衰老相关基因atssp1在种子萌发和幼苗生长阶段对aba敏感性的初步研究

:小麦基因TaSSP1可参与植物暗诱导衰老,通过将TaSSP1 CDS序列在国际蛋白酶数据库中进行比对,在拟南芥中发现与之同源性最高的一个基因ATSSP1,并获得其突变体及三个过表达,经过筛选,我们验证OX4为纯合体。利用这三种材料来探究TaSSP1同源基因ATSSP1是否有类似功能。而一般认为调节衰老的主要激素是ABA,在外源施加条件下,ABA含量维持在较高水平,种子生长发育受到抑制,本实验利用ABA作为诱导剂,探究ATSSP1的突变体与过表达在外源ABA添加情况下种子萌发与幼苗生长情况。研究结果表明,突变体对ABA的响应与野生型类似,而过表达明显表现对ABA较为敏感。在萌发试验中,当分别施加0.1uM 和0.2uM ABA时,OX4萌发率只有WT的62.5%和19.6%,而ssp1基本与WT持平。在幼苗生长阶段,当加入30uM ABA时,OX4根长下降了53.3%,同样ssp1根长基本与WT根长一致。 综合这两个结果,我们认为ATSSP1过表达植株OX4在种子萌发期和幼苗生长阶段对ABA较为敏感。
目录
摘要1
关键词2
Abstract2
Key words2
引言(或绪论)2
1材料与方法3
1.1试验材料 3
1.1.1材料 3
1.1.2试剂3
1.2试验方法4
2结果与分析5
2.1ABA对拟南芥种子萌发的影响5
2.2ABA对拟南芥种子生长的影响 7
讨论9
致谢9
参考文献9
衰老相关基因ATSSP1在种子萌发和幼苗生长阶段对ABA敏感性的初步研究
生物学基地班 聂金阁
引言
ATSSP1属于类枯草杆菌类丝氨酸蛋白酶(EC 3.4.21),简称SBTs。具有一个含有三个保守氨基酸位点——天冬氨酸(D)、组氨酸(H)、丝氨酸(S)的催化部位,这也是使其与其他蛋白酶区别的主要特征。枯草杆菌类蛋白酶(subtilisin)最早从Bacillus subtilis 中分离得到,在真细菌、古生菌、真核生物及病毒体内均有分布。
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黄瓜素是第一例报道的植物中的SBTs,从甜瓜果肉中分离纯化得到。随后在其他种类的植物的其他器官也相继发现了黄瓜素类丝氨酸蛋白酶,如斑叶地锦的乳胶、竹子的嫩芽及茅瓜的果实。近年来,除黄瓜素类丝氨酸蛋白酶,一系列其他种类的SBTs陆续已被成功纯化得到。如在拟南芥的叶脉和叶鞘部位积累的P69蛋白,小麦暗诱导时与衰老相关的EP3,以及L. Japonicus纯化得到的在侧根的形成过程中发挥作用的SbtS。
近年来,越来越多的SBTs在植物中被发现,他们的功能也相继被人们所知晓,Rautengarten等人将植物中SBTs的功能归结为三类,即(i) 参与调控植物的发育 (ii) 参与蛋白的周转 (iii) 作为信号级联反应的的下游组件. 而Cecília等人认为SBTs的功能还包括在小孢子母细胞形成过程中作为信号肽的作用以及在受到病原体攻击时超敏反应(HR)的形成。然而在植物的不同生长时期,不同的SBTs起发挥不同的功能。
本实验室在小麦暗诱导后纯化到的内肽酶EP3,发现其在衰老和幼嫩叶片中均存在,可影响植物的衰老进程。为了进一步探究其分子机制,通过基因克隆,我们找到了编码此内肽酶的基因TaSSP1,并在拟南芥中找到与之同源性最高的一个基因ATSSP1,并获得其纯合TDNA插入突变体。作为SBTs,ATSSP1也涉及到衰老的调控。众所周知,当存在生物、非生物胁迫时都会引起叶片的衰老。如spcp2不仅表现出明显的早衰现象,且对干旱更为耐受。同样,非生物胁迫和外源激素的加入也影响ATSSP1的相对表达。而一般认为调节衰老的主要激素是ABA,我们发现当用ABA处理时,ATSSP1基因的表达量明显上调。于是我们猜测这个与衰老相关的基因对ABA有响应,为了进一步探究这种关系,我们做了萌发期ATSSP1对ABA的响应程度的实验。且目前为止,植物中关于SBTs 的研究相对较少,弄清SSP1的功能及其分子机理,对于在植物生产中增加其对外界环境的抗逆性以及存活率具有重要的意义。
1 材料与方法
试验材料
材料
拟南芥(Arabidopsis thaliana.L)为哥伦比亚野生型(Col0)
拟南芥ATSSP1基因突变,命名为atssp1
拟南芥ATSSP1基因超表达,命名为OX4
试剂
MS配方:
(1 )MS大量元素 I (50X ) : 41.25 gNH4N03溶解后加 11 g CaCl2*2H2O, ddH2O
定容至500 mL;
(2) MS大量元素Ⅱ (50X) : 47.5gKNO3与4.25gKH2PO4分别溶解后混合,
ddH2O 定容至500 mL;
(3) MS大量元素Ⅲ(100X) : 18.5 g MgSO4*7H20, ddH2O定容至500 mL;
(4) Fe盐(200X) : 3.73 gEDTANa与2.78 gFeSO4*7H2O,分别溶解后混合,
ddH2O 定容至500 mL;
(5) MS微量元素(100X) ;
成分
重量
KI
83 mg
H3BO3
620 mg
MnS04*H2O
1690 mg
ZnS04*7H2O
860 mg
NaMo04*2H20
25 mg
CuS04*5H2O
2.5 mg
CoCl2*6H2O
2.5 mg
ddH2O
To 500 mL
(6) MS维生素(l00X):
成分
重量
肌醇
2g
烟酸
10mg
盐酸吡哆醛
10 mg
盐酸硫胺素
2 mg
甘氨酸
40 mg
ddH2O
To 200 mL
拟南芥固体培养基配制比例
成分
体积
MS大量元素I (50X)
1 mL
MS大量元素II (50X )
1 mL
MS大量兀素in (100X )
0.5 mL
Fe盐(200X)
1 mL
MS微量元素(l00X)
1 mL
MS维生素(100 X)
1 mL
蔗糖
5g
ddH2O

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好棒文