擬南芥葉色突變體ch42-4及v1的基因定位與功能分析.pdf

1、葉色變異是比較常見(jiàn)的突變性狀，突變基因往往直接或間接影響葉綠素的合成和降解，改變?nèi)~綠素含量。葉綠素的合成過(guò)程是一個(gè)復(fù)雜的酶促反應(yīng)，其中任何一步反應(yīng)受阻都會(huì)影響到葉綠素的正常合成，形成葉色突變表型。ch42-4是經(jīng)T—DNA誘變篩選得到的一個(gè)擬南芥灰綠突變體，通過(guò)背景純化與遺傳分析，發(fā)現(xiàn)ch42-4突變體是受隱性單基因控制，但突變表型與T—DNA插入位點(diǎn)不連鎖。利用圖位克隆的方法對(duì)ch42-4進(jìn)行基因定位，將ch42-4基因定位于第四條染

2、色體上分子標(biāo)記F28J12(1)和F28J12(2)之間53kb的區(qū)間內(nèi)。該區(qū)間包含15個(gè)基因，其中At4918480是編碼鎂螯合酶亞基的ChlI1基因，野生型和突變體的At4918480基因被克隆、測(cè)序分析發(fā)現(xiàn)：ch42-4突變體中ChlI1基因的第三個(gè)外顯子離終止密碼子29bp前缺失32個(gè)核苷酸。我們通過(guò)等位實(shí)驗(yàn)證實(shí)正是由于該基因的突變導(dǎo)致了突變體的幼苗呈灰綠突變表型，最終確定ch42-4為ChlI1基因的等位突變體。電鏡觀察發(fā)現(xiàn)c

3、h42-4突變體葉綠體發(fā)育缺陷，內(nèi)部幾乎沒(méi)有基粒結(jié)構(gòu)。RT—PCR結(jié)果表明鎂螯合酶亞基的三個(gè)亞基CHLI1，CHLD以及CHLH在突變體背景下的表達(dá)量都沒(méi)有發(fā)生變化，而CHLI1基因在擬南芥中另一同源基因CHLI2在突變體背景下的表達(dá)量明顯降低。這些結(jié)果表明CHLI1基因的突變影響了同源基因CHL12的表達(dá)量，最終導(dǎo)致了嚴(yán)重的幼苗灰綠且致死的突變表型。同時(shí)本文還分離了一個(gè)擬南芥花斑突變體v1，并通過(guò)TAIL—PCR技術(shù)尋找相應(yīng)的突變基因