茉莉酸信号转导突变体ber15的筛选和基因克隆

摘要

作为一种重要植物激素，茉莉酸在调控植物的’抗性反应方面起必不可少的作用。但目前对茉莉酸信号转导的分子机理所知甚少。bestat i n是一种氨肽酶抑制剂，能够在拟南芥和番茄中激活茉莉酸信号转导途径而诱导抗性相关基因的表达，从而为用化学遗传学手段解析荣莉酸途径提供了一个有效的工具。6er15是我们鉴定到的一个对bestatin对植物根部伸长抑制作用不敏感的拟南芥突变体，该突变体对外源茉莉酸对根伸长抑制作用的敏感性也明显降低，表明相应的野生型基因BER15在茉莉酸信号转导中起重要作用。图位克隆结果表明，ber15的突变表型是由于一个编号为AT3g30180的基因发生单碱基突变造成的，该基因编码一个细胞P450单加氧酶。该酶不仅具有油菜素甾酮合成酶活性还具有催化油菜素甾酮向油菜素内酯转化的活性，是植物激素油菜素内酯合成途径中的一个关键酶。BERl5基因的成功克隆，一方面表明利用bestatin建立起来的化学遗传学体系是成功的，可以为进一步探索JA信号途径提供新的思路和方法；另一方面也证实该基因同时关系到生长势和抗性两大农艺性状。这个基因无疑将成为以培育绿色蔬菜为目的的基因改良的优秀侯选基因。对BER15基因功能的深入研究将会为了解油菜素内酯合成与茉莉酸信号途径间的互作关系提供证据。

目录

文摘

英文文摘

声明

前言

第一章实验材料与方法

1.1材料与试剂

1.1.1拟南芥

1.1.2主要化学试剂

1.2实验方法

1.2.1拟南芥的培养

1.2.2突变体的筛选

1.2.3基因图位克隆

1.2.4基因序列测定和序列比对

第二章结果与分析

2.1 Bestatin的基因生物学功能

2.2 ber15突变体的分离和生物学特征

2.3 ber15遗传学分析

2.4等位性验证

2.5 BER15基因的克隆

2.6基因序列分析

2.7 BER15基因表达分析

2.8 ber15表现出BR突变体表型

第三章讨论

3.1关于bestatin

3.1.1 bestatin的生物学特异性

3.1.2化学遗传学较传统遗传学的优点

3.1.3 Bestatin在解析JA信号途径中的价值

3.1.4 Bestatin作用机制探讨

3.2关于At3g30180

3.3茉莉酸信号途径作用机制的研究在病虫害防治方面的前景

3.4 CYP85A2(BER15)的应用前景

第四章结论

参考文献

附录

致谢

攻读学位期间发表论文情况