1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
课题的意义着丝粒特异组蛋白基因编码的cenh3蛋白是一种基本蛋白,存在于真核生物的功能着丝粒中,它准确定位是真核生物功能着丝粒的最基本的特征。
拟南芥cenh3基因的缺失或突变会导致突变体植株显现出减数分裂的缺陷以及部分不育,这种不育与着丝粒的组装与染色体的分离异常明显有关。
同时cenh3基因突变的植株还会出现明显矮化,与细胞数量的减少而非体积变化有关。
2. 研究的基本内容和问题
研究的目标1.构建载体,将拟南芥着丝粒特异蛋白基因超表达植株中的HTR12基因克隆出来2.通过转基因技术,初步观察拟南芥中关键氨基酸位点出现之后的转基因植株的表型,研究关键氨基酸位点突变对于着丝粒特异蛋白的功能影响研究内容1、利用PCR技术克隆拟南芥的着丝粒特异基因,分别构建两个氨基酸位点的点突变以及一个双突变的载体2、通过原生质体瞬时转化技术,初步确定突变后的着丝粒特异蛋白基因是否表达3、通过转基因技术,鉴定并获得拟南芥突变体植株,观察表型拟解决的关键问题1、学习和掌握构建关键氨基酸位点突变载体的方法,能够克隆并且突变HTR12基因2、学习和掌握原生质体瞬时转化技术,观察突变后着丝粒特异蛋白的亚细胞定位3、在国内外研究进展结果的基础之上,根据拟南芥植株的表型,深入研究关键氨基酸位点突变之后对于着丝粒特异蛋白的功能影响
3. 研究的方法与方案
研究方法及技术路线实验方案:1. 拟南芥htr12基因的克隆根据phytozome(http://www.phytozome.net/)中报道的基因组序列,利用primer premier 5.0设计引物,用于htr12基因cdna全长的克隆。
pcr扩增产物经电泳检测、胶回收目的切条带后,与pcambia1305.1载体连接,并转化大肠杆菌感受态细胞。
克隆子经菌落pcr验证后,挑取阳性克隆,送生工生物工程(上海)股份有限公司进行序列测定。
4. 研究创新点
开展部分氨基本酸位点突变研究,有利于阐明该蛋白功能的正常发挥的分子基础。
另外,该蛋白功能异常有利于植物单倍体的创建,有利于植物分子育种。
5. 研究计划与进展
时间 内容2017年9-10月 完成着丝粒特异蛋白突变载体构建2017年11-12月 原生质体制备、转化及观察着丝粒特异蛋白定位2017年12月2018年4月 转基因技术获得拟南芥着丝粒特异蛋白突变体并完成表型鉴定2018年5月 总结研究成果和撰写研究论文预期研究成果:1、完成着丝粒特异蛋白关键氨基酸位点突变的载体构建2、通过转基因,获得拟南芥中着丝粒特异蛋白突变体材料,并进行表型鉴定,初步分析关键氨基酸位点突变对于此蛋白的功能影响
