擬南芥AtRRM1基因及其油菜同源基因的功能研究.pdf

1、擬南芥作為模式植物，在過去的十幾年內一直是科學家們的研究焦點。基于對它的研究，人們不僅提高了自身對植物功能基因的認知水平，同時也試圖通過它來搭建一個了解其他作物和進行生態(tài)學研究的平臺。為此，科學家在擬南芥中構建了T-DNA插入突變體庫，以解析大量的功能未知基因。
　　本文旨在對擬南芥中的一個功能未知基因AtRRM1(At3g23900)的表達及其可能的相關功能進行研究。TAIR對其注釋為RNA識別基序(RNA recognitio

2、nmotif)，AtRRM1基因CDS全長為2964bp，共編碼987個氨基酸。CDD數據庫分析結果顯示其含有兩個保守的結構域。
　　根據對AtRRM1基因純合插入突變體的篩選和表型鑒定發(fā)現:同一時期，突變體植株的株高明顯高于野生型，并且在發(fā)育初期突變體植株的下胚軸較野生型的長。另外，突變體葉片的綠色較野生型淺，且葉柄明顯較長，葉片面積較大。同時，用pMDC83構建該基因的全長表達載體，轉化其純合插入突變體內發(fā)現，突變體表型被不同

3、程度地互補，與AtRRM1基因表達量的檢測結果一致。
　　截取起始密碼子上游2kb左右的序列連入pBI101構建啟動子表達載體，轉化入野生型擬南芥中表達，并對野生型和突變體植株同時取樣進行半定量與定量檢測。GUS染色和定量與半定量的結果相近，表現為各個器官中均有表達但有強弱之分。在莖生葉和蓮座葉的葉脈、花藥、花以及幼嫩角果中有較強表達，在根和較大角果中幾乎無表達，莖的不同部位表達量也有差異。
　　對啟動子進行生物信息學分析發(fā)

4、現，光反應的順式作用元件無論種類還是數量都占多數。后根據推定結果設計了光反應實驗。將突變體和野生型植株一同放在光照、黑暗以及先光照后黑暗三種不同條件下生長，一定時間后，分別檢測植株的發(fā)芽率以及株高。實驗數據顯示，黑暗環(huán)境抑制了突變體下胚軸的伸長，而光可以促進其下胚軸伸長并同時提高了其發(fā)芽率，說明該基因對光敏感，可能參與植物對光的反應過程。
　　植物的株高與植物激素有緊密聯系，尤其與赤霉素關系最為密切。對野生型和突變體植株噴施適量的

5、GA和PAC，并對GA內源基因進行定量檢測發(fā)現:突變體內AtRRM1基因表達量下降的同時，GA代謝路徑中的GA3ox1基因表達量上升，而后者的上升意味著GA的合成量增多。于是我們推斷，突變體的株高為GA和光照共同作用的結果。
　　最后，對AtRRM1基因進行BLASTP比對和序列進化分析發(fā)現，該基因與甘藍和白菜中的基因(Bol037328、Bra014989)親緣性較高。后根據同源性高的白菜基因，在起始和終止密碼子設計引物從甘藍型