论文总字数：12780字

摘 要

植物由营养生长向生殖生长转变的关键过程是开花时间，植物经过长期的演化形成精密的开花时间调节网络。植物在适时的开花以使其顺利繁殖。截至目前，开花时间调控的分子机制多停留在FLC基因的调控上，对FLC基因家族其他成员的研究较少。前期研究结果表明，RID1参与雌配子体发育与选择性剪接。本研究以rid1突变体作为切入点，观察到rid1突变体表现出明显的早花表型。利用分子生物学手段，在野生型和突变体材料中检测了FLC及其基因家族其他成员的的表达水平，揭示了RID1调控植物开花时间的分子机制，进一步完善植物开花时间的分子网络。

关键词：生殖时期，RID1 ，开花时间，FLC，拟南芥

Abstract: Flowering is a key process which indicates the transition from vegetative growth to reproductive stage. In plant evolution, complicated flowering regulation network is established. Proper flowering of plants ensures successful propagation. Up to now, the molecular mechanism underlying flowering time regulation has focused on the transcription level of FLC, and little is known about MAF1-MAF5. Previous studies showed that RID1 was involved in female gametophyte alternative splicing,. In this study, the rid1 mutant showed obvious early flowering phenotype. The expression level of FLC and FLC-clade MAF1-5 was detected by qRT-PCR in wild type and rid1 mutant, which revealed the mechanism in which RID1 controls plant flowering time and improved the flowering time control network.

Keywords: Reproductive stage, RID1, flowering time, FLC, Arabidopsis thaliana

目 录

1 前言 3

1.1 剪接复合体的研究进展 3

1.1.1 选择性剪接在植物功能基因中的比例 3

1.1.2 植物选择性剪接类型 3

1.1.3 植物基因选择性剪接的调控机制 3

1.1.4 基因选择性剪接的功能及今后的研究展望 3

1.2 拟南芥开花的调控 4

1.2.1 光周期途径 4

1.2.2 GA途径 4

1.2.3 年龄途径 4

1.2.4 与FLC基因调节有关的途径 4

1.2.5 各种途径之间的相互联系 5

1.3 RID1的研究进展 6

1.3.1 RID1表现出RNA解旋酶活性 6

1.3.2 RID1与细胞核中的GFA1相互作用 6

1.3.3 RID1和GFA1参与雌配子体发育所需基因的前mRNA剪接 7

1.3.4 RID1参与拟南芥雌配子体发育 7

2 实验材料与方法 8

2.1 实验材料 8

2.2 方法 8

2.2.1 拟南芥开花时间统计 8

2.2.2 拟南芥幼苗RNA提取 8

2.2.3 反转录 8

2.2.4 荧光定量PCR 8

3 结果与分析 9

3.1 拟南芥rid1-1突变体表现出早花表型 9

3.2 拟南芥野生型和rid1-1突变体RNA提取 10

3.3 拟南芥rid1-1突变体开花时间提前的分子机制研究 11

3.4 荧光定量PCR 12

结 论 13

参考文献 14

致 谢 16

1 前言

1.1 剪接复合体的研究进展

前体mRNA的剪接是由剪接复合体催化完成的，所以我们可以得到剪接复合体的功能与前体mRNA的剪接密切相关。剪接复合体是剪接体循环过程中连续性转换的多核糖体蛋白复合体。真核生物中前体mRNA要形成稳定的、成熟的mRNA，需要经过转录后的加工过程，成熟稳定的mRNA再通过转化成蛋白质来发挥重要的生物学功能。剪接作为前体mRNA的加工过程中重要调控方式之一，影响mRNA的成熟，mRNA的核输出以及蛋白质的翻译等过程。

1.1.1 选择性剪接在植物功能基因中的比例

随着科学技术的发展，许多的植物EST序列以及基因组序列被公布，使人们知道了选择性剪接对生物体的影响远远大于之前的预期。如通过较少量的EST 序列分析， 早期认为拟南芥中可能有大约6%的基因存在可变剪接^[1] ，经过大量的实验分析，有人发现拟南芥中有20%～30%基因存在选择性剪接现象^{[2, 3]}。最近通过高通量的Illumina 测序技术，有人发现在拟南芥中有约42%的基因存在选择性剪接现象^[4]。

1.1.2 植物选择性剪接类型

根据mRNA 前体分子在剪接过程中相对于组成型剪接方式(constitutive splicing)产生的外显子与内含子的保留、去除和位点变异的不同，选择性剪接可分为可变受体位点(Alternate Acceptor site，AltA)、可变供体位点(Alternate Donor site， AltD)、可变供受体位点(Alternate Position，AltP)、外显子丢失(Exon Skipping，ExonS)等多种类型^[5]。

1.1.3 植物基因选择性剪接的调控机制

在真核生物中，剪接蛋白复合体使得pre-mRNA 经过剪接加工成为成熟mRNA，RNA前体的剪接主要通过形成剪接复合体的形式行使功能。剪接复合体包含了核小RNA蛋白质复合体(small nucle-ar ribonucleoproetein complex ,snRNP )和其他多种蛋白质因子，是一类由5种snRNP(分别是Ul、U2、U4/U6 、U5组装而成除此以外，在某些选择性剪接过程中，U12 则作为主要的snRNP参与其中^[6])。为保证剪接的准确性，剪接复合体的组成和构象高度动态且有序，这种状态也主要得力于组分间动态的相互作用。

1.1.4 基因选择性剪接的功能及今后的研究展望

剩余内容已隐藏，请支付后下载全文，论文总字数：12780字