ABA调控拟南芥种子休眠的相关机制探究

摘要

种子作为农业生产中最基本、最重要的生产资料，植株的生长发育和产量很大程度上取决于种子的质量。种子的萌发和休眠在植物的个体生长发育中处于初期阶段，是一个至关重要的过程。探究种子休眠机制对提高种子活力，增加幼苗的抗逆性、出苗率以及作物产量都有着重大意义。
　　植物激素脱落酸（ABA）能够抑制种子的萌发，促进种子的休眠，其中ABI1基因具有非常重要的作用。ABI1基因在序列中第180处甘氨酸突变为天冬氨酸后，导致种子对ABA不敏感。在野生型的拟南芥中非特异性表达该突变型ABI1基因，可消除种子对ABA的响应。但这一影响是否存在组织特异性目前尚不明确。本研究通过构建组织特异性启动子和植物GAL4/UAS异位表达技术在拟南芥的不同组织细胞中特异性表达abi1，利用不同浓度的ABA进行萌发实验，探究ABA在种子休眠的分子机制。研究结果如下：
　　（1）根尖干细胞特异表达的abi1基因的转基因植株种子萌发率高于野生型但萌发速率没有明显的增加。
　　（2）茎尖干细胞特异表达的abi1基因的转基因植株表现出对ABA更加敏感，萌发率不到40％。
　　（3）J2133驱动的abi1表达导致种子对ABA的敏感性降低。

目录

1 引言

1.1 种子萌发

1.2 种子休眠

1.2.1 种子休眠及意义

1.2.2影响种子休眠的因素

1.3 ABA及其信号转导通路的研究

1.3.1 ABA在植物中的作用

1.3.2 ABA受体及其信号通路

1.4 植物干细胞

1.5 GAL4/UAS系统

1.6 研究目的及意义

1.7 技术路线

2 材料与方法

2.1 材料

2.1.1 植物材料

2.1.2 菌株和载体

2.1.3 常用培养基

2.1.4 抗生素

2.1.5 实验试剂

2.1.6 引物

2.1.7 仪器与设备

2.2 实验方法

2.2.1 拟南芥培养方法

2.2.2 拟南芥基因组DNA的提取

2.2.3 拟南芥总RNA的提取(Takara RNA 提取Kit)

2.2.4 去除基因组DNA

2.2.5 反转录

2.2.6 PCR扩增目的基因

2.2.7 PCR产物纯化(TIANGEN DNA 回收 Kit)

2.2.8 提取质粒DNA(TIANGEN 质粒小提 Kit)

2.2.9 大肠杆菌感受态细胞的制备

2.2.9 载体的构建

2.2.11 农杆菌介导的花序侵染法转化拟南芥植株

2.2.12 转基因植株的筛选和表型鉴定

2.2.13 拟南芥种子萌发实验

3 结果与分析

3.1 不同组织特异性表达的转基因植株的收集筛选及扩繁

3.2 转基因拟南芥种子对ABA敏感性测试

3.2.1 转基因拟南芥种子对照组（1/2MS）的萌发结果分析

3.2.2 不同浓度ABA对转基因拟南芥种子萌发的结果分析

4 讨论与结论

参考文献

附录A：作者攻读硕士学位期间发表论文及科研情况

附录B：缩略词表

致谢

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