水稻叶片发育相关基因的定位克隆与遗传调控机理研究

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:a410539939
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
真核生物中,对DNA序列的识别和相应调控元件的修饰对下游基因的表达至关重要。而特定位点核小体的分布和组成,及核小体组蛋白或者相应转录因子的乙酰化修饰状态作为重要的表观遗传学信息参与了这一过程的调控。染色质重塑因子能够以复合体的形式,调节基因组水平的核小体分布和组成,进而影响反式作用因子对DNA的识别或转录起始等过程。关于核小体组蛋白或者相应转录因子的乙酰化修饰状态的调节,主要涉及到一类组蛋白去乙酰化酶(HDAC)。近年来,在植物中已有报道证实染色质重塑因子和组蛋白去乙酰化酶这两类基因参与植物的多种发育过程的调控。他们的功能异常会导致多种发育异常表型,表明他们在植物发育过程中具有关键的生物学功能。对他们的功能研究具有重要的理论意义和实际应用价值。但目前相关的机理包括核小体分布差异和相关基因表达的调控模式尚未明朗。  为此,我们以水稻DST转录因子的宽叶突变体dst作为实验材料,通过筛选窄叶水稻突变体,进行进一步图位克隆的方式克隆了多个窄叶相关基因。我们对其中两个尚未被报道的基因ROAD4(Repressor of DST4)和ROAD7(Repressor of DST7)进行了遗传转化验证和深入的功能分析。ROAD7编码一个CHD3家族的染色质重塑因子。ROAD4编码一个HDAC1家族的组蛋白去乙酰化酶。全局表达的ROAD4和ROAD7基因都通过影响细胞生长和细胞分裂的方式参与了水稻整株的发育调控。因而,ROAD4和ROAD7的功能异常引起包括叶片变窄、株高变矮及穗粒数减少在内的多种表型。这种发育异常很有可能以反馈调节的机制激活细胞周期相关基因的表达,抑制DST的表达,以及促进生长素、细胞分裂素和赤霉素的累积。通过对road7-1突变体幼苗中的定位良好核小体差异分布和表达谱芯片的综合分析,发现突变体中表达发生紊乱的基因中与叶绿体发育及光合作用相关的基因表达受到抑制,而与种子萌发相关的基因仍然在表达。在road7-1突变体中我们观察到了叶绿体的发育异常。因此我们推测,ROAD7可能以“开关”的形式参与了水稻从种子萌发到营养生长时期转换过程中基因组水平基因表达调控过程,激活营养生长所需的叶绿体发育及光合作用相关基因的表达,抑制与种子萌发相关基因的表达。通过对ROAD7和ROAD4的遗传关系分析推测,二者更有可能是以协同的方式参与了水稻叶发育的调控。
其他文献
明晰适应性表型变异的分子基础是理解生物多样性形成与维持的核心。根据Gommans等的理论,遗传变异分子机制如果能提高生物体产生新表型以适应环境变化的能力,该机制便可能会增
功率半导体器件是现代电力系统的核心部件,是世界各国科研机构和企业研究的热点领域。随着经济社会的发展,新的技术新的需求不断出现,如新能源汽车、轨道交通、智能电网、消费类
2015年,国内文物艺术品拍卖公司普遍出现不同幅度的减量,甚至有些中小型企业出于谨慎暂停拍卖活动,市场下滑的态势依然在持续。本述评以北京保利、中国嘉德、北京匡时、杭州
外来植物入侵对全球生物多样性产生严重危害,现已成为生态学和环境生物学研究的热点问题。以往人们研究植物入侵的机制集中于生物学特性描述以及植株的土壤环境,而忽略了入侵植
随着无线通信和CMOS工艺的发展,采用CMOS实现射频集成电路和系统逐渐成为合理的选择。在射频CMOS电路中,MOS器件的噪声性能决定着整个射频电路系统的灵敏度,是一个关键问题,所以,
学位
EMCCD(Electron Multiplying Charge Coupled Device)是新一代高质量微光成像器件。与传统CCD(Charge Coupled Device)相比,它采用了片上电子增益技术,利用片上增益寄存器使图
移动互联时代,企业普遍面临不断出现的困难,国内很多行业显现出整体创新能力不足、企业产品销量下滑、消费者对品牌忠诚度低、90后逐步进入职场并且成为消费主力等等各方的诸多挑战。我们看到2016年上半年中国网上零售额为22367亿元,增长28.2%;普华永道发布的2016年6月报告显示,中国正引领全球网络购物革新,手机在网购中的作用愈加重要,全球超过一半的消费者,在中国通过手机进行网络购物的比例高达88
昆明地区马蹄莲(Zantsdeschia)软腐病严重,是马蹄莲生产的主要限制因素,根据已有报道,马蹄莲软腐病的病原菌有胡萝卜软腐欧氏杆菌胡萝卜亚种(Erwinia carotovora subsp.carotovo
物理引擎通过计算物体的运动、旋转和碰撞,为物体赋予真实的物理属性。物理引擎作为游戏引擎的重要组成部分,被大量应用在当前的主流游戏中。  目前有很多商业物理引擎,然而,这
目前,日益严重的全球性环境问题让人类开始寻求新的利用自然资源的模式。综合生态系统管理有别于传统的自然资源管理,它基于对生态系统组成、结构和功能的认识,将人类的经济活动