擬南芥耐高鹽低鉀突變體的篩選.pdf

1、植物在生長發(fā)育過程中會受到很多脅迫的影響，鹽脅迫和缺鉀脅迫最為常見。植物對鹽脅迫的適應(yīng)，在缺鉀土壤中對鉀離子的吸收都是一個很復(fù)雜的過程。植物對于鹽脅迫和低鉀脅迫的反應(yīng)大多是生長發(fā)育受到抑制，葉子出現(xiàn)黃化，逐漸黃化死亡，另外對于低鉀的的反應(yīng)還有側(cè)根的增多和負(fù)向地性。對植物在脅迫條件下做出的表型反應(yīng)進(jìn)行分析，尋找與脅迫有關(guān)的基因，進(jìn)一步了解基因的功能和反應(yīng)機(jī)制，這不僅對揭示植物的耐逆機(jī)理有重要的意義，而且對耐逆作物的培育也非常重要。

2、　　本實(shí)驗(yàn)以模式植物擬南芥為材料，通過在不同的鹽、鉀脅迫條件下對大量的突變體進(jìn)行篩選，想要獲得與鹽脅迫和低鉀脅迫相關(guān)表型的突變體，進(jìn)而進(jìn)行分子生物學(xué)的分析得到相關(guān)的基因。主要結(jié)果如下:
　　1、耐高鹽突變體的篩選
　　(1)在耐高鹽的突變體篩選過程中，通過多次對不同鹽濃度的摸索，最終將NaCl篩選濃度定在200 mmol/L，在這個濃度下野生型的根生長開始受到明顯的抑制。我們篩選的是在這個條件下根能繼續(xù)生長的突變體。

3、　　(2)結(jié)果在對5000多株激活標(biāo)簽突變體篩選的過程中，T1代中有137株表現(xiàn)出耐鹽表型，但在對T2代進(jìn)行復(fù)篩時，沒能發(fā)現(xiàn)可遺傳的耐鹽性狀。
　　2、耐高鹽低鉀和低鹽低鉀敏感突變體的篩選
　　因?yàn)樵诘外浥囵B(yǎng)基中低濃度的鈉對鉀的吸收有一定的補(bǔ)償作用，設(shè)計了在高鹽低鉀和低鹽低鉀兩個條件來進(jìn)行突變體的篩選，想找到能夠存在鈉鉀吸收特殊機(jī)制的突變體。
　　(1)在篩選條件的摸索過程中，對五種不同的低鉀培養(yǎng)基的固體支持物進(jìn)行分析

4、，最終選擇了Seakem LE Agarose，使低鉀培養(yǎng)基的本底鉀離子濃度在43.07μmol/L，在此低鉀濃度下野生型擬南芥的根生長會受到抑制。因?yàn)殁c對鉀的補(bǔ)償作用，在低鉀培養(yǎng)基中外加低濃度的鹽，根會繼續(xù)生長，隨著鹽濃度的升高，根的生長逐漸受到抑制，最終將外加50 mmol/L和150 mmol/L分別定為低鉀低鹽敏感突變體，耐低鉀高鹽突變體的篩選條件。
　　(2)在分別對900株激活標(biāo)簽突變體的耐高鹽低鉀和低鹽低鉀敏感突變體

5、的篩選過程中，T1代中37株表現(xiàn)為耐高鹽低鉀的表型，92株表現(xiàn)為低鹽低鉀敏感表型，但在T2代中沒能找到表型穩(wěn)定遺傳的突變體。
　　3、低鉀敏感突變體的篩選
　　(1)在低鉀敏感突變體的篩選中，以普通瓊脂粉為固體支持物，低鉀培養(yǎng)基中本底鉀離子濃度在66.7μmol/L，在此條件下野生型擬南芥的根生長不會受到抑制，篩選的是對低鉀敏感、根不再繼續(xù)生長的突變體。
　　(2)在495株突變體植株中找到1株能夠穩(wěn)定遺傳低鉀敏感表型

6、的植株，表型表現(xiàn)為主根的生長受到抑制。
　　(3)在對穩(wěn)定遺傳低鉀敏感突變體的生理性狀分析得到:無論在正常培養(yǎng)基還是低鉀培養(yǎng)基，突變體的生物量比野生型要少，且差異顯著。葉綠素含量要少但差異不顯著。突變體在1/2MS培養(yǎng)基上的鉀離子含量比野生型的低，在低鉀培養(yǎng)基上突變體鉀離子含量比野生型略高，但差異不顯著。在與其它鉀突變體lks1，hak5，akt1，sas的表型比較發(fā)現(xiàn)，突變體的表型與已知突變體的表型不一致，lks1，hak5，a