马铃薯悬浮细胞系的建立及小G蛋白AtRop1,StRac1的亚细胞定位.pdf

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1、分类号Q945.8学校代码10129UDC576学号08202068马铃薯悬浮细胞系的建立及小G蛋白AtRop1，StRac1的亚细胞定位TheEstablishmentofPotatoSuspensionCellLinesandtheSubcellularLocalizationofSmallGTPasesAtRop1,StRac1申请人：杨帆学科门类：农学学科专业：植物病理学研究方向：植物分子病理学指导教师：赵君教授论文提交日期：二〇一一年五月摘要植物细胞悬浮培养是一种在受到不断搅动或摇动的液体培养基里培养单细胞及小细胞团的培养系统，是植物生物技术中最有用的研

2、究手段之一。小G蛋白是一类单体GTP结合蛋白，具有GTPase活性，植物细胞内的小G蛋白家族统称为ROPs（Rho-relatedGTPasefromplant），大量的研究结果已经证明ROP-GTP酶在植物防卫反应体系的建成过程中具有十分重要的调控作用。本研究主要利用马铃薯品种底西瑞建立适于遗传转化的马铃薯悬浮细胞体系，将拟南芥AtRop1及马铃薯StRac1的野生型，激活型和非激活型分别与绿色荧光蛋白（GFP）融合，用农杆菌介导的瞬时转化和PEG（聚乙二醇）介导的脂质转化方法，转化烟草叶片和马铃薯悬浮细胞，利用荧光显微镜观察GFP的位置进而确定小G蛋白的亚细胞

3、定位。研究结果表明：1.马铃薯品种底西瑞（Desiree）悬浮细胞生长呈典型的S型，生长周期为2周左右。添加2mg/L2,4-D及1mg/LNAA的MS培养基最适合底西瑞悬浮细胞的生长。细胞的最佳接种量为7.5mL/50mL。2.利用农杆菌瞬时表达的方法，将拟南芥中的小G蛋白AtRop1定位在烟草叶片表皮细胞的细胞膜上，激活型的AtCA-Rop1和失活型的AtDN-Rop1分别定位在细胞膜和细胞质中；马铃薯小G蛋白StRac1和其激活型的StCA-Rac1定位在烟草叶片表皮细胞的细胞膜上，而失活型的StDN-Rac1主要表达在细胞质和细胞核中。3.利用PEG法转化

4、马铃薯悬浮细胞，拟南芥小G蛋白AtRop1定位在细胞膜上，激活型的AtCA-Rop1和失活型的AtDN-Rop1分别定位在细胞膜和细胞质中；马铃薯小G蛋白StRac1，和其激活型的StCA-Rac1定位在悬浮细胞的细胞膜上，而失活型的StDN-Rac1主要表达在细胞质和细胞核中。关键词：马铃薯；悬浮细胞；小G蛋白；亚细胞定位TheEstablishmentofPotatoSuspensionCellLinesandtheSubcellularLocalizationofSmallGTPasesAtRop1,StRac1AbstractThesuspensionce

5、llcultureisoneofthemostusefulmethodstogetsinglecellorsmallcellgroupsunderconstantstirringorshakinginliquidmedium.SmallGTPasesaremonomericguaninenucleotidebindingproteinsrelatedtothesubunitofheterotrimericGproteins.SmallGTPasesweretermedRops(Rho-relatedGTPasefromplant)inplant.Thefuncti

6、onsofROPshavebeenstudiedwidelyanditwasconfirmedtobeinvolvedinplantdefensesystem.Inthisstudy,thepotatocultivarDesireesuspensioncelllinewasestablished.Thewildtype,activatedandinactivatedformsofArabidopsisAtRop1andpotatoStRac1werefusedwithgreenfluorescentprotein(GFP)tag.UsingAgrobacteriu

7、m-mediatedtransientexpressionandPEG(polyethyleneglycol)-mediatedtransformation,tobaccoleavesandpotatosuspensioncellsweretransformedwiththeGFPtaggedconstructsandthesubcellularlocalizationofthesmallGproteinsweredetectedbyGFPusingfluorescencemicroscopy.Theresultsasfollowsare:1.Thegrowthc

8、urveo