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梨的慢速阴离子通道对硝酸根离子的吸收和转运【字数:5312】

2024-02-24 17:34编辑: www.jxszl.com景先生毕设
通过对植物生理学的研究发现,在植物根系细胞膜上存在着各种离子通道,植物根系中离子通道对于植物矿质元素的吸收、转运以及植物耐盐都具有重要的作用。 在植物适应干旱、铝毒、盐胁迫等方面有有着重要的意义。为了揭示梨根系慢阴离子通道蛋白(SLAC)家族成员在硝酸根离子转运过程中的作用,通过同源克隆的方法从梨根系材料中克隆到1个SLAC同源基因(SLAC Homologue),命名为PbrSLAH3,慢阴离子通道(SLAC)家族主要在植物阴离子(氯离子和硝酸根离子等)摄取和气孔开闭过程中起到重要作用。 本试验采用同源克隆的方法,并对所得材料进行了生物信息学和表达模式分析,旨在为进一步揭示梨根系NO3-吸收转运机制奠定基础。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
前言1
1 材料与方法2
1.1方法2
1.1.1 梨根系总RNA提取及cDNA制备3
1.1.2梨根系PbrSLAH3基因全长克隆3
1.2生物信息学分析3
1.3PbrSLAH3 基因表达分析4
2 结果与分析4
2.1 梨根系PbrSLAH3基因的克隆4
2.2 梨根系编码蛋白的生物信息学分析5
2.3 梨根系PbrSLAH3基因表达分析6
3 讨论7
致谢8
参考文献8
梨的慢速阴离子通道对硝酸根离子的吸收和转运
引言
前言:之前研究表明,植物体中的离子通道的组成主要是植物细胞膜上大分子蛋白质构成的孔道,。其主要转运模式是依靠化学或电子手段激活或抑制,然后控制离子通过膜上的离子通道形成和维持跨膜离子梯度, 信号和其他生理过程起着重要作用。作为离子通道的一个类别,阴离子通道在植物体内的各个器官当中都有广泛的分布,其受其生理环境而被激活或者抑制。由于器官定位不同,生理功能不同,这些阴离子通道对分子生物学的控制方式也不尽相同。 本文将慢速阴离子通道的基本功能与慢速阴离子通道在植物体内的生理功能及其功能特性结合起来。 对特定物质阴离子的转运和吸收和转运等作进行简要的分析,对木本果树慢速阴离 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ¥351916072
子通道有进一步的认识理解了解。氮是梨中必需的大量元素,对梨树的生长发育和果实的产量和品质有重要影响。
氮素不仅影响植物内源激素水平,同时氮素也参与了植物气孔的调节,保持植物的气孔开度,提高植物的光合速率。
植物的离子通道的形成主要是嵌入细胞膜中的蛋白质,因为它们穿过磷脂双层,天然形成的亲水通道,其作用是控制磷脂双层阴离子通道中的离子,在高等植物细胞的生命活动中起着重要作用, 如参与渗透调节,气孔运动,信号转导等。 而且之前研究表明,慢速阴离子通道在植物细胞内pH值的调节和花粉粒早期萌发中起决定性作用。一般而言,大多数阴离子的平衡电位为正值或负值,取决于细胞质中阴离子的浓度。细胞外渗透压升高或细胞内Ca2+浓度增加和细胞外Al3 +浓度增加可能导致阴离子通道激活。钙离子,核苷酸,ABA和生长素在调节阴离子通道中发挥重要作用。氯离子通道ClCs家族的主要成员在动物和微生物研究方面取得重大突破。克隆在烟草中的ClC Ntl基因将ClC家族扩展到高等植物,为电压依赖性植物离子通道的研究提供了一个探索。各种离子通道构成植物执行各种独特功能的生理基础。一般认为植物离子通道有三种主要的功能模式: ①渗透压调节或者净电流模式 ; ②梯度控制模式; ③信号模式。 阴离子通道的选择性在保卫细胞中,Stype和Rtype阴离子通道对离子的选择性顺序是不同的.Schmidt等报导的阴离子通道选择性顺序如下:Stype :NO3>Br>F>Cl>I>Malate在硝酸盐存在的情况下,质膜和液泡膜参与硝酸盐的外排。 SLAC1参与气孔关闭早期的调控,被ABA,O3,CO2等物质所激活。SLAC1的四个直系同源SLAH14,也在拟南芥中被鉴定出来,与SLAC1一起组成了SLAC/SLAH家族。 AtSLAH1能够调节地上部Cl的积累及拟南芥对盐的抗性 AtSLAH1和AtSLAH3的异源二聚化还可调节地上部的Cl和NO3比Slowtype阴离子通道SLAH3(SLAC1 Homologue3),对NO3的渗透性为Cl渗透性的20倍,发现细胞外NO3可以显著激活SLAH3。所以认为,SLAC1和SLAH3对NO3的运输扮演了重要的角色。SLAC基因家族的成员及其功能已在模式植物拟南芥和烟草中有了很好的研究基础。但是,关于木本植物的SLAC基因的信息还知之甚少。
1 材料与方法
材料和试剂
梨苗取自大学梨工程实验中心。 RNA的提取采用天根(北京)RNA提取试剂盒。第一链cDNA的合成采用使用gDNA的PrimScriptTM RT试剂盒。梨苗培养采用水培的方法,将梨苗培养30天。
方法
1.1.1梨根系总RNA提取及cDNA制备
取梨苗材料,将其根与叶分离,并分别用液氮研磨。根据植物RNA提取试剂盒说明提取总RNA。用Nano Drop2000测定RNA的浓度和纯度,用1.0%琼脂糖凝胶电泳检测总RNA的质量和完整性。 无拖尾的带,则说明总 RNA完整。 将RNA浓度稀释至50 ng∙μL1后置于20℃保存备用。 合格的总RNA用于合成cDNA的第一链。
1.1.2梨根系PbrSLAH3基因全长克隆
1.1.2.1将RNA反转录成cDNA
根据TAIR(https: //www.arabidopsis.org/)拟南芥AtSLAH3序列,在NCBI(https: // www.ncbi.nlm.nih.gov/)进行了同源性搜索并命名了最相似的基因PbrSLAH3。将提取的RNA逆转录为cDNA,并使用Thermo试剂盒从RNA中除去DNA。
1.1.2.2根据cDNA和目的基因的引物分别克隆出SLAH3目的基因,采用Q5体系;
PCR反应程序:94 ℃预变性5 min; 94 ℃变性30 s,55 ℃退火45 s,72 ℃延伸1 min,35个循环;72℃延伸后,用1%琼脂糖凝胶电泳检测1个PCR产物,回收目的条带。1%琼脂糖凝胶电泳,EB染色,UV灯观察。

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