电化学阻抗谱测试研究材料的电化学性能。在900℃下热解制备了硅/石墨/沥青碳复合材料,对比研究了组分不同比例时复合材料的性能,其中硅15mass%石墨35mass%材料性能最佳,首次可逆容量为621.3mAh