擬南芥(arabidopsisthalianal.)谷氨酰胺合成酶gs1.2和gs1.4基因功能的比較研究

1、學(xué)校代碼：1 0 2 2 5學(xué) 號(hào)：$ 1 5 5 9 7學(xué)位論文擬南芥( A r a b i d o p s i s t h a l i a n a L ．) 谷氨酰胺合成酶G S l ．2 和G S l ．4 基因功能的比較研究指導(dǎo)教師姓名： 竿毳纛聱篇申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別： 碩士論文提交日期： 2 0 1 5 年4 月授予學(xué)位單位： 東北林業(yè)大學(xué)許琳東北林業(yè)大學(xué)東北林業(yè)大學(xué)學(xué)科專業(yè)： 生物化學(xué)與分子生物學(xué)論文答辯日期： 2 0 1 5 年

2、6 月授予學(xué)位日期： 2 0 1 5 年6 月答辯委員會(huì)主席：論文評(píng)閱人：素夕厶櫛素大學(xué)摘要摘要谷氨酰胺合成酶( G l u t a m i n es y n t h e t a s e ，G S ) 是參與第一步將氨催化同化成有機(jī)氮的關(guān)鍵酶，推測(cè)植物中的G S 能夠通過同化銨離子，從而緩解鹽脅迫導(dǎo)致的氨毒害作用，因此本論文以模式植物擬南芥( A r a b i d o p s i st h a l i a n a ) 的G S 基因作

3、為研究對(duì)象，對(duì)G S l ．2 、G S l ．4 基因在表達(dá)特性、對(duì)鹽脅迫的響應(yīng)進(jìn)行分析，試圖揭示G S l ．2 、G S l ．4 在擬南芥受鹽逆境脅迫時(shí)起到的抗逆作用。首先，通過半定量和N o r t h e r nb l o t 的手段，對(duì)G S l ．2 和G S l ．4 的表達(dá)進(jìn)行比較分析。①對(duì)野生型擬南芥植株的研究結(jié)果表明，G S l ．2 和G S l ．4 在干種子中都不表達(dá)，G S l ．2 在苗期表達(dá)量大于萌發(fā)

4、時(shí)期表達(dá)量，而G S l ．4 在萌發(fā)期的表達(dá)量大于苗期表達(dá)量，G S l ．2 主要在根和花中大量表達(dá)，G S l ．4 主要在根和成熟葉片中表達(dá)；②不同非生物環(huán)境脅迫下的分析結(jié)果顯示，G S l ．2 和G S l ．4 在種子萌發(fā)期和幼苗期對(duì)鹽脅迫都存在應(yīng)答關(guān)系，均呈上調(diào)表達(dá)，推測(cè)G S l ．2 和G S l ．4 為鹽逆境脅迫相關(guān)基因，兩周苗期，C d C h 脅迫處理時(shí)，G S l ．2 和G S l ．4 均呈明顯的上調(diào)表

5、達(dá)；③不同氮源處理?xiàng)l件下的分析結(jié)果顯示，K N 0 3 和尿素作為氮源時(shí)，G S l ．2 和G S l ．4 也表現(xiàn)為上調(diào)表達(dá)，N H 4 C l 處理時(shí)，G S l ．2 表現(xiàn)為下調(diào)表達(dá)，而G S l ．4 無明顯應(yīng)答。綜上所述，G S l ．2 和G S l ．4 具有顯著的時(shí)空表達(dá)特異性，這兩個(gè)基因的表達(dá)都和環(huán)境脅迫，氮素條件相關(guān)，但是表達(dá)的模式有一定的區(qū)別。其次，通過花序侵染法構(gòu)建了擬南芥G S l ．2 和G S l ．4

6、基因的過表達(dá)植株，篩選繁殖獲得T 3 代純合株系，并通過N o r t h e m b l o t 和S o u t h e r n b l o t 的方法進(jìn)行鑒定，各獲得三個(gè)獨(dú)立株系。野生型和G S l ．2 和G S l ．4 過表達(dá)植株在鹽脅迫處理下的研究結(jié)果顯示，G S l ．2 和G S l ．4 過表達(dá)植株的長(zhǎng)勢(shì)均優(yōu)于野生型，且鹽脅迫處理下過表達(dá)植株根長(zhǎng)略長(zhǎng)于野生型，G S l ．2 和G S l ．4 的過量表達(dá)均使種子在