实验室背景总结.ppt

URO基因的功能研究 徐艳飞 2010.9.19 一、研究材料 1.拟南芥---作为基础研究的材料 【物种名称】阿拉伯芥 【中文别名】阿拉伯鼠耳芥、拟南芥、鼠耳芥、阿拉伯草 【拉丁学名】Arabidopsis thaliana 【英文名称】Thale Cress 【科属分类】双子叶植物纲、十字花目、十字花科、拟南芥属 【特点】 植株形态个体小，高度只有30cm左右 生长周期短，从播种到收获种子2个月左右 结子多，每株每代可产生数千粒种子 自花授粉植物，基因高度纯合 基因组小，只有5对染色体 全基因组测序完成 2.小立碗藓 小立碗藓（Physcomitrella patens） 葫芦藓科，小立碗藓属， 它生长所需营养简单，容易培养； 其配子体在生活史中占优势，对其突变体的表型可以进行直接研究；其核基因组易于与有同源片段的外源DNA发生高频率的同源重组，从而使得精确的基因破坏和基因敲除成为可能，为基因功能的研究提供了良好的材料。 小立碗藓与高等陆生植物有很多相似特点，而小立碗藓的一些特性使得它比其他植物更易于进行分子生物学的研究。小立碗藓在国外已经成为植物分子生物学研究的模式生物。 3.小羽藓 苔藓类小叶小羽藓（Haplocladium microphyllum ）（Hedw.） Broth. ssp. capitatum （Mitt.） Reim.， 以全草入药。 3.大豆 （Glycine max） 大豆的特点: 赵惠芳介绍 4. 烟草 （Nitotiana tobacum） uro突变体的表型总结： 幼苗的生长 ：种子的萌发率降低 下胚轴在伸长早期长于野生型 株型：矮小丛生 顶端优势减弱 叶：叶片上举 偏下性生长 茎：粗 软 束间纤维缺失 皮层细胞发育不足 花：花序数目减少，花的多态性 果：果荚皱缩 颜色较深 三、URO基因潜在的研究价值 基础研究价值： 1.URO基因影响生长素的代谢平衡 ＊ 2.URO基因是植物特有的C2H2转录因子家族的成员 3.URO基因可能参与乙烯调控的植物生长发育 4.URO基因与光形态建成密切相关 应用研究价值： 5. URO基因可能参与植物抵抗干旱胁迫 6. URO基因过量表达导致植物的衰老延缓 * * Landsbeg ereca (Ler) col 一、研究对象 uro突变体 URO基因 uro（upright rosette,垂直向上生长的莲座叶） 从T-DNA插入突变体库中筛到的半显性突变体 T-DNA插入到URO基因起始编码框前164bp处，导致URO基因过量表达 uro突变体的表型正是由于这种过量表达引起的 而这个URO基因就是At3g23140基因 分析URO基因的表达模式： Ler中：只在花序中检测到URO基因的微弱表达 uro突变体中：URO基因的模式发生了改变，整体的表达量上调，最显著的上调出现在茎和花序中。 uro突变体这些异常的表型可能是由于URO基因的表达模式改变引起的 URO （At3g23140）基因编码植物特有的C2H2锌指蛋白亚家族，已经报道的该家族基因主要参与植物各个时期的生长发育，以及环境胁迫下基因的表达调控。 URO基因与这个家族的基因有很高的序列同源性 URO基因的功能 URO基因自身启动子的克隆构建 URO基因的功能 URO基因的 表达特征分析 URO基因及其 同源基因的功能分析 URO基因参与 的调控网络 URO基因组蛋白甲基化修饰分析 uro突变体回复子的筛选 植物染色质免疫共沉淀技术 过量表达转基因植株的构建与功能研究 功能缺失转基因植株的构建与功能研究 p35s::URO /pNOS::URO/pYAB3 竞争抑制子/dsuro/amiRNA Ac/Ds转座子和EMS诱变 获得互作基因 互作基因的 功能分析 与生长素/乙烯之间的关系 uro突变体与此类 突变体之间的杂交 三、研究的内容与技术路线 互作基因的定位 图位克隆 mapping URO基因抵抗 干旱胁迫机制研究 URO基因延缓 植物衰老的研究 失水率/气孔/ABA/表皮毛/根/生长素 黑暗诱导下的叶片衰老 衰老相关基因的表达 植物延缓衰老的表型特征 启动子转化子的获得以及研究 URO同源基因的功能 小立碗藓/大豆中URO基因的 同源基因 构建克隆 并转化植物拟南芥 转化子的表型与特点 基因功能相似与否 小立碗藓/大豆中的同源基因构建克隆 构建转化入小立碗藓/大豆中 筛出小立碗藓/大豆