盐芥生长与盐芥耐盐相关性研究

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1、山东师范大学硕士学位论文盐芥生长与盐芥耐盐相关性研究姓名：张营申请学位级别：硕士专业：发育生物学指导教师：赵彦修20091012山东师范大学硕士毕业论文盐芥生长与盐芥耐盐相关性研究张营(山东师范大学生命科学学院，济南，250014)摘要拟南芥是一种典型的甜土植物，在盐渍环境中其生长受到严重抑制以至于不能完成生活史。而作为拟南芥的近亲盐芥，却能耐受高盐环境的冲击而完成其生活史。盐芥和拟南芥的cDNA序列相似性超过90％，而且二者的外在形态也基本相似，二者最大的不同在于生长周期的长短有较大差异——盐芥的生长周期要比拟南芥长很多。而自然界其他植物的

2、特点：比如同样是小麦，生长速率不同的不同发育阶段其耐盐能力也有较大差异，在生长慢的时候拥有更强的耐逆境能力。于是我们推测盐芥较拟南芥具有更长的生活周期——即更慢的生长速率是否是其耐盐的原因?如果是，那么这个影响是多大程度?为了研究这个问题，我们首先必须找到一种方法使得盐芥的生长更快和更慢，然后比较其耐盐能力的变化，从而研究盐芥生长速率和耐盐能力之间的关联。DELLA蛋白是一类非常保守的植物蛋白，因为其在N端拥有一个保守的氨基酸序列DELLA而得名。这类蛋白在水稻中只有一个拷贝，而在拟南芥中却有五个拷贝。其功能研究是最近几年研究的热点。目前已经

3、知道这类蛋白是转录因子，在赤霉素信号转导通路上起抑制作用：拟南芥有三个赤霉素的可溶性受体gidla，gidlb，gidlc，当它们与赤霉素结合后就与细胞核中的DELLA蛋白结合，诱导其被通过泛素介导的蛋白酶体途径降解，从而解除了DELLA蛋白对拟南芥生长的抑制作用，促进拟南芥茎的伸长。如果DELLA蛋白发生功能缺失型突变，那么植株会因为缺失抑制因子而不断伸长最终形成典型的细长形态，与过量施用赤霉素导致的株型类似。相反，如果DELLA蛋白发生功能获得型突变，则由于赤霉素不再能引起DELLA蛋白的降解，而使得其对植株生长的抑制作用即使在赤霉素存在

4、的条件下也得不到解除，从而出现矮茎株型，与赤霉素缺失型突变体的株型类似。本文的实验思路是通过操作盐芥中的DELLA蛋白的编码基因，改变其体内DELLA蛋白的含量而达到改变其生长速率的目的，进而观测生长速率对植株耐盐能力的影响。基于此，首先克隆了盐芥的DELLA蛋白的编码基因：推测在盐芥的基因族中应该存在不少于拟南芥五个DELLA蛋白的编码基因，而且这五个蛋白功能存在互补，因此在盐芥中KNOCKDOWNDELLA蛋白编码基因的的表达应该不会有明显的表型——盐芥的生长速率不会有明显的改变。所以我们希望通过过量表达gidla来促进DELLA蛋白的降

5、解达到提高山东师范大学硕士毕业论文盐芥生长速率的目的，另外通过过量表达gai的方式降低盐芥的生长速率，并与野生型盐芥做耐盐能力的对比，从而分析盐芥生长速率对其耐盐能力的影响。关键词：生长速率；盐芥；DELLA蛋白；生长；耐盐能力分类号：Q782山东师范大学硕士毕业论文ResearchonthecorrelationbetweengrowthandabilityofsalttoleranceinThellungiellahalophilaZhangYing(CollegeofLifeScience，ShandongNormalUniversit

6、y，Jinan，250014)AbstractThegrowthofArabidopsisthaliana,whichisakindoftypicalglycophyte，isseriouslyrestrainedinsaltyenvironmentanditbecomesanunattainablegoaltofinishitsgrowthcycle．However，asthecloserelativeofArabidopsisthaliana,Thellungiellahalophilacanresisttheassaultofhighc

7、oncentrationsaltandfinishitslifecycle．Comparisonshowsthat，theyhavehighsimilarityonthecDNAlevel，withmorethan90％similarity．Andmorethanthattheexternalfeaturesofthetwoalsoshowgreatcommonwitheachother，whilethereisdifferenceinthetwo，especiallyastothe1ifespan，7=halophilaleadsamuch

8、longer1ifecyclethanA．thaliana,whichremindsUSapossiblemechanismofsalttolerance．Aswe