擬南芥缺磷超敏突變體cks1的研究.pdf

1、磷是植物生長(zhǎng)發(fā)育最重要的營(yíng)養(yǎng)元素之一，在磷饑餓脅迫條件下，植物通過(guò)調(diào)整根系構(gòu)型，改變生理代謝以及與菌類(lèi)共生等方式來(lái)提高磷的吸收和利用。磷饑餓脅迫條件下，擬南芥主根伸長(zhǎng)受抑制，側(cè)根和根毛增生。細(xì)胞分裂素(CTK)信號(hào)系統(tǒng)參與缺磷信號(hào)系統(tǒng)的調(diào)控。CTK作為植物生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中的重要激素，在植物生長(zhǎng)，根系發(fā)育，以及衰老進(jìn)程中起重要作用。CTK能夠促進(jìn)地上部的生長(zhǎng)，并抑制根系的發(fā)育。我們通過(guò)篩選擬南芥T-DNA插入突變體庫(kù)獲得兩個(gè)在CTK和缺磷處

2、理?xiàng)l件下根系構(gòu)型發(fā)生超敏變化的突變體cksl-1， cksl-2(CytoKinin Sensitive1).通過(guò)對(duì)該突變體的研究，得出以下結(jié)論：
　　 1.突變體cksl在缺磷條件下，主根生長(zhǎng)受到嚴(yán)重抑制，其長(zhǎng)度約為野生型的30％。在缺磷早期，突變體表皮細(xì)胞伸長(zhǎng)受到抑制。發(fā)芽后第四天，CYCBl: GUS轉(zhuǎn)基因材料顯示突變體cksl分生區(qū)的細(xì)胞分裂活力消失。這些變化的時(shí)間點(diǎn)都早于野生型。突變體cksl根分生組織區(qū)大小約為野生型

3、的4/5.根成熟區(qū)表皮細(xì)胞的長(zhǎng)度也低于野生型。
　　 2.突變體cksl植株內(nèi)CTK含量的下降。定量PCR檢測(cè)顯示CTK合成相關(guān)基因及CTK信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)相關(guān)基因，ARR5， ARR6，CRE1的表達(dá)在突變體中受到嚴(yán)重抑制。
　　 3.體內(nèi)無(wú)機(jī)磷含量分析表明突變體cksl與野生型無(wú)顯著差異。加入可吸收利用磷的替代物亞磷酸鹽，突變體cksl的表型與野生型相似。RT-PCR分析表明，磷饑餓特異誘導(dǎo)基因(PSI: phosphate

4、 starvation induced) IPS1，RNS1在突變體中受抑制。這表明突變體cksl缺磷超敏表型是由于突變體cksl對(duì)磷信號(hào)響應(yīng)改變引起的。
　　 4.Tail-PCR分析表明，突變體cksl-l的T-DNA插入在基因(/IT2922300)ATG5'端-2949bp。cksl-2的T-DNA插入在距ATG3324bp。該基因編碼鈣調(diào)蛋白結(jié)合轉(zhuǎn)錄激活子(AtCMTA3)。RT-PCR分析顯示，AtCMTA3的表達(dá)在