擬南芥中bri1新型TILLING突變體的篩選及其機理研究.pdf

1、分類號：分類號：Q94密級：密級：研究生學位論文論文題目（中文）論文題目（中文）擬南芥擬南芥中bri1新型新型TILLING突變體突變體的篩選及篩選及其機理研究其機理研究論文題目（外文）論文題目（外文）Identificationacterizationofnewbri1TILLINGmutantsinArabidopsisthaliana研究生姓名研究生姓名孫超孫超學科、專業(yè)學科、專業(yè)生物學生物學植物學植物學研究方向研究方向植物分子遺

2、傳學植物分子遺傳學學位級別學位級別博士導師姓名、職稱導師姓名、職稱黎家黎家教授教授論文工作論文工作起止年月起止年月2010年10月至2017年3月論文提交日期論文提交日期2017年4月論文答辯日期論文答辯日期2017年5月學位授予日期學位授予日期2017年6月校址：甘肅省蘭州市校址：甘肅省蘭州市I擬南芥中擬南芥中bri1新型新型TILLING突變體的篩選及其機理研究突變體的篩選及其機理研究中文摘要中文摘要油菜素甾醇(brassinost

3、eroidsBRs)是植物中的一類類固醇激素可調(diào)控許多至關(guān)重要的生長發(fā)育過程。BR信號由細胞質(zhì)膜上的受體BRI1和共受體BAK1的胞外結(jié)構(gòu)域共同感知BRI1和BAK1都是單次跨膜的富含亮氨酸重復序列的類受體蛋白激酶(leucinerichrepeatreceptlikeproteinkinaseLRRRLKs)。當BR信號缺失時其受體BRI1的激酶活性受負調(diào)因子BKI1的抑制；當BR信號存在時其可與BRI1和BAK1的胞外結(jié)構(gòu)域結(jié)合引起

4、BKI1的解離進而導致BRI1與BAK1的激酶結(jié)構(gòu)域相互結(jié)合和相互磷酸化激活。BRI1BLBAK1復合體可起始BR早期信號的感知并激活下游信號的級聯(lián)反應(yīng)。篩選某特異基因的不同突變體，并對這些突變體產(chǎn)生表型的不同分子機制進行深入研究，將有助于發(fā)掘該基因更細致的分子生物學功能。在過去的二十年中，科學家們已篩選到了20多種不同類型的bri1突變體，這些突變體對BRI1不同結(jié)構(gòu)域的功能研究做出了巨大貢獻。其中的一些弱突變體，如bri1119br

5、i15和bri19，還作為非常優(yōu)異的遺傳篩選材料，對BR合成、代謝和信號轉(zhuǎn)導乃至與其他通路互作調(diào)控元件的發(fā)掘做出了重要貢獻。為了對BRI1調(diào)控BR信號轉(zhuǎn)導的分子機制進行更深入的探究，本研究對TILLING(targetedinducedlocallesionsingenomes)技術(shù)誘導的所有可能的BRI1突變點進行了全面的篩選。我們從ABRC(ArabidopsisBiologicalResourceCenter)訂購了所有87個BR

6、I1TILLING有義突變的原始種子。通過dCAPs鑒定發(fā)現(xiàn)僅有83個真正含有BRI1突變。由于TILLING誘變的原始背景Col0中引入了er的突變，加之高劑量的EMS處理可能導致了除BRI1外其它基因的突變，進而導致植物表現(xiàn)出多種非BRI1突變引起的表型。為了排除這些干擾，我們將這些突變體與Col0至少回交了三代。每一代都用dCAPs的方法鑒定其BRI1的突變?；亟蝗?，我們發(fā)現(xiàn)大部分突變都沒有造成顯著的表型，只篩選到了9個具有不

7、同程度BR缺陷表型的新型bri1突變體，包括4個微弱突變體(bri1705bri1706bri1710和bri1711)，1個弱突變體(bri1702)和4個強突變體(bri1703bri1704bri1708和bri1709)。同時，我們還對這些突變體產(chǎn)生表型的分子機制進行了深入研究。結(jié)果表明，bri1702是目前為止BRI1活化環(huán)中發(fā)現(xiàn)的唯一一個弱突變體，bri1702蛋白在體外的自磷酸化活性降低，且其體內(nèi)的BAK1磷酸化對BL的響