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拟南芥WD-40重复蛋白AtARCA和AtAGB1对干旱胁迫信号响应机理的研究

作　者: 闫诚
导　师: 梁建生
学　校: 扬州大学
专　业: 生物化学与分子生物学
关键词: 拟南芥 脱落酸 干旱胁迫 信号转导
分类号: Q945.78
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
下　载: 162次
引　用: 3次
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内容摘要


利用植物生理学和分子生物学手段研究植物对干旱胁迫信号的感知和信号转导过程,从而最大限度地挖掘逆境条件下作物的生产潜力,提高作物的水分利用效率是当今植物科学研究领域中的一个重大课题。本文以拟南芥AtARCA和AtAGBl蛋白缺失突变体arca和agbl以及它们的野生型Col为研究材料,综合运用了土培法、溶液培养法、组织培养法、形态学观察法、ELISA分析技术以及其它一些生理生化指标测定的方法,从不同角度初步探讨了两种蛋白在响应干旱胁迫信号中的差异,为进一步的深入研究提供一些理论依据。研究结果表明: 1、利用生物软件模拟表明,AtARCA蛋白与AtAGBl蛋白在氨基酸序列与空间三维结构上具有相似性,两者均具有WD-40重复结构。 2、三供试拟南芥基因型在形态学结构上存在着一定的差异,其中arca和Col间差异不明显,而两者与agbl-2间形态学差异十分明显。三者在耐旱能力上存在着显著的差异,无论在土培或沙培条件下,arca突变体的耐旱能力最强,agbl-2突变体次之,Col耐旱能力最差。 3、三基因型拟南芥离体叶片失水速率存在着显著差异,Col的离体叶片失水速率明显高于arca和agbl-2,并与两者间存在着极显著的差异。arca和agbl-2间存在着显著差异。 4、三者在气孔密度和气孔长度上存在着一定的差异。气孔长度上,Col>arca>agbl-2,且三者间存在着极显著差异;气孔密度上,agbl-2>arca>Col,且agbl-2的与arca、Col间存在着极显著的差异,arca和Col间则没有明显差异。三者气孔对外源ABA的响应灵敏性存在着显著的差异,其中arca对外源ABA的响应最为灵敏,agbl-2次之,Col最小。 5、在土壤栽培条件下,叶片水势随着干旱处理进程不断下降,处理18天时,三基因型叶片水势arca>agbl-2>Col,三者间存在着极显著差异。 6、土壤干旱后,叶片的气孔阻力随着干旱程度的加剧不断上升,不同基因型间存在着极显著差异。处理18天时,三基因型叶片气孔阻力arca>agbl-2>Col。 7、干旱处理后叶片ABA的含量迅速升高,复水后叶片ABA含量又迅速降至

全文目录


中文摘要  5-7
英文摘要  7-9
缩写表  9-10
1．文献综述  10-26
  1．1 引言  10-11
  1．2 植物细胞对干旱胁迫信号响应及胞内信号转导和胞间信号的传递  11-18
  1．3 G蛋白介导的干旱胁迫信号转导途径  18-23
  1．4 AtARCA蛋白与植物干旱胁迫信号的转导  23-24
  1．5 研究目标  24-26
2．材料与方法  26-31
  2．1 试验材料  26
  2．2 试验处理  26-28
    2．2．1 土壤栽培试验  26-27
    2．2．2 水培实验  27
    2．2．3 组织培养法观察主根生长及侧根发生实验  27-28
  2．3、测定项目及测定方法  28-31
    2．3．1 ARCA和AGB1蛋白序列比对及突变体的鉴定  28
    2．3．2 气孔阻力测定  28
    2．3．3 叶片水势测定  28
    2．3．4 土壤含水量测定  28
    2．3．5 叶片和根系中ABA含量测定  28-29
    2．3．6 离体叶片的失水速率  29
    2．3．7 气孔的密度和气度长度  29
    2．3．8 ABA对气孔开张关闭影响  29-31
      2．3．8．1 ABA对促进气孔关闭的影响  29-30
      2．3．8．2 ABA对抑制气孔开张的影响  30-31
3．结果与分析  31-55
  3．1 AtARCA和AtAGB1蛋白比对及突变体的鉴定  31-32
    3．1．1 AtARCA和AtAGB1两蛋白在序列上具有一定的相似性  31
    3．1．2 AtARCA和AtAGB1两蛋白在蛋白结构上具有相似性  31-32
    3．1．3 arca和agb1-2为两蛋白的缺失功能突变体  32
  3．2 三基因型拟南芥形态学特征和耐旱能力比较  32-34
    3．2．1 三种基因型拟南芥具有不同的形态学特征  32-33
    3．2．2 三种基因型拟南芥具有不同的耐旱能力  33-34
  3．3 三基因型拟南芥具有不同的叶片失水速率  34
  3．4 三基因型拟南芥气孔特性比较  34-37
    3．4．1 三基因型拟南芥在气孔大小和气孔密度上存在着一定的差异  34-35
    3．4．2 外源ABA对三基因型气孔的调控  35-37
  3．5 土壤干旱对三基因型叶片气孔阻力、水势和根、叶ABA含量影响  37-47
    3．5．1 干旱处理下土壤含水量的变化  37-38
    3．5．2 干旱胁迫后三基因型拟南芥叶片水势的变化  38-39
    3．5．3 干旱胁迫下三基因型拟南芥气孔阻力的变化  39-41
    3．5．4 干旱胁迫下三基因型拟南芥叶片ABA含量变化  41-42
    3．5．5 干旱胁迫下三基因型拟南芥根系ABA含量变化  42-43
    3．5．6 气孔导度与叶片、根系ABA含量、叶片水势的相互关系  43-47
  3．6 PEG胁迫对三基因型叶片气孔阻力、水势和叶、根ABA含量影响  47-52
    3．6．1 PEG胁迫下三基因型拟南芥叶片水势的变化  47-48
    3．6．2 PEG胁迫下三基因型拟南芥气孔阻力的变化  48-49
    3．6．3 PEG胁迫下三基因型拟南芥叶片ABA含量的变化  49-50
    3．6．4 PEG胁迫下三基因型拟南芥根系ABA含量的变化  50-52
  3．7 外源ABA和PEG对三基因型拟南芥主根生长和侧根发生的影响  52-55
    3．7．1 不同浓度的PEG对三基因型拟南芥主根生长的影响  52
    3．7．2 不同浓度的外源ABA对三基因型拟南芥主根生长的影响  52-53
    3．7．3 不同处理对三基因型拟南芥侧根发生的影响  53-55
4．讨论  55-58
参考文献  58-69
附表  69-75
致谢  75

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中图分类: > 生物科学 > 植物学 > 植物生理学 > 协迫生理学
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