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摘要：低温胁迫下植物体内耐冷信号系统是植物响应外界冷胁迫的核心，在目前研究最为清楚的拟南芥CBF冷响应转录途径调控网络中，SIZ1基因作用于CBF转录因子上游的ICE1蛋白，对其进行调控。我们选取了三种典型耐寒能力拟南芥种群，利用Q-PCR技术，通过研究发现，不同拟南芥种群中SIZ1基因的表达量整体上均随冷处理时间的延长而增加，并且SIZ1基因在不同冷处理时间的表达量与其甲基化程度存在显著的负相关关系，这有力地说明了甲基化调控在植物耐冷信号调控网络当中发挥的重要作用，有利于我们深入研究拟南芥CBF调控网络，更好地理解植物耐冷响应机制。27420
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毕业论文关键词：耐冷信号通路；SIZ1；ICE1；甲基化
Correlation analysis of gene expression quantities and the degree of methylation of SIZ1 gene in Arabidopsis thaliana populations with different cold resistant ability
Abstract: Response and adaption mechanisms of plant to low temperature stress are the key issue for cold resistance. Regarding the CBF cold response pathway of Arabidopsis thaliana as the most well-known regulation network, SIZ1 gene regulates ICE1 protein, which is in the upstream of CBF. We selected the three biotypes of Arabidopsis thaliana populations with typical cold resistant ability. In our study, Q-PCR demonstrated that SIZ1 gene expression levels increased with the extension of cold treatment. Furthermore, SIZ1 gene expression levels at different time have the significant negative correlation with the degree of methylation of SIZ1 gene. This strongly suggest the methylation regulation in plant plays an important role in the response to cold stress. This may be benefit to further study Arabidopsis thaliana CBF pathway control network, and better understand mechanism of plant response to low temperature stress.
Key words: Cold tolerance signal system; SIZ1; ICE1; Methylation
目 录
摘要1
关键词1
Abstract 1
Key words1
引言1
1 材料与方法4
1.1 实验材料4
1.2 主要试剂和仪器4
1.2.1 主要试剂4
1.2.2 主要仪器4
1.3实验方法4
1.3.1典型耐寒能力拟南芥种群的选取和基因甲基化程度分析4
1.3.2材料种植及处理5
1.3.3利用TAKARA公司生产的TRNzol总RNA提取试剂提取RNA5
1.3.4 利用TAKARA公司的反转录酶进行cDNA的反转录5
1.3.5荧光定量PCR实验6
2 结果与分析.6
2.1典型耐寒能力拟南芥种群的选取7
2.2典型耐寒能力拟南芥种群SIZ1基因甲基化程度与抗寒能力分析.7
2.3典型耐寒能力拟南芥种群中SIZ1基因表达模式分析8
2.4 典型耐寒能力拟南芥种群中SIZ1基因表达量与其甲基化程度之间的关系.. .8
3 讨论.......9
致谢9
参考文献 10
不同耐寒能力拟南芥种群SIZ1基因表达量与其甲基化程度相关性分析
植物需要与环境不断地进行物质和能量的交换，其生长发育与周围环境的变化密切相关，植物只有在适应的环境条件下才能文持自身的稳态，正常地生长与发育[1]。但是由于各种不利的环境条件，如:低温、高温、干旱、盐害或有毒气体的存在等,植物的新陈代谢和生长在不程度上受到了抑制,更严重的甚至会导致植物个体的死亡[2]。
限制植物生长、发育、产量以及地理分布的环境因子有很多，温度就是其中之一[3]。随着全世界各地气温变化异常，极端天气频繁出现，农作物的寒冻灾害也变得越来越严重[4]。植物对这种低温伤害的适应性叫做耐冷性[5]，植物在不断地进化过程中形成了一套高效率的全方位应答机制以抵御和适应低温胁迫[6]。低温信号在经过植物细胞膜的识别后,信号会经众多的中间元件传递,最终导致大量冷诱导基因的表达,目前在拟南芥和其他植物中有多种参与此过程的转录因子和酶分子的研究报道[7]，已知低温胁迫过程中植物涉及到3个主要信号通路，在其中迄今研究最为透彻的是拟南CBF(CRT/DRE binding factor)调控网络[8]。