拟南芥发育异常突变体的基因克隆与表型分析

来源 :西北农林科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:choasy
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植物发育在器官、组织和细胞等不同层次上受到复杂的遗传互作网络调控。本实验室的研究方向是利用正向遗传学方法探索植物非生物逆境响应相关发育性状形成的遗传基础和分子机制。实验室在前期工作中,在激活标签突变体库中筛选获得一个拟南芥显性突变体abs3-1D(abnormal shoot3-1dominant)。abs3-1D突变体呈现株型小,叶柄短,叶片紧凑,颜色偏黄,开花明显提前,次生花序簇生,主花序茎矮化,短角果且种子的育性下降。在黑暗诱导条件下,abs3-1D表现出叶片衰老加速的特征。为进一步研究ABS3在植物发育过程的功能,以abs3-1D为遗传背景进行EMS(乙基磺酸甲酯,ethyl-methane sulphonate)诱变。  在诱变体库中筛选到能够逆转abs3-1D早花表型的突变体F08-69。F08-69表现出晚花表型,并且F08-69single营养生长期延长,黑暗条件下叶片衰老速度减慢。全基因组重测序鉴定出At3g10390基因+678bp处G变成A,导致甘氨酸(G)替换为丝氨酸(S)。  另外还发现叶色、叶形和表皮毛发育缺陷的突变,其中一株隐性突变体abt3-1(aberrantly branched trichome3),其突变表型为植株小,叶形宽,叶色浓绿,尤其是其出现了高比例的多分支的表皮毛,并且根的生长存在缺陷。abt3-1根的伸长速率仅为Col-0的三分之一。通过对根的分生组织中皮层细胞数目和细胞长度的测定,表明abt3-1根的分生区变短。该研究利用图位克隆技术发现abt3-1中At1g66510的第8个外显子的+33bp处G突变为A,提前引入终止密码子。回复验证表明At1g66510(ABT3)的突变导致了abt3-1的表型。ABT3基因编码一个目前功能未知的AAR2(a1-α2repression2)家族蛋白。我们同时对ABT3蛋白的亚细胞定位进行了观察,发现ABT3蛋白定位于细胞质和细胞核中。
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