文档介绍：2013届分类号:Q257
单位代码:10452
毕业论文(设计)
木醋酸的植物生长调节剂特性的分子机理研究
Molecular Mechanism Research to Wood Vinegar’s Plant Growth Regulator-like Character
姓名 qq
学号 qq
年级 2009级
专业生物科学(本科,师范)
系(院) 生命科学学院
指导教师 qq
2013年 4月28日
摘要
大部分关于植物生长调节物质的研究集中在生长素和细胞分裂素上,而很少有人关注木醋酸在分子水平上对植物的调节机制。木醋酸又是一种有着植物生长调节剂特性的、在全世界范围的农业上有着广泛应用的物质,因此对其调节机理的了解的缺乏严重限制着其更广泛的应用。在这项研究中,对经过不同浓度的木醋酸/IAA/6-BA/无菌水处理不同时间的14 d拟南芥幼苗提取mRNA进行反转录PCR,再对可被生长素诱导的基因(Aux/IAA1, Aux/IAA5, Aux/IAA19, ARF19, SAUR-AC1)和可被细胞分裂素诱导的基因(ARR4, ARR5, ARR6, ARR7, ARR9, ARR15)进行半定量PCR,用以检测是否在木醋酸与IAA或6-BA之间存在相似性。然后,将拟南芥种子种植在含有不同浓度的木醋酸/IAA/6-BA/无菌水的MS培养基上14 d,以观察并比较其在形态学上的变化。结果显示,木醋酸既有生长素IAA的特性,又有细胞分裂素6-BA的特性。木醋酸的IAA特性比IAA更为强烈,降解Aux/IAA蛋白以激活ARF蛋白,而ARF蛋白可以刺激Aux/IAA基因进行转录,转录出来的Aux/IAA蛋白反过来又可以抑制ARF蛋白的活性,从而形成一个可以是使木醋酸调节自身作用效果的负反馈。木醋酸的6-BA特性比6-BA更强烈,但是持续时间比较短暂,长期效果上比6-BA要弱。它可以刺激A型ARR基因的转录,而这些基因转录出蛋白可以促进拟南芥对木醋酸/6-BA的反应(ARR4),也可以对其进行抑制从而形成负反馈(ARR5、ARR6、ARR7、ARR9和ARR15)。在形态学上,木醋酸可以像IAA和6-BA一样抑制叶片的伸展、减少叶片的数量、促进根的伸长并抑制侧根的形成。但是在形态学上木醋酸与IAA和6-BA也有很大的不同。例如木醋酸可以使拟南芥侧根在根的形态学下端形成,而IAA是在根的形态学上端,6-BA在14 d中抑制所以拟南芥幼苗侧根的形成。这表明木醋酸也有着不同于IAA及6-BA的调节途径。这些发现构成了一个相对完整的木醋酸调节机制,第一次使我们对其在分子层面上有了一个较为完善的了解,并有助于木醋酸在农业上更加广泛和精确的应用。
关键词:木醋酸;IAA;6-BA;调节途径;分子机理
ABSTRAT
Most studies about plant growth regulators focused on auxin and cytokinin, and little is known about how wood vinegar (WV), an important plant growth regulator-like substance used in agriculture worldwide, functions at molecular level, thus restricting its wider and further application. In this study, first, SQ-PCR was performed to auxin-inducible genes (Aux/IAA1, Aux/IAA5, Aux/IAA19, ARF19, SAUR-AC1) and cytokinin-inducible genes (ARR4, ARR5, ARR6, ARR7, ARR9, ARR15) reverse-transcribed from total mRNA which was isolated from 14 d Arabidopsis thaliana seedlings treated with WV/IAA/6-BA/sterile water of different concentration for different times, in order to find if there are some similarities between WV’s, IAA’s and 6-BA’s gene-regulation effect. Then the morphological features of yo