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拟南芥转录因子AtMYB44在细菌信号分子-N酰基高丝氨酸内酯调控根生长中的作用

作　者: 李曼
导　师: 宋水山
学　校: 河北工业大学
专　业: 生物化工
关键词: N-酰基高丝氨酸内酯(AHLs) 拟南芥 AtMYB44基因 防卫反应
分类号: Q943.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要


细菌通过分泌一种或者几种小分子的化学信号分子相互交流，协调群体行为，这一现象被称为群体感应(QuorumSensing,QS)。革兰氏阴性细菌利用N-酰基高丝氨酸内酯（N-acyl-homoserinelactones,AHLs）作为QS信号分子。细菌利用QS系统调节体内许多生物学功能，如共生现象、毒力作用、生物发光、孢子的产生、生物膜形成、生物群游现象和质粒接合与转移等。近年来研究结果表明，AHLs能够调控植物根的生长和发育，但是，植物是如何感知这些细菌信号还知之甚少，因此研究AHLs在植物中的信号通路是十分必要的。在植物生长发育和胁迫反应中，转录因子在调控基因表达中发挥重要的作用。AtMYB44归属于拟南芥中的R2R3-MYB亚基22转录因子家族。本次研究中，我们用1μMN-3-羰基己酰基高丝氨酸内酯（N-3-oxo-hexanoyl-homoserinelactone,3OC6-HSL）或10μMN-3-羰基辛酰基高丝氨酸内酯（N-3-oxo-octanoyl-homoseringlactone,3OC8-HSL）处理拟南芥后，以不用AHLs处理的拟南芥作为对照，分别与拟南芥29K基因组表达谱芯片进行杂交，从芯片结果中我们发现，AtMYB44基因在两种信号分子处理的情况下都有所上调，通过real-timePCR验证，我们发现qRT-PCR实验结果和芯片结果一致。从文献出我们发现AtMYB44基因可能参与了AHLs调控拟南芥根伸长的作用。用1μM3OC6-HSL或10μM3OC8-HSL处理拟南芥后，AHLs对野生型拟南芥主根的伸长有明显的促进作用，而这种促进作用在atmyb44突变体上完全消失，在转基因的过表达AtMYB44植株上这种促进作用被显著地放大。我们发现，3OC6-HSL和3OC8-HSL两种信号分子不仅能够诱导AtMYB44基因的表达还诱导一些和生长素、细胞分裂素相关的基因表达。实验结果表明，AtMYB44基因在AHLs调控拟南芥主根伸长通路中发挥重要的作用。以往研究证明，转录因子AtMYB44在植物防卫反应的过程中起重要作用，我们分析了AtMYB44转录因子在AHLs调控拟南芥对胡萝卜软腐欧文氏菌E.carotovorasubsp.carotovora(简称Ecc)基本防卫中的作用。实验结果表明，转录因子AtMYB44参与AHLs介导的抑制拟南芥抗Ecc过程，并且对于拟南芥抗病是负向调控作用。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-10
第一章 绪论  10-24
  §1-1 细菌的群体感应系统  10-11
  §1-2 基因芯片技术  11-15
    1-2-1 基因芯片技术概念和原理  11
    1-2-2 基因芯片技术分类和主要技术流程  11-13
    1-2-3 基因芯片的发展  13-14
    1-2-4 基因芯片的应用及前景  14-15
  §1-3 植物的转录因子和MYB蛋白  15-19
    1-3-1 植物的转录因子结构特征  15-16
    1-3-2 植物MYB转录因子  16-17
    1-3-3 植物MYB蛋白的DNA结合位点  17-18
    1-3-4 植物MYB蛋白DNA结合的特性  18-19
  §1-4 植物的防卫反应  19-22
    1-4-1 植物防卫信号的识别  19-20
    1-4-2 参与植物防卫反应的信号分子  20
    1-4-3 植物防御反应信号转导途径拮抗及协同作用  20-21
    1-4-4 大白菜软腐病菌的研究现状  21-22
  §1-5 课题的意义  22-24
第二章 生物信息学分析拟南芥表达谱芯片杂交数据  24-32
  §2-1 材料  24-26
    2-1-1 供试植物  24
    2-1-2 引物  24
    2-1-3 试剂  24
    2-1-4 仪器设备  24-25
    2-1-5 培养基及营养液  25-26
  §2-2 方法  26-29
    2-2-1 拟南芥的种植  26
    2-2-2 AHLs处理拟南芥幼苗  26
    2-2-3 植物总RNA的提取  26-27
    2-2-4 芯片分析  27
    2-2-5 RT-PCR与cDNA的合成  27-28
    2-2-6 RealTimePCR检测基因的表达  28-29
  §2-3 结果  29-30
    2-3-1 real-timePCR验证基因芯片结果  29-30
  §2-4 小结  30-32
第三章 AtMYB44在N-酰基高丝氨酸内酯调控拟南芥根生长过程中的作用  32-44
  §3-1 材料  32-34
    3-1-1 供试植物  32
    3-1-2 引物  32
    3-1-3 试剂  32-33
    3-1-4 仪器设备  33-34
    3-1-5 培养基及营养液  34
  §3-2 方法  34-35
    3-2-1 拟南芥的种植  34
    3-2-2 AHLs处理拟南芥幼苗  34
    3-2-3 植物总RNA的提取  34
    3-2-4 RT-PCR与cDNA的合成  34
    3-2-5 拟南芥主根长度的测定  34-35
    3-2-6 RealTimePCR检测基因的表达  35
  §3-3 结果  35-42
    3-3-1 AHLs对不同基因型拟南芥主根生长的影响  35-36
    3-3-2 AHLs对拟南芥AtMYB44基因表达的影响  36-37
    3-3-3 AHLs通过AtMYB44调控与细胞分裂素相关ARR15、ARR4、CYCB2基因的表达  37-40
    3-3-4 AHLs通过AtMYB44调控与生长素相关IAA14、IAA7、MAX2基因的表达  40-42
  §3-4 小结  42-44
第四章 转录因子AtMYB44与AHLs调控拟南芥对Ecc的抗病分析  44-50
  §4-1 材料  44-46
    4-1-1 供试菌株植株及植物  44
    4-1-2 主要试剂  44-45
    4-1-3 仪器设备  45
    4-1-4 培养基  45-46
  §4-2 方法  46-47
    4-2-1 拟南芥的种植  46
    4-2-2 AHLs处理拟南芥幼苗  46
    4-2-3 菌种的活化培养  46
    4-2-4 植物病原菌接种及抗病性评价  46-47
  §4-3 结果  47-49
  §4-4 小结  49-50
第五章 结论  50-52
参考文献  52-56
致谢  56-58
攻读学位期间所取得的相关科研成果  58

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中图分类: > 生物科学 > 植物学 > 植物细胞遗传学 > 植物基因工程
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