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摘要：由于植物的固着性，植物与土壤之间顺畅的物质交换和信息交流成为植物正常生长的重要保证。在植物从外界环境吸收的各种营养元素中，矿质元素是一个重要组成成分，矿质元素在植物的生命活动中充当着不可或缺的角色，它们参与着植物细胞中的信号传导、物质转运、酶的合成、能量产生等活动，从而影响植物的新陈代谢和生长发育。通过将现代离子组学高通量的离子分析手段和图位克隆等遗传分析手段相结合，人们对植物离子的吸收、转运等过程的了解也在不断加深。本文以模式植物拟南芥的一个离子组发生显著变化并且植株发育有明显异常的突变体作为研究材料，利用图文克隆技术，对控制该性状的目标基因进行了初步定位，为进一步的基因克隆及其功能研究打下了基础。33497
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毕业论文关键词： 拟南芥；离子组学; 图位克隆；初定位；分子标记
Primary mapping of an ionomic gene G1 in Arabidopsis
Abstract: Considering the adherence of plants, the fluent exchanges of materials and information between soils and plants are fundamental to plant growth. Minerals play a significant role in plant growth as a part of nutrient elements that plants take in from the environment. Knowledge on the ultilization of minerals in plants becomes increasingly available, with the benefits of the omics technologies, such as genomics, ionomics, and their intergration. In this study, we analyzed a mutant showing an abnormal ionomic profile and plant architecture in Arabidopsis thaliana, a well-studied model organism in higher plants. An F2 population was constructed and primary mapping was performed to delimit the corresponding genomic interval. This work provides fundamental data towards map-based cloning of the causal gene(s) and ultimately the underlying ionomic mechanism.
Key words: Arabidopsis thaliana; Map-based Cloning; Primary Mapping; Molecular Marker
目录
引言 1
1 材料与方法 4
1.1初定位原理 4
1.2 供试材料 4
1.3 分子标记的设计 4
1.3.1 InDel分子标记的设计 4
1.3.2 SNP分子标记的设计 5
1.4 群体棍合样品基因组DNA的提取 7
1.4.1取材 7
1.4.2试剂 7
1.4. 3仪器 7
1.4.4方法 7
1.5 群体单株基因组DNA的提取 8
1.5.1取材 8
1.5.2.试剂 8
1.5.3仪器 8
1.5.4 方法 8
1.6PCR扩增 9
1.6.1 材料及试剂 9
1.6.2 PCR产物凝胶电泳 9
2.结果与分析 9
2.1 多态性分子标记的验证结果 10
2.2 F2群体基因型分析 11
3 讨论 12
4.致谢 12
附录 14
引言
建立“功能离子组学”的倡导者——美国加利福尼亚州斯克里普斯研究所的科学家戴文•索尔特说过:“细胞中的全部离子都可对机体生命发挥关键性影响。”[1]随着植物营养科学理论不断完善，目前已确认对植物来说有17种矿质元素属于必需元素 [2，8]。这些矿质元素并不是直接发挥作用，而是溶解于土壤中的水中以离子的形式被植物摄取。因此，植物体内各离子平衡调控的遗传与分子机制成为了植物营养研究的热点。但是，传统的分子生物学手段无法对植物体内复杂的离子调控机制进行深入研究。离子组学作为一个广受关注的新的基因组学研究方法，正逐步被发展完善并应用到植物体内离子平衡调控机制的研究中去。植物的离子组是指有植物内所包含离子的总和，包括了植物体内所有的金属离子、类金属离子和非金属离子。为了解决同时定量分析多个元素的问题，科学家们开发出了现代高通量元素分析等技术(如ICP—MS／OES)。这些技术手段的相继问使得从全基因组上分析和对比植物体内的离子组成为可能，而植物体内控制离子平衡的遗传与分子调控机制的研究前景也逐渐明朗起来[3]。