拟南芥蛋白质的互作机制及桑树同源基因功能的研究

摘要

本文以AtCHIP为研究对象，利用酵母双杂系统，从拟南芥cDNA文库中筛选与之有相互作用的蛋白质，从而进一步研究了其互作基因的功能。　　本研究首次提供了核基因(即AtCHIP)调控叶绿体内蛋白(ClpP4和FtSH1)分解的实例，用RT-PCR技术从桑芽cDNA中克隆了桑树中编码植物细胞液泡膜上Na+/H+逆向运输的拟南芥同源基因mNHX1。用农杆菌法将mNHX1导入拟南芥植株，从51个转基因抗性植株中共筛选到18个纯系。PCR验证外源基因和与之相连接的35S启动子融合片断被整合进了拟南芥基因组；通过对获得的转基因拟南芥植株的抗盐性能研究，表明mNHX1转基因拟南芥的抗盐性能明显高于野生型。根据已报道的mNHX1同源基因的功能推断，mNHX1所编码的细胞液泡膜上Na+/H+逆向运输蛋白，是桑树抗盐性能的一个极其重要的因素。本研究为利用我国丰富的桑树遗传资源(基因资源)，采用基因工程技术改良桑树等作物的性状探索了一种新的途径。

目录

致谢

前言

第一部分文献综述

第一章蛋白质组的研究与酵母双杂交技术

1.蛋白质组的研究

2.酵母双杂技术综述

第二章分子生物学研究的模式植物拟南芥及若干基因的研究现状

1.拟南芥的研究现状

2.拟南芥基因AtCHIP作为E3连接酶的结构与功能研究

3.叶绿体蛋白酶基因的研究现状

第三章泛素-蛋白酶体系及蛋白质调控

1.泛素-蛋白酶体系

2.泛素-蛋白酶体系与蛋白质降解

第四章桑树遗传和生物工程的研究与应用进展

1.桑树的遗传资源及其利用

2.桑树的基因工程

3.桑树基因的分离和利用现状

第二部分材料与方法

第五章材料与方法

1.材料

2.方法

3.研究思路与技术路线

第三部分结果与分析

第六章酵母双杂技术研究拟南芥基因AtCHIP的蛋白质互作基因

1.拟南芥cDNA文库滴定

2.阳性“猎物”克隆的筛选

3.假阳性克隆的排除

4.阳性克隆DNA测序及分析

第七章AtCHIP若干互作基因的蛋白质表达及体外泛素—蛋白质结合试验

1.蛋白质表达质粒构建，大肠杆菌BL21转化

2.目标蛋白的诱导，提取，纯化

3.AtCHIP作E3连接酶的泛素化作用及测验

4.AtCHIP在逆境胁迫下蛋白互作中的位置分析

第八章AtCHIP转基因植株逆境下若干互作蛋白的消长

1.AtCHIP过量表达植株正常条件下Clp的蛋白质

2.AtCHIP过量表达植株低温处理下Clp的蛋白质

3.AtCHIP过量表达植株高温处理下Clp的蛋白质

4.AtCHIP若干互作基因在植物光合修复中的作用

第九章AtCHIP互作基因ClpP4的功能研究

1.ClpP4基因敲除植株的鉴定

2.ClpP4基因敲除后植株的表型

3.ClpP4基因过量表达及反义转基因植株的鉴定

4.ClpP4基因过量表达及反义转基因植株的表型

第十章桑树(Morus alba Linne)基因mNHX1的克隆及其功能研究

1.桑树基因NHX1的克隆

2.桑树基因mNHX1转拟南芥植株的鉴定

3.拟南芥转基因植株的表型

第十一章讨论与结论

1.讨论

2.结论

参考文献

附录

附录1.试剂、缓冲液和培养基的配制及主要仪器设备

附录2.主要质粒构图

附录3.博士期间形成的主要学术论文目录