擬南芥真葉白化突變體cfl1的基因克隆與初步功能分析.pdf

1、葉綠體是高等植物進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所,組成高等植物葉綠體的蛋白質(zhì)中,僅有100多種是由葉綠體基因組編碼,絕大多數(shù)為細(xì)胞核基因編碼,在細(xì)胞質(zhì)中翻譯后轉(zhuǎn)運(yùn)到葉綠體。因此,葉綠體的發(fā)育依賴于細(xì)胞核基因和葉綠體基因的協(xié)同表達(dá)。然而由于葉綠體信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)異常龐雜,我們對(duì)其分子機(jī)制依然知之甚少,其中仍然有諸多問題值得我們關(guān)注。因此,研究葉綠體的發(fā)育和調(diào)節(jié)機(jī)制勢(shì)在必行。
　　在本研究中,我們以擬南芥野生型Col-0為研究材料資源,用化學(xué)誘變劑甲基

2、磺酸乙酯(ethylmethyl sulfonate,EMS)處理野生型Col-0種子,構(gòu)建擬南芥突變體庫。通過葉綠素?zé)晒獬上窦夹g(shù)篩選并分離得到一株葉綠素?zé)晒鈴?qiáng)度較低的突變體cfl1(chlorophyll fluorescence lower1)。進(jìn)一步觀察發(fā)現(xiàn),突變體cfl1的真葉有白色壞死斑點(diǎn),葉片發(fā)育畸形,葉邊緣缺刻嚴(yán)重,葉片發(fā)育不對(duì)稱,生長緩慢,植株矮小,結(jié)實(shí)率低等表型。生理指標(biāo)測(cè)量結(jié)果顯示,白斑葉片葉綠素含量比野生型顯著降低

3、,電導(dǎo)率顯著升高。葉片切片結(jié)果表明,突變體cfl1的葉片中的葉綠體發(fā)育不完整,表現(xiàn)為基?；|(zhì)類囊體等結(jié)構(gòu)缺失。遺傳分析表明該表型是單基因隱性突變導(dǎo)致的。我們構(gòu)建cfl1和Landsberg雜交的F2代群體圖位克隆分析樣本庫,并利用圖位克隆技術(shù)將該突變基因最終定位在MWD9 BAC(Bacteria Artificial Chromosome)上,通過測(cè)序分析和結(jié)果比對(duì),找到突變基因CFL1,該基因的第1145處一個(gè)堿基由G突變成A,對(duì)應(yīng)