Ssr基因在调控植物根生长发育中的应用_2

文档序号:9703055阅读:来源:国知局
of the root stem cell niche. Plant Cell22, 3692-3709. "中公开过,公众可从中国科学院植物研究所获得。
[0046]带有PLTlprQ:CFP、PLT2prQ:CFP、PLTlprQ:PLTl:YFP、PLT2prQ:PLT2:YFP标签的转基 因拟南芥均在文献"5^〇11161:,11,&11(13(3116代8,13.(2009).]\161]^)6^〇;1^1:116 60阳11丨81:〇116 acetyltransferase complex regulate PLETHORA-mediated root stem cell niche maintenance and transit amplifying cell proliferation in Arabidopsis. Plant Cell 21,1070-1079. "中公开过,公众可从中国科学院植物研究所获得。
[0047] 带有生长素标记DR5rev:GFP的转基因拟南芥在文献"Benkova, E.,Michniew icz,Μ., Sauer,Μ., Teichmann,Τ., Seifertova, D. , Jurgens, G. , and Friml, J. (2003). Local, efflux-dependent auxin gradients as a common module for plant organ formation. Cell 115, 591-602. "中公开过,公众可从中国科学院植物研究所获得。
[0048]带有PINlpro :PIN1 :GFP的转基因拟南芥在文献"Benkova, E.,Michniewic ζ,Μ., Sauer,Μ., Teichmann,Τ., Seifertova, D. , Jurgens, G. , and Friml, J. (2003). Local, efflux-dependent auxin gradients as a common module for plant organ formation. Cell 115, 591-602. "中公开过,公众可从中国科学院植物研究所获得。
[0049]带有PIN2pro: PIN2: GFP、PIN3pro: PIN3: GFP、PIN7pro: PIN7: GFP的转基因拟南芥 均在文献"Blilou, I.,Xu, J.,Wildwater, M.,Willemsen, V.,Paponov, I.,Friml, J.,Heidst ra, R. , Aida, M. , Palme,K., and Scheres, B. (2005). The PIN auxin efflux facilitator network controls growth and patterning in Arabidopsis roots. Nature433, 39-44.,' 中公开过,公众可从中国科学院植物研究所获得。
[0050]带有PIMpro:PIN4:GFP的转基因拟南芥在文献"Friml, J.,Benkova, E.,B1 i 1〇 u, I. , ffisniewska, J. , Hamann, T. , Ljung,K., Woody, S. , Sandberg, G. , Scheres, B. , Jurgen s, G. , and Palme,K.(2002). AtPIN4mediates sink-driven auxin gradients and root patterning in Arabidopsis. Celll08, 661-673. "中公开过,公众可从中国科学院植物研 究所获得。
[0051] 实施例1、拟南介中SSR基因组序列的犾得
[0052] -、引物的设计和合成
[0053]正向引物:5, -CGCCTGCAGACGGTTGCTGGTGGTACAC-3' (SEQ ID No. 1)
[0054] (下划线所示序列为PstI酶切识别位点)
[0055]反向引物:5, -GCCGGTACCGCTTGCATGATTGGTCTCATCGGTAC-3' (SEQ ID No. 2)
[0056] (下划线所示序列为ΚρηΙ酶切识别位点)
[0057] 二、提取拟南芥Col-Ο生态型(Arabidopsis thaliana L.)的基因组DNA,以其为 模板,以SEQ ID No. 1和SEQ ID No. 2所示的DNA分子为引物,进行PCR扩增,得到PCR扩 增产物(如SEQ ID No. 3所示),SSR基因组序列如SEQ ID No. 3中自5'末端起第10位至 第4378位核苷酸所示。
[0058] 三、用PstI和ΚρηΙ双酶切SEQ ID No. 3所示的DNA分子,得到基因片段;PstI和 ΚρηΙ双酶切pCAMBIA1300,得到载体大片段;将基因片段与载体大片段连接,得到重组质 粒,将其命名为pCAMBIA1300-FLssrl,将pCAMBIA1300-FLssrl送测序,结果正确。
[0059] 实施例2、SSR基因的cDNA基因克隆
[0060] 一、引物的设计和合成
[0061]正向引物:5'-CACCATGATTCGCG CAGCTGCCA-3'(SEQ ID No. 4)
[0062]反向引物:5'-TTA GAG TAC ACG AGT GGT GCG AGC-3'(SEQ ID No. 5)
[0063] 二、提取拟南芥Col-Ο生态型(ArabidopsisthalianaL.)的RNA,通过反转录得 到cDNA,以cDNA为模板,以SEQIDNo. 4和SEQIDNo. 5所示的DNA分子为引物,进行PCR 扩增,得到PCR扩增产物(如SEQIDNo. 6所示),SSR基因的cDNA序列如SEQIDNo. 6中 自5'末端起第5位至第1267位核苷酸所示,SSR蛋白序列如SEQIDNo. 7所示。
[0064]三、用Gateway克隆入门试剂盒(pENTR? /TEV/D-Τ0Ρ0?CloningKit)和 Gateway克隆表达试剂盒(Gateway*1LRClonase?IIEnzymemix)将SEQIDNo. 6 所 示的DNA分子与载体pMDC32大片段连接,得到重组质粒,将其命名为pMDC32-ssr1,将 pMDC32-ssrl送测序,结果正确。
[0065] 实施例3、SSR基因启动子序列的获得 [0066] 一、引物的设计和合成
[0067]if向引物:5' -GCCAAGCTTACGGTTGCTGGTGGTACAC-3'(SEQIDNo. 8)
[0068](下划线所示序列为Hindlll酶切识别位点)
[0069]反向引物:5, -CGCCTGCAGAATCGCTCAATATCTTCTTTTTTCTTGTCTTGCTC-3'(SEQID No. 9)
[0070](下划线所示序列为PstI酶切识别位点)
[0071] 二、提取拟南芥Col-Ο生态型(ArabidopsisthalianaL.)的基因组DNA,以其为 模板,以SEQIDNo. 8和SEQIDNo. 9所示的DNA分子为引物,进行PCR扩增,得到PCR扩 增产物(如SEQIDNo. 10所示),SSR基因的启动子序列如SEQIDNo. 10中自5'末端起 第10位至第1857位核苷酸所示。
[0072] 三、用Hindlll和PstI双酶切PCR扩增产物,得到基因片段;Hindlll和PstI双 酶切PCAMBIA1391,得到载体大片段;将基因片段与载体大片段连接,得到重组质粒,将其 命名为pCAMBIA1391-p,将pCAMBIA1391-p送测序,结果正确。
[0073] 实施例4、SSR基因对植物根的影响
[0074] 一、SSR基因部分缺失突变体ssrl-Ι的获得
[0075]根据文献 "Zhang,M.,Henquet,M.,Chen,Z.,Zhang,H.,Zhang,Y.,Ren,X.,vander Krol,S. ,Gonneau,M. ,Bosch,D. ,andGong,Z. (2009).LEW3,encodingaputativealpha -1, 2-mannosyltransferase(ALG11)inN-linkedglycoprotein,playsvitalrolesin cell-wallbiosynthesisandtheabioticstressresponseinArabidopsisthaliana. PlantJ60, 983-999. "中公开的甲基磺酸乙酯诱变法构建拟南芥突变体库,筛选得到根 短表型突变体ssrl-Ι,通过遗传学分析,确定突变体ssrl-Ι是单基因突变的突变体,并 且突变基因与根短表型连锁。进一步按照文献"Zhang,M.,Henquet,M.,Chen,Z.,Zhang ,Η. ,Zhang,Y. ,Ren,X.,vanderKrol,S. ,Gonneau,M. ,Bosch,D. ,andGong,Z. (2009). LEW3,encodingaputativealpha-1,2-mannosyltransferase(ALG11)inN-linked glycoprotein,playsvitalrolesincell-wallbiosynthesisandtheabioticstress responseinArabidopsisthaliana.PlantJ60, 983-999·,'中公开的SSLP图位克隆方法, 克隆得到突变基因,实验证明,突变体ssrl-1中SSR基因在第一个外显子处缺失了 36个核 苷酸,突变体ssrl-Ι中SSR基因缺失部分片段与拟南芥Col-Ο生态型中的SSR基因缺失部 分片段的PCR扩增结果如图1所示。
[0076] 二、将ssrl-1、ssrl-2(该突变体是将T-DNA插入在SSR基因的5'端非编码 区-13bp处,导致基因SSR无表达,仅在SSR基因处发生突变)、拟南芥Col-Ο生态型 (Arabidopsisthaliana,Columbiaecotype)(以下简称为Col)和拟南芥Ws-0 生态型 (Arabidopsisthaliana,Wassilewskijaecotype)(以下简称为Ws)在MS固体培养基上 培养,根的形态分别如图2A中ssrl-1、图2C中ssrl-2、图2A中Col和图2C中Ws所示。
[0077] 结果表明,与野生型拟南芥相比,SSR基因敲除后突变体ssrl-Ι和ssrl-2表现出 根短的表型。
[0078] 三、将实施例1得到的pCAMBIA1300-FLssrl转化入C58农杆菌中,采用农杆菌 侵染的方法将pCAMBIA1300-FLssrl质粒分别转入ssrl-1、ssrl-2,将转染后的植株在含 600ug/L潮霉素的MS培养基上筛选,得到具有潮霉素抗性的阳性SSR基因回补植株,分别命 名为ssrl-l:SSR和ssrl-2 :SSR。
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