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磷是构成生命的重要元素之一,也是土壤中有效性最低的一种营养元素。农作物的产量常受到缺磷的影响而受损。研究植物对磷饥饿的反应对于培育耐低磷农作物、减轻农民大量施磷肥的负担具有重要意义。将单基因拟南芥突变体与野生型进行比较是从分子到生理研究植物功能的一种理想方法。目前广泛应用的突变体主要有磷转运功能缺陷突变体、有机酸分泌功能缺失突变体、为研究某一特定基因功能而创造的突变体和根部形态突变体四类。它们在研究植物体内磷的转运、代谢、对磷的吸收和验证基因功能等方面发挥了重要作用。但是,在植物对磷饥饿的反应中,磷的跨液泡膜运输、植物对磷的具体调控机制等重要问题目前还没有明确的结果。如何创造针对性强的筛选方法,诱导筛选更多的专一突变体是将来解决这些问题的一个基本途径。 相似文献
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海藻糖是一种广泛存在的非还原性二糖,它主要作为信号分子参与植物发育的调控和对逆境的应激反应。为阐明海藻糖信号途径,以野生型拟南芥为实验材料,采用筛选研究法,建立了筛选海藻糖信号途径相关突变体的筛选体系。结果表明:尽管低浓度海藻糖是植物正常生长发育所必需的,但高浓度海藻糖却显著抑制拟南芥的生长发育;50 mmol.L-1海藻糖即可以显著抑制幼苗的发育,适于筛选海藻糖不敏感突变体。进一步的研究表明,葡萄糖和蔗糖可以缓解高浓度海藻糖对植物生长的抑制作用,因此在筛选海藻糖信号突变体时培养基中不能加入上述代谢性糖类。 相似文献
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铁是植物必需的一种微量营养元素。农作物的产量及品质经常因土壤缺铁而降低。研究植物在低铁条件下生长发育及对铁缺乏响应的分子机制,有助于揭示植物铁营养的遗传基础,有利于改良和培育耐低铁的农作物。笔者根据野生型拟南芥在低铁条件下的生长和生理表型确定了遗传筛选突变体的指标,并建立了筛选拟南芥与缺铁信号及信号转导相关突变体的方法。利用这种方法,笔者筛选出11株突变体并克隆了一个可能与植物耐低铁胁迫相关的基因,证明该方法适用于鉴别铁营养相关的重要基因以及分子遗传学的研究。 相似文献
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以拟南芥的野生型（ws）和异三聚体G蛋白α亚基基因GPA1缺失突变体（gpa1-1,gpa1-2）和超表达突变体（wGα,cGα）为材料,通过施加不同浓度（0~0.8 mg/L）的IAA处理,对拟南芥根生长发育的一些形态指标进行了观测比较。结果表明：①随着培养基中IAA浓度的不断升高,5种基因型主根的伸长生长都受到抑制,且抑制作用随浓度升高而增强;4种突变体和野生型主根的生长在相同浓度IAA处理下,无明显差异;②IAA在一定浓度范围内,对拟南芥侧根的生长发育起促进作用;在相同浓度IAA诱导的侧根生长中,缺失突变体明显比野生型侧根多,超表达突变体比野生型侧根少。初步证明,G蛋白不参与主根生长发育的调节,而在侧根生长发育中可能起负调节作用。 相似文献
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《河南农业科学》2017,(10)
从甲基磺酸乙酯(EMS)诱变获得的拟南芥突变体库中筛选对一氧化氮(NO)胁迫敏感的突变体,以期为研究信号分子NO在植物中的分子调控机制提供遗传材料。从EMS诱变获得的拟南芥突变体库中筛选得到1株对NO敏感的突变体nsm1(nitric oxide sensitive mutant 1),在正常生长条件下,突变体nsm1与野生型拟南芥的表型并没有明显区别,但是对NO胁迫的敏感性明显高于野生型拟南芥,在50μmol/L SNP(NO供体)处理下,野生型拟南芥的相对根长(与在正常生长的根长比值)为50.8%,而突变体nsm1的相对根长为22.4%。进一步研究发现,突变体nsm1对甘露醇模拟的干旱胁迫敏感,在100 mmol/L甘露醇处理下,野生型拟南芥的相对根长为83.4%,而突变体nsm1的相对根长仅为45.7%,这可能与突变体nsm1的失水率、水势、气孔导度和蒸腾速率高于野生型拟南芥有关。遗传学分析表明,该突变体为单基因隐性突变。 相似文献
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为了深入研究信号分子NO在植物中的调控机制,以拟南芥(Arabidopsis thaliana)为研究材料,从甲基磺酸乙酯(EMS)诱变获得的突变体库中筛选得到1株对一氧化氮(NO)敏感的突变体rsn1(Root sensitive to NO),对比分析突变体根对NO的敏感程度、气孔对脱落酸(ABA)的反应等指标,并且利用图位克隆技术初步定位突变基因。结果表明,尽管在正常生长条件下rsn1突变体的萌发率与野生型没有明显区别,但根对NO胁迫敏感,在50μmol/L硝普钠(SNP)处理下,野生型拟南芥的相对根长为48.7%,而突变体rsn1的相对根长仅为5.3%;通过分析气孔对ABA的敏感程度发现,rsn1对ABA调控气孔关闭不敏感,在10μmol/L ABA处理下突变体rsn1的气孔直径是野生型的1.9倍,而在正常条件下突变体rsn1的气孔直径与野生型差异不大,且突变体rsn1的失水率高于野生型拟南芥;遗传分析表明,rsn1是一个单基因隐性突变体;通过图位克隆初步判断突变位点在第5号染色体上。 相似文献
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异三聚体G蛋白在2,4-D诱导的拟南芥根生长发育中的作用 总被引：1，自引：0，他引：1
利用拟南芥的野生型(ws)、异三聚体G蛋白α亚基基因GPA1缺失突变体(gpa1-1和gpa1-2)和超表达突变体(wGα和cGα)为材料,通过施加不同质量浓度(0～0.010 mg.L-1)的2,4-D处理,对拟南芥根生长发育的形态指标进行了测定。结果表明:(1)随着培养基中2,4-D质量浓度的不断增大,5种基因型主根的伸长生长都受到抑制,且抑制作用随浓度升高而增强;4种突变体和野生型主根的生长在相同浓度2,4-D处理下,无明显差异;(2)2,4-D在一定浓度范围内,对拟南芥侧根的生长发育起促进作用;在2,4-D诱导的侧根生长中,相同浓度2,4-D处理下,缺失突变体明显比野生型侧根多,超表达突变体比野生型侧根少;gpa1-1和gpa1-2分别在2,4-D质量浓度为0.005mg.L-1和0.008 mg.L-1时的侧根数目与野生型差异最大。初步证明G蛋白不参与2,4-D诱导的拟南芥主根生长发育的调节,而在侧根生长发育中可能起负调节作用。 相似文献
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[目的]建立筛选拟南芥抗氧化突变体的条件。[方法]将灭菌的野生型拟南芥种子播种于MS培养基上,4℃层化2 d,并于23℃培养室中垂直放置培养4 d后,将幼苗转移至含有不同浓度的甲基紫精（MV）胁迫培养基中,倒置培养,比较不同MV浓度下根的弯曲生长情况,以根停止弯曲生长的MV浓度作为抗氧化胁迫突变体的筛选条件。[结果]野生型拟南芥幼苗的根在MV浓度为0.7μmol/L时受到明显抑制,停止生长;在MV浓度低于0.7μmol/L时能正常生长或被轻微抑制。[结论]确定筛选抗氧化突变体的MV浓度为0.7μmol/L。 相似文献
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利用CRISPR/Cas9基因编辑技术对AtPHO2进行精确编辑,在拟南芥转基因后代中筛选到3个Atpho2阳性突变体。突变体中AtPHO2的表达量下降了10倍。对获得突变体的表型及无机磷含量变化进行分析,结果表明,突变体叶片衰老速度明显快于野生型,突变体叶片无机磷含量是野生型的2~4倍。随着衰老进程的推移,地上部新叶中无机磷含量逐渐增加,突变体中由于磷代谢途径受阻而大量积累。本研究也表明,AtPHO2不仅可能通过磷代谢调控来响应非生物胁迫,而且与拟南芥的衰老进程存在紧密联系。 相似文献
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In soil, downwardly growing plant roots frequently alter their growth direction to escape obstacles that lie in their paths. This response has been analyzed with a simple system that provides a constant obstacle-touching stimulus to root tips of young seedlings of Arabidopsis thaliana. On the surface of agar plates, which were set at an angle of 45 degrees to the vertical, the roots exhibit a wavy growth pattern that is caused by periodic reversion of rotation of the root tip. A set of mutants with abnormal wavy growth was used to demonstrate that at least six genes are involved in this stimulus-response interaction. 相似文献
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磷是构成生命的重要元素之一,也是土壤中有效性最低的一种营养元素。中国是世界上最大的小麦生产国。但是中国耕地中有59%的土壤缺磷。农作物的产量常受到缺磷的影响而受损。土壤缺磷并不是土壤中总磷量低,而是土壤中可供植物直接吸收利用的有效态磷含量低。植物在磷饥饿时会发生各种各样的变化,以尽最大可能满足自身对磷的需求。植物对缺磷的反应是一个复杂的网络过程。大约有100多个基因参与了植物对缺磷的反应。其中主要的有磷转运蛋白基因、核糖核酸酶基因、磷酸酶基因等。植物在吸收外界的磷的过程中磷转运蛋白发挥了重要作用。植物磷转运蛋白基因按照序列相似性可以划分为H /Pi共转运家族(Pht1家族)和Na /Pi共转运家族(Pht2家族)。按照吸收动力学的标准可以分为高亲和力磷转运蛋白和低亲和力磷转运蛋白两种。磷饥饿时植物对磷吸收能力的增强的原因之一是增加了磷转运蛋白分子的合成数目。目前尽管人们对植物吸收磷的理解已经有了长足的进步,但是在植物对磷的具体调控机制、磷的跨液泡膜运输等重要方面仍然没有明确的结果。 相似文献
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本文以野生型拟南芥Col-0及NRT1.1突变体nrt1.1-1和chl1-5为材料,通过在培养基中添加不同浓度的蔗糖,研究了蔗糖对拟南芥根系偏斜程度的影响.结果表明,0,3％蔗糖处理野生型与突变体拟南芥的根系偏斜角度有显著性差异,突变体根系偏斜角度分别是野生型的1.34-1.80倍(nrt1.1-1)和1.71-2.... 相似文献
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A biochemical screening procedure was developed to identify mutants of Arabidopsis thaliana in which the polysaccharide composition of the cell wall was altered. Over 5000 ethyl methanesulfonate-mutagenized plants were analyzed by this method, leading to the identification of 38 mutant lines. One complementation group of mutants was completely deficient in l-fucose, a constituent of pectic and hemicellulosic polysaccharides. These mutant plants were dwarfed in growth habit, and their cell walls were considerably more fragile than normal. 相似文献
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【目的】克隆植物内生解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens）BS2的β-1,4-内切葡聚糖酶基因（β-1,4-endoglucanase gene,eglS）,探明BS2中该基因与定殖的相关性。【方法】以枯草芽孢杆菌BS168基因组为模板扩增组成型启动子rpsD。依据芽孢杆菌β-1,4-内切葡聚糖酶基因的同源序列设计1对引物,以BS2基因组为模板扩增eglS。将rpsD启动子基因和eglS片段用T4连接酶连接,并对连接产物进行PCR扩增,得到eglS表达盒片段。将表达盒片段插入穿梭载体pGFP4412用以构建eglS过表达质粒。设计引物扩增eglS的同源重组片段,与具有单交换功能的整合载体pMUTIN-GFP+连接构建敲除质粒。eglS的过表达质粒和敲除质粒转化芽孢杆菌感受态细胞分别获得过表达突变体和敲除突变体。将过表达质粒转化敲除突变体感受态细胞获得互补突变体。采用荧光显微镜观察、PCR、平板酶活力检测及实时荧光定量PCR方法鉴定突变体。3,5-二硝基水杨酸比色法（DNS法）测定突变体和野生菌的β-1,4-内切葡聚糖酶活力,同时采用定量灌根接种法检测不同菌株30 d内在小白菜各组织中的定殖数量。【结果】获得在荧光显微镜下呈现绿色荧光的过表达突变体和互补突变体。PCR检测结果表明敲除突变体中能够扩增出675 bp的目的条带,而以野生菌株和整合载体DNA为模板扩增时没有对应条带,成功得到敲除突变体。野生菌及各突变体β-1,4-内切葡聚糖酶平板活力检测结果显示,野生菌BS2只有一个水解圈且透明,过表达突变体与互补突变体有大于野生菌的双水解圈,内圈的水解圈透明,外圈的水解圈不透明。敲除突变体沿菌体边缘也有一个小水解圈。实时荧光定量PCR的分析结果证实野生菌及突变体间β-1,4-内切葡聚糖酶基因的表达量存在差异,过表达突变体和互补突变体中β-1,4-内切葡聚糖酶基因的表达量增高,分别是野生菌的111和82倍;敲除突变体中β-1,4-内切葡聚糖酶基因的表达量相对于野生菌BS2几乎为0。突变体与野生菌在小白菜体内定殖数量以及酶活力检测结果表明,在相同的小白菜组织以及相同的分离时间内,敲除突变体的定殖数量最少,其在根茎叶中的定殖数量与其他菌株相比均有显著性差异（P＜0.05）。敲除突变体的酶活力也显著低于其他菌株（P＜0.05）。过表达突变体的酶活力以及在小白菜体内的定殖数量在P＜0.05水平上显著高于敲除突变体和野生菌,互补突变体的酶活力和在小白菜体内的定殖数量与过表达突变体基本一致。【结论】内生芽孢杆菌BS2菌株β-1,4-内切葡聚糖酶的活力高低与其在小白菜体内的定殖数量之间呈正相关关系,其表达的β-1,4-内切葡聚糖酶在定殖过程中发挥一定作用。 相似文献
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超表达杨树SBPase基因促进拟南芥光合作用及营养生长 总被引：2，自引：0，他引：2