拟南芥液泡蔗糖转化酶基因沉默植物表达载体的构建(2)
时间:2018-03-26 17:29 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
1.1 拟南芥物种背景 1.1.1 拟南芥物种简介 拟南芥（Arabidopsis thaliana）是十字花科植物[1]，鼠耳芥属。又名鼠耳芥、阿拉伯芥、阿拉伯草。这种有花植物是在植物科学，包括遗传学和植物发育研究中的模式生物之一。它在植物学中所扮演的角色就像小白鼠在医学和果蝇在遗传学中的一样。拟南芥的基因组是目前已知植物基因组中最小的。每个单倍染色体组（n=5）的总长只有7000万个碱基对，即只有小麦染色体组长的1/80，这就使得克隆它的有关基因相对说来较为容易些。拟南芥是进行遗传学研究的好材料，被科学家誉为“植物中的果蝇”。 1.1.2 拟南芥形态特征（摘自百度百科） 拟南芥属于十字花科。被子植物门，双子叶植物纲。 二年生草本，高7～40厘米。基生叶有柄呈莲座状，叶片倒卵形或匙形；茎生叶无柄，披针形或线形。总状花序顶生，花瓣4片，白色，匙形。长角果线形，长1～1.5厘米。花期3～5月。我国内蒙、新疆、陕西、甘肃、西藏、山东、江苏、安徽、湖北、四川、云南等省区均有发现。拟南芥的优点是植株小（1个茶杯可种植好几棵）、每代时间短（从发芽到开花不超过6周）、结子多（每棵植物可产很多粒种子）、生活力强，（用普通培养基就可作人工培养）。 1.1.3 拟南芥模式生物 在2000年，拟南芥成为第一个基因组被完整测序的植物[2]。拟南芥具有植株小并且每代时间短和结子多以及生活力强的特点。由于具有以上的特点，拟南芥成为研究有花植物的遗传、细胞、发育、分子生物学研究的模式生物。1873年，亚历山大•布朗第一次用文献记录了拟南芥的突变体。然而，直到1943年，拟南芥作为模式生物的潜能才有文献记录[3]。这个突变体现在称为AGAMOUS，而这个突变的基因也在1990年被克隆分离出来[4]。 1.2 RNAi干扰背景 1.2.1 RNAi干扰简介 图1 ：RNAi作用机制示意图 从生物学意义上讲RNAi可以定义为：由dsRNA参与指导，以外源或内源mRNA为降解目标的转基因沉默现象。具有核苷酸序列特异性的自我防御机制，是一种当外源基因导入或病毒入侵后，细胞中与转基因或入侵病毒RNA同源的基因发生共同基因沉默的现象。 从生物技术方面又可将其定义为：RNAi是指通过反向RNA与正向RNA形成双链RNA特异性地抑制靶基因的现象，它通过人为地引入与内源靶基因具有相同序列的双链RNA,从而诱导内源靶基因mRNA的降解，近而达到阻止基因表达的目的。 另外抑制破坏基因结构的一种DNA片段转录子活性的重要方式是RNA干扰。转录子通常以逆转录的方式在基因组中扩增。在逆转录过程中产生的双链RNA分子可以被Dicer识别，从而被降解[5]。 1.2.2 RNAi现象的发现 RNAi的发现源于10多年前，Jorgensen试图向牵牛花的基因组中引入红色素基因，以使花瓣的颜色加深。结果却发现花瓣的颜色非但没有加深，反而全部消失并变为白色。Fire等将双链dsRNA-正义链和反义链的混合物注入线虫，结果诱发了比单独注射正义链或反义链都要强得多的基因沉默[6]。这种现象后来被称为RNAi。 1.2.3 基因沉默的简介 在生物体中, 双链RNA裂解后的小RNA可以诱导细胞质和基因组水平外源基因沉默。所谓基因沉默是指生物体中特定基因由于种种原因不表达。小RNA 能诱导互补信使RNA在转录后降解。基因组水平的免疫现象为RNA沉默,代表了进化过程中原始的基因组对抗外源基因序列表达的保护机制, RNA沉默具有抵抗病毒入侵、抑制转座子活动等作用, 并调控蛋白编码基因的表达, 具有十分诱人的应用前景[7]。 (责任编辑：qin) |