拟南芥突变体的筛选与鉴定综述

本科生文献综述题目拟南芥突变体的筛选综述

系别林学与园艺学院

班级园艺102班

姓名唐辉

学号103231228

答辩时间年月

新疆农业大学林园学院

拟南芥突变体的筛选综述

唐辉指导老师：王燕凌

摘要：本文归纳了拟南芥抗旱、抗氧化、耐低钾、耐硒、耐盐、晚花突变体筛选的研究内容。在拟南芥抗旱突变体筛选中将用到甘露醇模拟干旱胁迫来进行试

验。在抗氧化、耐低钾、耐硒中将用到Na

2SeO

3

、钾、硒、NaCl等化合物或者化学

元素对拟南芥突变体的生长发育影响来进行拟南芥突变体的筛选。概括了拟南芥突变体在甘露醇模拟干旱中的生长影响以及拟南芥突变体在抗氧化、耐低钾、耐硒、耐盐等逆境环境中生长研究方面的观点。总结了拟南芥突变体在先如今人们研究中常用的几种筛选方法，指出了拟南芥突变体筛选的研究需求，并提出筛选拟南芥抗逆突变体的重要意义。

关键词：拟南芥；突变体；筛选；研究

Screening Summary of Arabidopsis Mutants

Tang Hui Instructor:Wang Yanling

Abstract: This paper summarizes the Arabidopsis drought, oxidation resistance, low potassium, selenium-resistant, salt, late-flowering mutants creening research.And detailed exposition of the various materials and processes Arabidopsis mutants creening methods needed in the screening process.In the anti-oxidation, anti-potassium, selenium resistance will be used Na2SeO3, potassium, selenium, NaCl chemical elements or compounds such mutations affect thegrowth and development of the body to be screened Arabidopsis thaliana mutants.Thus summarizes the growth of Arabidopsis mutants mannitol and simulated drought in Arabidopsis mutants in anti-oxidation, anti-potassium,selenium resistance point of view, salt and other adverse environments grow research.Arabidopsis mutants summarized earlier research that people now commonly used inseveral screening methods, pointed out the Arabidopsis mutant screening research needs and the importance of screening

proposed resilience of Arabidopsis mutants.

Key words: Arabidopsis；Mutant；Filter；Research

拟南芥（Arabidopsis）为十字花科(Cruciferous)、拟南芥属（Brassicaceae、Arabidopsis）一年生或二年生的细弱草本植物。它是分子生物学研究的模式植物，它的完整基因组已被成功测定。近年来拟南芥以其个体小、生长周期短以及基因组小等特点而成为分子遗传学研究的模式植物。拟南芥突变体的筛选已成为许多重要理论问题得以解决的前提，而筛选方法是突变体筛选成败的关键。鉴于拟南芥在遗传操作上所具有的优势，它已广泛应用于植物整个生命活动各个过程的研究，为新基因及基因功能等方面的研究提供了很多依据。

1. 拟南芥抗旱突变体的筛选

张娇娇[1]在拟南芥突变体的筛选研究中采用不同浓度的甘露醇模拟干旱胁迫，以发芽率为筛选指标在拟南芥突变体库中筛选抗旱突变体，筛选出2株候选突变体，最终得到1株稳定突变体vem1，通过表型和生理生化鉴定，确定为抗旱突变体。该研究为抗旱基因克隆及功能分析奠定基础，对于揭示植物抗旱的分子机理具有重要的理论意义。

实验所用拟南芥（Arabidopsis）生态型为Columbia，野生型(WT)和突变体（Mutant）来自美国拟南芥种质资源中心[2]，实验采用2种方法培养植株[3-4]。分别是培养基培养与土壤培养，而培养基培养的方法是将种子经0.1％Hgcl2消毒3min后，用无菌水冲洗4～5次，然后将种子点种在加入1.5％蔗糖和0.8％琼脂的培养基中；并用封口膜封装于4℃条件下处理2d后转至光周期16h光/8h暗、光照100μmol·m-2·s-2温度22～23℃的培养室。土壤培养是将幼苗移至装有混合好的灭菌营养土的盆钵中，置于光周期16h光/8h暗、光照100μmol·m-2·s-2、温度22～23℃的培养室内，移栽和开花时各浇1次营养液，并根据植株生长需要浇以适量水。土壤培养是将种子播种于装有灭菌土的盆钵中，浇含有不同浓度甘露醇的营养液，置于光周期16h光/8h暗、光照100μmol·m-2·s-2、温度22～23℃的培养室内培养。

确定抗旱突变体的筛选浓度将野生型拟南芥种子分别点在甘露醇浓度为250、300、350、400mmol/L的MS培养基上，每个浓度3个培养皿，每个培养皿

中播种50粒种子，成5×10矩阵，水平放置培养。经过4℃冰箱黑暗2d春化、光照培养7～10d后，记录发芽率。以野生型几乎不能发芽或者发芽不能存活的甘露醇浓度为临界筛选浓度。再以确定的筛选浓度配制培养基进行筛选。培养皿中央点野生型种子作为对照，其余部分点突变体种子，水平放置培养。定期观察并拍照，若有能生长的突变体幼苗，作为候选突变体，将之移栽到土壤中培养。

2. 拟南芥耐硒突变体的筛选

慈凌坤[5]在拟南芥耐硒突变体筛选研究中采用不同质量浓度的亚硒酸钠(Na2SeO3)对拟南芥突变体库中的2121株拟南芥进行筛选,筛选出29株候选突变体，最终得到2株稳定突变体vse1和vse2，通过表型鉴定和生理生化鉴定确定是突变体。该研究为耐硒基因克隆及功能分析奠定了基础,对于揭示植物耐硒的分子机理具有重要的理论意义。

实验所用材料是拟南芥(Arabidopsis)生态型为Columbia,野生型(WT)和突变体(Mutant)来自美国拟南芥种质资源中心。实验采用2种方法培养植株：①培养基培养:种子经0.1%HgCl2消毒3min后用无菌水冲洗4～5次，将种子点种在1.5%蔗糖和0.8%琼脂的培养基中；并用封口膜封装,于4℃条件下处理2d后转至光照为100μmol·m-2·s-2 、温度为22～23℃的培养室中。②土壤培养：种子播种于装有土壤的盆钵中，置于光周期为光照16h, 黑暗8h、光照为100μmol·m-2·s-2 、温度为22～23℃的培养室内, 播种和开花时各浇1 次营养液, 并根据植株生长需要浇以适量水。

通过培养实验确定50mg/LNa2SeO3为筛选质量浓度后。在普通MS培养基上点种，育苗7d后移入50 mg/LNa2SeO3选择培养基，以根长作为筛选指标,选择根长明显长的作为候选突变体。

3. 拟南芥耐低钾突变体筛选

3.1 不同钾浓度的低倍钾对拟南芥生长的影响

蒋春运[6]为了探讨筛选耐低钾突变体的最优条件，比较了5种琼脂粉(糖)及不同钾浓度的低钾培养基对拟南芥生长的影响。结果表明:添加Seakem LE agarose 培养基的钾离子浓度为43.07Lmol/L；钾离子浓度在60、80、100、120、160μmol/L 时,拟南芥弯根长度显著或极显著高于在40Lmol/L时，因此40Lmol/L左右可作为