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非生物胁迫对拟南芥IQM4基因表达的影响

时间:2016-07-11  作者:佚名
【摘 要】本文首先以拟南芥IQM4基因为搜索对象,检索了两个生物信息数据库,搜索到IQM4基因对几种非生物胁迫均能产生应答,并对IQM4基因表达量进行了分析;然后参考数据库所提供的实验方法,采用半定量RT-RCR技术验证了几种非生物胁迫对IQM4基因表达的影响。结果表明盐和渗透胁迫均能抑制幼苗期IQM4基因表达,而脱水、低温和机械损伤早期能增强IQM4基因表达水平。实验初步证明拟南芥IQM4基因在植物非生物胁迫中发挥重要作用。 论文关键词】拟南芥;IQM4;非生物胁迫;基因表达 在植物信号转导途径中,Ca2+作为动植物细胞内重要的第二信使,通过Ca2+传感蛋白及其靶蛋白来调节多种生化和细胞反应。钙调素(Calmodulin,CaM)是目前最重要的一类胞内Ca2+信号受体。在众多的CaMs中,除CaM7具有转录调控活性外,其它均无任何酶活性,必需与其下游的靶蛋白—钙调素结合蛋白(calmodulin-binding protein,CaMBP)来调节细胞生理功能[1]。 植物中有5个含IQ基序的钙调素结合蛋白家族:IQM、Myosin、CNGC、IQD和CAMTA,其中IQM家族由我们发现[2]。拟南芥IQM家族共有6个成员,均含1个IQ基序,N-端具有与豌豆重金属诱导蛋白6A的同源序列,C-端具有与天花粉素的同源序列。IQM1编码1个Ca2+不依赖型的CaMBP,影响保卫细胞内活性氧(reactive oxygen species,ROS)水平,在气孔运动中发挥重要作用,IQM1缺失抑制了光诱导的气孔张开,iqm1突变体表现气孔开度小和根较短的表型[3];IQM1过表达株系则表现为气孔开度大和根较长[4]。IQM4(编号为At2g26190)是IQM家族中与IQM1高度同源的成员[5],其功能未见报道。为了研究IQM4的基因功能,本文以IQM4基因为搜索对象,检索了两个生物资源信息数据库,搜索到IQM4基因对几种非生物胁迫均能产生应答;为了验证生物信息数据库中IQM4基因表达的数据,本文开展了盐、甘露醇、脱水、低温以及损伤处理对IQM4基因表达影响的分析,该研究结果为进一步开展IQM4基因的功能研究提供重要理论依据。 1 实验材料 实验所用的拟南芥(Arabidopsis thaliana)为Columbia(Col)生态型。MS盐购自Sigma公司,PrimeScript One Step RT-PCR Kit,RNAiso Plus购自TaKaRa公司,NaCl和Manntiol试剂购于上海生工。 2 实验方法 2.1 拟南芥培养 土壤培养:将经过4℃浸泡3d的吸涨种子直接点种于营养土表面,代写论文硕士论文置于长日照培养室中培养(温度为22±2℃,光周期为16h光照/8h黑暗,光照强度为100μmol·m-2·s-1,相对湿度为85%,下同)。 1/2MS培养基培养:取经过4℃浸泡3d的吸涨种子,用75%乙醇浸泡5~10s后弃乙醇,再加入0.1% HgCl2浸泡5min后弃HgCl2,用无菌水漂洗3~4次。最后加入适量的0.3% Agar溶液悬浮,接种到1/2MS培养基上,置于长日照培养室中培养。 2.2 生物信息学数据库的检索 以IQM4基因为搜索对象,检索AtGenExpress Visualization Tool(http://jsp.weigelworld.or)和Genevestigator Expression Data(https://www.genevestigator.com),以基因表达改变量为1.5倍为阈值,筛选对IQM4基因表达影响较大的非生物因素作为后续实验的依据。 2.3 非生物胁迫的处理 渗透胁迫处理:将1/2 MS固体培养基上生长2周的幼苗小心拔出,需保持幼苗的根的完整性,称取30~50mg幼苗为一个样品,共称取6个样品;将样品浸没于300mmol/L甘露醇溶液中,分别在0.5、1、3、6、12和24h取样。 盐胁迫处理:称取6个2周幼苗样品,将样品浸没于150mmol/L氯化钠溶液中,分别在0.  1/2    1 2 下一页 尾页
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