显微技术课程论文-拟南芥AtASK21基因突变对植株根发育的影响.doc

研究生课程论文（作业）封面 （ 2015 至 2016 学年度 第 2 学期） 课 程 名 称： 植物显微技术 课 程 编 号： 学 生 姓 名： 学 号： 年 级： 任 课 教 师: 提 交 日 期： 2015 年 7 月 1 日 成 绩：__________________ 教 师 签 字：__________________ 开课---结课：第 7 周---第 12 周 评 阅 日 期： 年 月 日 东北农业大学研究生院制 拟南芥AtASK21基因突变对植株根发育的影响 东北农业大学 生命科学学院 黑龙江 哈尔滨 150030 摘要：当前，突变体已成为功能生物学研究的重要工具。模式植物拟南芥突变体的研究能促进其在功能、进化上的了解。本研究发现拟南芥AtASK21基因突变导致植株发育迟缓，根径变小，同时纵切根发现，突变体ask21细胞长度减小，数量增多。 关键词：拟南芥；突变体；ASK21；发育 引言 石蜡切片组织学常规制片技术中最为广泛应用的方法。石蜡切片不仅用于观察正常细胞组织的形态结构，也是病理学和法医学等学科用以研究、观察及判断细胞组织的形态变化的主要方法，而且也已相当广泛地用于其他许多学科领域的研究中。 拟南芥突变体已成为功能生物学研究的重要工具。其在群体遗传变异、自发突变体表型、人工突变体库构建、突变体基因功能分析等方面取得的进展。拟南芥突变体的研究能促进其在功能、进化上的了解，更有助于其他高等植物的基因功能分析。 泛素化过程在植物多种细胞反应中起着重要的作用，如细胞分裂周期的调控，激素信号传导和胁迫响应等[1]。S期激酶相关蛋白1（SKP1）是一SCF复合体的组分之一，参与真核生物中的蛋白泛素化过程[2]。在拟南芥中已确定21个同源基因统称为拟南芥类SKP1基因（ASKs）[3]。ASK1是在拟南芥中第一个分离出的SKP1同源基因[4，5]，已报道有TIR1 F-box及COI1 等F-box蛋白与ASK1相互作用[6，7]。ASK2与ASK1相似性是最高的[8]，其同样也参与到调控减数分裂过程。在ask1突变体中，超表达ASK1可以弥补这种突变使花粉和四分体的正常比率提高，超表达ASK2也可以部分弥补这种突变所引起的败育，但明显不如前者。 当然，即使是超表达ASK1也无法使ask突变体恢复到野生型的水平。在ask1突变体中，减数分裂的很多过程会出现异常，比如染色体凝缩、同源染色体结合与分离异常，而这些异常最终导致联会与分离的紊乱。有研究表明ASK1蛋白能够通过定位减数分裂早期调控因子或需降解的基质蛋白来控制染色质的结构，从而影响减数分裂的正常进行[9]。有研究证实ASK1在减数第一次分裂前期对于同源染色体重组、染色质从核膜上释放以及核仁的移动与重构都起到十分重要的作用[10]。另外，在ask1突变体中，拟南芥位于第2轮和3轮的花瓣和雄蕊出现异常，即矮小而且具有花瓣与雄蕊共同特征的器官会在很多花中出现，出现与ufo突变体类似的表型。UFO是一个花分生组织特异性基因， 它可以对LFY和AP1的花分生组织形态建成对ASK1引起雄性不育起到辅助作用， 同时参与生长素应答作用[11]。ASK2蛋白，具有ASK最相似的序列，能够替代ASK1参与雄性减数分裂。此外ask1/ask2双突变体表现出在胚胎期的发育迟缓，和在幼苗期的出现致死现象。除ASK1，ASK2以外，ASK家族的其他成员功能也有一定的研究。通过T -DNA插入ask11/ask12的突变体发现没有明显的表型变化。 通过Ds插入突变体ask14/ask18在发育上的表型同样不明显。此外，不同于典型的ASKs，ASK20和ASK21在结构上明显区别于其他的ASKs，他们在拟南芥ASK蛋白的系统结构聚类分析中聚集到另一个分支。据报道，蛋白ASK20a和ASK20b在酵母双杂和三杂交系统中不能与CUL1相互作用，可能会起到阻止SCF复合物的其他组分结合形成SCF复合物的作用[12]。 1　材料方法 植物材料 植物材料选择哥伦比亚野生型拟南芥与ask21突变体植株 1. 2　方法 采用石蜡切片法制备标本进行观察，具体步骤如下： 第一天安排 准备工作：在操作之前配制30%、50%、70%、85%、95%的酒精溶液（利用95%的酒精溶液配制）、100%酒精。 操作时间操作步骤 13：00将材料至于70%的酒精中 15：00将材料至于85%的酒精中 17：00将材料至于95%的酒精中，其中加入几滴1%蕃红溶