為了進(jìn)一步挖掘擬南芥響應(yīng)Cd脅迫的分子機(jī)制,從化學(xué)誘導(dǎo)型擬南芥突變體庫(kù)(約6 000株系)中篩選獲得Cd敏感突變體,通過(guò)測(cè)量經(jīng)Cd處理后擬南芥植株的根長(zhǎng)變化獲得Cd響應(yīng)突株系,然后單株收種并鑒定,最終獲得一株對(duì)Cd脅迫敏感的突變體。Thermal asymmetric interlaced-PCR(TAIL-PCR)發(fā)現(xiàn)這株突變體T-DNA的插入定位于基因At1g35820和At1g35830之間。進(jìn)一步分析表明這個(gè)突變體也是FLC(Flowering locus C)依賴的晚花突變體,將這株突變體命名為fcr(flowering and cadmium related gene)。FLC在擬南芥開花調(diào)控網(wǎng)絡(luò)中起樞紐作用,并且是開花正調(diào)控基因Suppressor of overexpression of co 1 (SOCI)的抑制因子。在該突變體中FLC的表達(dá)明顯高于野生型植株,而FLC下游基因SOCI的表達(dá)明顯低于野生型植株,但FLC上游基因的表達(dá)變化不明顯。進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),突變體fcr中調(diào)節(jié)環(huán)境因素和春化作用的基因High expression of osmotically re...

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圖1 不同濃度CdCl2對(duì)擬南芥Col-0根長(zhǎng)的影響

5′-GTGCGGTCCTTGTCAGTGTCT-3′2結(jié)果

圖2 fcr突變體的表型及其T-DNA插入位點(diǎn)

Cd脅迫可延緩根的生長(zhǎng)并誘導(dǎo)葉的褪綠病(圖1B),根生長(zhǎng)隨培養(yǎng)基中Cd濃度的增加而顯著減緩(圖1A)。在90μmol/LCdCl2下,植株生長(zhǎng)部分受阻,但仍可觀察到生長(zhǎng)。因此選擇含90μmol/LCdCl2作為Cd的處理濃度。2.2突變體篩選及fcr突變體的表型

圖3 相關(guān)基因在野生型和fcr突變體中表達(dá)量的比較

通過(guò)TAIL-PCR擴(kuò)增T-DNA側(cè)翼序列,并在TAIR數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行BLAST發(fā)現(xiàn),突變體fcr的T-DNA插入在At1g35820和At1g35830之間(圖2E)。通過(guò)RT-PCR檢測(cè)T-DNA插入片段附近基因At1g35820,At1g35830和At1g35840的表達(dá)模....

圖4 fcr突變體中調(diào)節(jié)響應(yīng)Cd脅迫和開花時(shí)間的可能機(jī)制

重金屬可能對(duì)動(dòng)植物產(chǎn)生毒害。然而植物如何識(shí)別和抵御重金屬毒性的潛在分子機(jī)制尚未全部發(fā)掘[22]。通過(guò)對(duì)Cd敏感突變體的研究發(fā)現(xiàn),植物可通過(guò)多種分子機(jī)制來(lái)應(yīng)對(duì)重金屬脅迫[23],但很少有Cd敏感的擬南芥突變體報(bào)道。本研究通過(guò)篩選對(duì)Cd響應(yīng)的擬南芥突變體,獲得了一個(gè)突變體,表現(xiàn)出Cd....

本文編號(hào)：4027558