Роль гена taeniata в регуляции активности меристем побега Arabidopsis thaliana (L.) Heynh.

• Автор: Ву Хуен Чанг
• Шифр специальности: 03.00.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 135 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1. Генетический контроль функционирования меристемы побега

1.1. Гены I и

1.2. Гены V
1.3. Xгены
1.4. Гены

1.5. Контроль клеточного цикла

2. Фитогормоигл в функционировании апикальной меристемы

2.1. Цитокииин участвует в поддержании

2.2. Содержание активного гиббереллина снижается в

2.3. Высокое отношение ци гокининауксин важно для поддержания недетерминированного состояния клеток
2.4. Этилен
3. Генетический контроль формирования листа
3.1. Г енетический контроль разметки положения листовых примордиев
3.2. Детерминация клеток листовой меристемы
3.3. Генетический контроль поляризации примордия
3.4. Пространственный контроль меристсматической активности примордия
3.5. Генетический контроль развития листовой пластинки
3.5.1. Развитие листа определяется пролиферацией клеток листовой 3 пластинки
3.5.2. Развитие листа определяется ростом клеток листовой пластинки
4. Вивипария
5. Заключение к обзору литературы
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
1. Растительный материал и условия выращивания растений
1.1. Растительный материал
1.2. Условия выращивания растений
2. Морфометрия
3. Сканирующая электронная микроскопия
4. Метод тестирования активности репортерного гена
5. Выделение нуклеиновых кислот
5.1. Выделение ДНК
5.2. Выделение РНК
5.3. Синтез первой цепи кДНК 5
5.4. Электрофорез в агарозном геле
6.1 Голимеразпая цепная реакция 5
6.1. Праймеры
6.2. Условия проведения ПЦР
6.3. Качественная оценка ПЦР продуктов обратной транскрипции
6.4.Секвенирование
7. Полимеразная цепная реакция в реальном времени
8. Молекулярное картирование
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
1. Морфологическая характеристика мутанта i
2. Анализ структуры листа мутанта
3. Характер наследования мутации
4.Анализ аллслизма мутации с другими мутациями сходного фенотипического проявления
5. Анализ взаимодействия гена ТАЕ с генами 1, , I и V2 на основе изучения двойных мутантов
6. Анализ экспрессии генов в листьях мутанта
6.1. Анализ экспрессии генов на ранней стадии развития
6.2. Анализ экспрессии генов на поздней стадии развития
6.3. Анализ экспрессии генов в верхушках цветоносов и цветках мутанта
6.4. Анализ экспрессии гомеобоксных генов в листьях разных рас
6.5. Анализ экспрессии Xгенов в разных участьях листа
7. Анализ распределения активного ауксина в листьях мутантов , ,
8. Анализ экспрессии гена 1 в листьях мутантов , и
9. Анализ экспрессии гена 1 в листьях мутантов
. Поиск молекулярных маркеров для картирования гена ТАЕ
. Молекулярногенетическое картирование гена ТАЕ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ЮЗ
ВЫВОДЫ ПО
ПРИЛОЖЕНИЕ
СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
Апикальная меристема ГА Гиббереллин ЦК Цитокинин
ОТПЦР ПЦРанализ продуктов обратной транскрипции
ПЦР Полимеразная цепная реакция
ПТА Полярный транспорт ауксина
ПЦРРВ ПЦР в реальном времени
ФМ флоратьная меристема
v ii i анализ рестрикционного полиморфизма амплифицированных последовательностей iv
ВВЕДЕНИЕ


Апикальная меристема побега самоноддерживающаяся структура формируется на эмбриональной стадии и в дальнейшем обеспечивает развитие всей надземной части растения. Изучение генетического контроля формирования стволовых клеток и поддержание их пула функционирования является необходимой предпосылкой для понимания биологических механизмов развития растения. Известно, что гомеобоксные гены играют важнейшую роль в эмбриональном развитии животных Корочкин, . Гомеобоксные гены выявлены и у растений. Они кодируют транскрипционные факторы, содержащие гомеодомен консервативный участок белка из аминокислот, который формирует спиральные участки, способные связываться с регуляторными участками других генов Лутова и др. Показано, что в геноме ii i также имеются гомеобоксные гены НОХгены, от x, которые выполняют разнообразные функции. У растений гомеобокссодержащие гены I и , а также гены V1, V2, V3 V играют основную роль в развитии . Гены и позитивно регулируют размер , кодируя основные регуляторы формирования и поддержания пула стволовых клеток меристемы тогда как гены Vограничивают пул стволовых клеток ЛМ. Ген относится к подсемейству X, экспрессия гена впервые наблюдается на поздней глобулярной стадии развития эмбриона до формирования семядолей, в группе клеток, которые находятся между предполагаемыми семядолями . Потеря функции у мутантов приводит к редукции ЛМ вплоть до полного ее отсутствия эмбрион мутанта не имеет и не способен формировать вегетативные ткани в поегэмбриональный период развития, проростки мутанта имеют слитые семядоли. Мутант аллель со слабой экспрессивностью признака, имел многочисленные дефекты развития побега изменение формы листа, воздушные розетки, фасциацию цветоноса и аномальные цветки. Эктопическая экспрессия гена вызывает v формирование эктопической меристемы на адаксиальной стороне листа, что свидетельствует о роли гена в инициацию . РНК накапливают в , но подавляются в примордиях органов. Предполагается, что ген важен для поддержания популяции центральных недифференцированных клеток, необходимой для дальнейшего развития меристемы. Недавно было показано, что ген играет важную роль и в развитие флоральной меристемы, активируя развитие плодолистиков, потеря функции подавляет развитие плодолистиков, в результате образуются слитые, недоразвитые плодолистиковые плацентарные ткани i . Ген начинает экспрессироваться па эмбриональной стадии и важен для возникновения группы стволовых клеток уже на стадии клеточного эмбриона . У мутанта меристема не развивается во время эмбриогенеза. Эктопическая экспрессия гена в примордиях вегетативных органов вызывает противоположный эффект появление э1Стопичееких стволовоподобных клеток и даже соматических эмбрионов . Предполагается, что ген контролирует формирование путем поддержания необходимого количества стволовых клеток x, . Это свидетельствует о том, что поддерживает пул стволовых клеток путем передачи сигнала через слои клеток. Однако показано, что функционирование гена не . Также мутация в гене оказывает влияние на флоралыгую меристему. Флоральная меристема дикого типа образует четыре чашелистика, четыре лепестка, шесть тычинок и два объединенных плодолистика У мутанта i в цветках отсутствуют органы центральных мутовок тычинки и плодолистики, часто образуется единичный плодолистик, иногда появляются цветки без плодолистиков или с тремя плодолистиками. Так как мутация в гене в основном действует на центральную часть флоральной меристемы, а периферийные части оказываются функционально способными, предполагается, что экспрессия гена важна для развития центральной части флоральной меристемы x . Показано, что гены и контролируют активность независимо друг от друга . Спецификация стволовых клеток, контролируемая геном , не требует активности гена с другой стороны, подавляет дифференцировку стволовых клеток независимо от . Одновременная экспрессия обоих генов дает комплементарный синергичный эффект, усиление экспрессии может частично компенсировать потерю функции . Предполагается, что в существует разделение труда между и активность гена необходима для поддержания группы стволовых клеток в центре, супрессирует дифференциацию в меристеме.