转录延伸因子复合体转基因杨树的构建和功能分析

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转录延伸因子复合体(Elongator complex)是一种多功能复合体,由六个亚基组成(ELP1/2/3/4/5/6)。转录延伸因子复合体参与DNA的转录、复制、细胞的胞外分泌、细胞内组蛋白的乙酰化等多种生理生化活动。转录延伸因子复合体负责合成tRNA第34位尿嘧啶上的修饰(mcm~5s~2U、ncm~5U、ncm~5s~2U和mcm~5U),该功能被认为是当转录延伸因子复合体功能缺失后导致各种表型的最根本原因。转录延伸因子复合体在真核生物中高度保守,目前已经在真菌,植物,动物及人类中发现了转录延伸因子复合体的蛋白。但目前大部分对转录延伸因子复合体的研究都停留在微生物中,对植物的研究比较少,且只停留在草本植物中。因此在木本植物中研究转录延伸因子复合体是对植物界已有研究的重要补充。目前植物中的研究表明,转录延伸因子复合体中任何一个亚基的功能缺失都造成了相似表型:拟南芥叶片畸形,顶端优势减弱等,转录延伸因子复合体成员在抗非生物胁迫有方面也有着重要作用。本实验利用酵母ELP基因序列,找出在杨树中的同源基因,构建其中ELP成员的RNAi和超表达装基因杨树,研究杨树中ELP基因及复合体的功能。本论文的主要结果如下1生物信息学分析表明,在杨树中,分别有两个基因对应着酵母的ELP1、3、5,ELP基因序列在高等植物中相当保守,存在大量的相同的功能域,尤其是ELP1、2、3三个核心亚基,存在大量的相同氨基酸序列。2构建Pt ELP成员的RNAi载体,其中Pt ELP1、2、4、5、6 RNAi都已经侵染717杨,筛选出阳性苗。具体为Pt ELP1、4、5、6 RNAi转基因杨树分别有5、10、7、3株阳性苗。将Pt ELP5A ox目的片段连入p GWC,测序正确。完成了Pt ELP4 ox的载体构建部分。3对Pt ELP1、6 RNAi转基因植株进行了功能分析,在生长速率和叶片脱水速率两个实验中,转基因杨树与717杨对比,没有显著的变化。对转基因杨树的tRNA核苷修饰分析发现,相比717杨,ncm~5U,mcm~5s~2U两种核苷修饰在Pt ELP1、6 RNAi转基因杨树tRNA中有了明显的下降。4利用150 mmol/L Na Cl盐胁迫处理717杨,采集叶片进行tRNA核苷修饰分析,发现随着盐处理时间的延长,ncm~5U修饰的量有逐渐下降的趋势,而Am修饰的水平逐渐上升。
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