拟南芥amiRNA-RUS6+rus4转基因株系的构建及RUS6作用分析.pdf

中文摘要

DUF647DomainofUnknownFunction647

（）蛋白家族广泛存在于真核生物中。

在拟南芥中，有六个编码DUF647家族的基因，本研究主要针对两个DUF647家族

成员RUS4和RUS6进行了研究。本实验室前期利用人工microRNA技术特异性沉

RUS4RUS6amiR-RUS4amiR-RUS6

默了和基因，获得了株系和株系，发现纯合的

amiR-RUS4株系为雄性不育系。但是RUS4T-DNA插入突变体rus4植株表型与野生

型无明显差异。通过实时荧光定量PCR分析，发现在rus4突变体植株中RUS6的表

RUS6RUS4RUS6

达显著升高；系统进化分析显示，与基因的亲缘关系最近，暗示

RUS4RUS4RUS6

可能有补偿功能缺失的作用。为验证与是否存在功能冗余，本论

文利用人工microRNA技术构建了特异性沉默RUS6基因的amiRNA-RUS6表达载

体，转化rus4突变体，旨在获得amiR-RUS6rus4转基因株系，以观察其表型是否

与amiR-RUS4一致。

本论文对rus4，amiR-RUS4株系，amiR-RUS6株系以及amiR-RUS6rus4双突

变体的表型进行了观察，发现不同基因型拟南芥根部表型较野生型发生了不同变化。

结果显示：amiR-RUS4株系的主根长度较野生型显著变长；amiR-RUS6株系的主根

长度较野生型显著变短。说明RUS4基因在促进主根生长方面起着重要作用，而

RUS6基因在负调控主根生长方面发挥作用。amiR-RUS6rus4双突变体的主根长度

RUS4RUS6

显著变短，表明和基因之间存在相互作用或者共同参与调控主根生长

的途径。通过卢戈氏染色实验，发现amiR-RUS4根尖淀粉粒较野生型无显著变化，

amiR-RUS6amiR-RUS6rus4

但是和双突变体的根尖淀粉粒含量显著减少，而且分

层现象不明显。这表明RUS6基因在根部淀粉粒的积累过程中发挥作用，其缺失会

导致淀粉粒的减少。进一步的重力性分析发现，在amiR-RUS6和amiR-RUS6rus4

双突变体株系中，根的向地性受到了影响。这可能是由于根部淀粉粒的缺失导致了

根的重力感知和向地生长能力的降低。说明RUS6基因可以通过调节淀粉粒的积累

来影响根的重力感知和向地性。

本论文通过实时荧光定量PCR分析了不同基因型根部生长素途径相关基因的表

amiR-RUS6rus4PIN1PIN2PIN3PIN

达，在双突变体中，，，的表达上调。蛋白是

调节植物生长素运输的关键因子，它们的上调可能与根部表型的变化相关。综上所

I

述，RUS4和RUS6在调节拟南芥根部发育发挥着不同的功能。

关键词：拟南芥；根部发育；生长素信号；DUF647蛋白家族；基因表达

II

ABSTRACT

TheDUF647(DomainofUnknownFunction647)proteinfamilyiswidelyfoundin

eukaryotes.InArabidopsisthaliana,therearesixgenesencodingthe