MAS百TE脉R根’细S胞DE分G裂R素EAE类D应IS答SE调R节T子A参T与ION共生固氮的研究

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MAS百TE脉R根’细S胞DE分G裂R素EAE类D应IS答SE调R节T子A参T与ION共生固氮的研究

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中文摘要：豆科植物通过与根瘤菌之间的分子对话，在植物根部建立共生关系，形成新的共生器官-根瘤。根瘤的形成是一个极为复杂的过程，多种植物激素参与其中，相互协调，共同调控结瘤过程；其中，细胞分裂素（Cytokinin）在根瘤器官发生过程中起着重要的作用。经典的细胞分裂素信号转导途径已研究的比较清楚，通过HK-HP-RR级联信号传递途径响应细胞分裂素信号，启动细胞分裂相关基因表达。在百脉根中的细胞分裂素受体LHK1的功能获得型突变体和缺失型突变体都有明显的共生结瘤表型。在此研究基础上，本研究以豆科模式植物百脉根中的A类细胞分裂素应答调节子RRs为研究对象，分析type-ARRs在共生固氮中的功能及调节机制。主要的研究结果如下： 1.利用百脉根数据库搜索百脉根中的A类细胞分裂素应答调节子，并通过MEGA7.0软件将拟南芥中和百脉根中A类细胞分裂素应答调节子进行进化树的分析比较。另外，还利用DNAMAN将其氨基酸序列与AtARR5进行比对，确定其在信号接收域结构的保守性。 2.qRT-PCR检测在接种根瘤菌后的LjARRs的上调表达情况，发现LjARR3在接种后14d上调最明显，LjARR8也有较高的上调表达。LjARR2、LjARR5和LjARR6有微量的上调表达。 3.LjARRs时空表达模式分析，把LjARRs的启动子融合GUS，通过GUS染色的方法，观察LjARRs基因的不同表达部位，发现LjARR3基因在根瘤原基、成熟根瘤的外周、维管束及非侵染细胞中有表达；LjARR8基因在皮层、根瘤原基、幼嫩根瘤的外周和成熟根瘤的维管束中有表达；LjARR2、LjARR5和LjARR6基因在表皮、根瘤原基中没有表达，成熟根瘤中只在维管束中表达。 4.超表达LjARR3基因进行表型观察，在接种根瘤菌21d后进行表型观察和统计，结果发现与对照组相比，实验组ox-LjARR3中的根瘤原基数增加，根瘤数减少。 5.利用CRISPR/Cas9技术对LjARR3和LjARR8进行双敲除实验，利用毛根转化获得阳性转基因植株，通过抽提根的基因组并进行PCR检测，结果表明构建的载体能够正常编辑基因组，稳定转化实验正在进行中，鉴定敲除LjARR3和LjARR8之后的表型。 6.利用Pull-down、Split-Luc、BiFC技术验证LjARR3、LjARR8和LHP1、LHP3、LHP7之间的相互作用，结果发现LjARR3、LjARR8和LHP1、LHP3、LHP7都是能够互作的。

作者：

潘纪敏

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关键词：

百脉根共生固氮细胞分裂素细胞分裂素受体细胞分裂素应答调节子

授予学位：

硕士

学科专业：

微生物学

导师：

端木德强

学位年度：

2018

学位授予单位：

华中农业大学

语种：

中文

中图分类号：

S4