拟南芥ABI5亚家族ABF2、ABF4、At5G42910的生物学功能的比较研究

ABI5亚家族转录因子自发现已二十余年。作为亮氨酸拉链型(b ZIP)转录因子,其在拟南芥基因组中鉴定出高度同源的九个转录因子,分别为ABF1、ABF2、ABF3和ABF4,At DPBF1、At DPBF2、At DPBF3和At DPBF4,以及At5G42910。多年的研究发现,拟南芥ABI5亚家族转录因子参与调控植物的多个生长发育阶段,并在植物处于非生物胁迫时扮演重要的角色。ABI5亚家族转录因子因功能冗余和转录调控区的存在,九个成员各自的分工和精细作用难以确定。基于本实验室先前的研究工作,我们将转录激活活性最强的转录激活区——At DPBF4的保守区II分别与ABF2、ABF4和At5G42910的b ZIP区重组,构建过表达重组转基因植株,以期在无转录激活抑制区存在的情况下,探究上述三个转录因子的具体功能。此外,我们还构建了核心链霉亲和素(Streptavidin,c SA)-辣根过氧化物酶(Horseradish Peroxidase,HRP)重组基因、通过遗传转化获得了稳定遗传重组基因的拟南芥植株。本研究的目的在于制备一种用于生物、医学等检测的重组二抗系统,通过亲和素结合生物素化的靶标、辣根过氧化物酶催化的增强化学发光进行检测。本论文的主要研究结果有:1.利用转基因植株带有的潮霉素抗性和分子鉴定手段(DNA鉴定和RNA鉴定),通过对TI代转基因植株的繁育与筛选,得到了T3代纯合超表达重组转基因植株,分别将分子鉴定正确的T3代超表达重组转基因植株命名为A.thaliana A2、A.thaliana A4、A.thaliana 5G42910。2.通过对转基因植株与野生型植株萌发率的统计发现,三个转基因植株均有提前萌发的表型:统计在点种第35、36.5、38、39.5 h的萌发率,野生型植株为46%、57%、64%和75%,转基因植株A.thaliana A2为79%、85%、88%和90%,转基因植株A.thaliana A4为82%、87%、90%和94%,转基因植株A.thaliana5G42910为69%、77%、79%和84%。3.将三个转基因植株与野生型植株分别点种于1/2 MS平板和含50 m M、100 m M、150 m M Na Cl浓度的1/2 MS平板上生长10 d,统计根长变化发现三个转基因植株均具有不同程度的Na Cl抗性。野生型植株在不同浓度Na Cl的平板上生长10 d,其根长依次被抑制31.3%、86.3%和95%;转基因植株A.thaliana A2为39.7%、65%和85%;转基因植株A.thaliana A4为32.3%、72.7BMS-907351核磁%和93%;转基因植株A.thaliana 5G42910依次为24%、69%和92%。4.将三个转基因植株与野生型植株分别点种于含50 m M、100 m M、200 m M甘露醇浓度的1/2 MSxenobiotic resistance平板上生长10 d,统计根长变化发现三个转基因植株具有不同程度的对渗透胁迫的敏感性。野生型植株在不同甘露醇浓度的平板上生长10 d,其根长依次被抑制了19.7%、36.7%和70.1%;转基因植株A.thaliana A2为21.9%、32.2%和64.3%;转基因植株A.thaliana A4为38.6%、42.4%和63.3%;转基因植株A.thaliana 5G42910依次为19.3%、34%和63.3%。5.将三个转基因植株与野生型植株分别点种于含蔗糖1%、3%和5%的1/2MS平板上生长10 d,统计根长变化发现三个转基因植株对蔗糖不同程度的敏感性。野生型植株在不同蔗糖浓度的平板上生长10 d,其根长依次被抑制了19%、21.7%和21.1%;转基因植株A.thaliana A2为21.2%、34.9%和52.1%;转基因植株A.thaliana A4为15.8%、26.6%和36.7%;转基因植株A.thaliana 5G42910则是19.3%、24%和21.3%。6.selleckchem将三个转基因植株与野生型植株分别点种于含0.25μM、0.5μM、1μM和2μM ABA的1/2 MS平板上生长10 d,统计根长变化发现三个转基因植株均具有对高浓度ABA的不敏感性。野生型植株在由低到高浓度ABA的平板上生长10 d,其根长依次被抑制了0.6%、79.6%、93.8%和97.3%;转基因植株A.thaliana A2为47.3%、67.8%、91.1%和95.2%;转基因植株A.thaliana A4为18.4%、77.8%、87.3%和94.3%;转基因植株A.thaliana 5G42910为16%、73.3%、86.7%和94.7%。7.通过对超表达重组转基因植株A.thaliana A1转录组数据分析发现,转基因植株差异基因主要富集在了植物激素信号转导和苯丙烷生物合成两条通路,并通过调控上述两条代谢途径,使转基因植株表现出多个表型和抗逆性的改变。8.构建带有6×His标签的融合蛋白的植物表达载体p CAMBIA 1300-c SAHRP,经农杆菌侵染得到T0代转基因植株,并经潮霉素筛选和分子鉴定后将正确的转基因植株命名为A.thaliana 35S-SH。9.将转基因植株A.thaliana 35S-SH分别通过变性蛋白提取液和非变性蛋白提取液提取植物总蛋白,分别进行蛋白凝胶电泳和Western Blot(WB)检测。变性蛋白提取液提取的植物总蛋白SDS-PAGE结果显示在目的蛋白理论分子量附近(48 KDa)有一条与野生型植株总蛋白相比的非特异条带,进一步进行WB实验验证,发现WB结果无任何印记。非变性蛋白提取液提取的植物总蛋白进行蛋白电泳,结果显示与野生型植株相比亦没有特异性的条带,电转于硝酸纤维素膜曝光后显示仅有一条模糊的非特异条带。利用不同方法进行斑点杂交对融合蛋白N端的c SA蛋白进行检测亦是没有检测到。