模式植物-拟南芥

模式植物—拟南芥拟南芥简介实验技术-原生质体转化所谓模式生物是指生物的一个物种，它在人们研究生命现象的过程中长期、反复的被作为研究材料，并且，从这个物种的研究中得出的许多生命活动规律往往代表了许多物种共同的规律。于是人们在对该物种的形态、解剖、生理、生化、细胞及遗传进行全面分析和归纳的基础上，把它作为典范，将对其研究中得出的规律，推演到相关的生物物种中，从而加快了对其它各种生物研究的步伐。作为模式生物必须具备的基本条件，大致可归纳以下几点：

1.必须容易培养，成本低廉，随时获取以供实验研究；2.繁殖周期短，并能在短时间内产生大量的后代，满足研究分析的需求；3.十分方便地取得种内的遗传变异体；4.已经过长期研究取得该物种的丰富背景信息。模式微生物模式动物模式植物拟南芥？拟南芥简介拟南芥，拉丁名：Arabidopsisthaliana，又名鼠耳芥，阿拉伯芥，阿拉伯草。它属于植物界的被子植物门，双子叶植物纲，白花菜目，十字花科的拟南芥属。形态特征：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。拟南芥为什么能够成为有花植物的遗传、细胞、发育、分子生物学研究的模式植物？1.拟南芥的优点是植株小、每代时间短（生活周期只需6~8周）、结子多（每株拟南芥可产生上万粒种子）、生活力强（可在温室或培养皿中生长）。2.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，这就使克隆它的有关基因相对说来比较容易。3.拟南芥是自花受粉植物，基因高度纯合，用理化因素处理突变率很高，容易获得十分理想的拟南芥突变株。拟南芥的研究历史

历史上对拟南芥科学研究的记载最早可追溯至16世纪，19世纪分类学家Heynhold将其命名为Arabidopsisthaliana。

现在人们在世界各地共收集到750多个拟南芥生态型，这些生态型在形态发育、生理反应方面存在很大差异。在拟南芥的众多生态型中最常用的三种是Landsbergerecta(Ler)、Columbia(Col)、Wassilewskija(Ws)。三种生态型形态差异：拟南芥的种植和培养2.无菌培养

1.温室生长

拟南芥研究常用网站：1.NCBI

/2.tair(TheArabidopsisInformationResource)/3.拟南芥T-DNA插入突变体

/cgi-bin/tdnaexpress/ABRC:TheArabidopsisBiologicalResourceCenterNASC:EuropeanArabidopsisStockCenter实验技术-原生质体转化拟南芥原生质体瞬时转化原生质体是一种常用的植物瞬时表达系统，结合一些报告基因使用，它具有检测速度快、操作简单等优点。应用：

基因表达

蛋白亚细胞定位蛋白活性检测

蛋白间相互作用蛋白亚细胞定位：EffectorsGDGDLDVP16LD-VP16GDGeneGD-GeneReportersGal4GUSGal4-GUSLexA(2×)Gal4(2×)GUSLexA-Gal4-GUS转录因子蛋白活性检测系统：转录激活子检测：对照组GD+Gal4-GUS

检测组GD-Gene+Gal4-GUS转录抑制子检测：对照组GD+LD-VP16+LexA-Gal4-GUS

检测组GD-Gene+LD-VP16+LexA-Gal4-GUS蛋白间相互作用：1.增加表皮保护层的厚度，以减少水分的散失2.抵御机械损伤、紫外灼伤和极端温度等非生物胁迫3.保护植物免受食草昆虫和病菌的侵害拟南芥表皮毛转录因子植物激素microRNA调控表皮毛的发生(一)转录因子TextinhereMYB类转录因子：

单一R3MYB：TRIPTYCHON(TRY),CAPRICE(CPC),TRICHOME-LESS1(TCL1),TCL2,ENHANCEROFTRYANDCPC(ETC)1,2,3,MYB23R2R3MYB：GLABRA1(GL1)2.bHLH类转录因子：

GLABRA3(GL3),ENHANCEROFGLABRA3(EGL3)3.含WD40重复序列的转录因子：

TRANSPARENTTESTAGLABRA1(TTG1)4.C2H2类转录因子：GLABROUSINFLORESCENCESTEMS(GIS),GIS2,ZincFingerProtein5(ZFP5),ZFP6,

ZFP8

TTG1GL1GL3EGL3GL2正调节因子ETC2TRYCPCETC1负调节因子ETC3TCL1TCL2表皮毛发生调控机制R3MYBR3MYB(二)植物激素GibberellinGACytokininCTKSalicylicacidSAjasmonicacidJAGibberellinsZFP6ZFP5GISZFP8/GIS2TTG1-GL1/MYB23-GL3/EGL3GL2TrichomeInitiationSPYCytokininGA和CTK促进表皮毛的发生JA增加表皮毛密度和数目

SA减少表皮毛的密度和数目

JAZbHLH/MYBJAJAZ+bHLH/MYBTrichomeInitiationDownstreamFactorsbHLHGL3EGL3TT8MYBMYB23GL1？JA促进表皮毛发生的机制：GASAJA协同抑制抑制(三)microRNAmiR156miR171microRNAs

(miRNAs)是动植物体内普遍存在的一种长度为20-22核苷酸的非编码RNA，它们主要参与转录后基因表达调控。每个miRNA可以有多个靶基因，而几个miRNA也可以调节同一个基因。miR156和miR171调控表皮毛发生的分子机制微管结合蛋白参与的下胚轴伸长调控微管(microtubule)的结构微管的聚合间期周质微管纺锤体微管早前期微管带成膜体微管

植物细胞周期中的微管列阵表皮毛叶表皮细胞下胚轴表皮细胞根毛干扰微管或微丝骨架所引起的表型细胞内，微管的功能主要受微管结合蛋白

(microtubuleassociatedproteins,MAPs)来调控。不同的微管结合蛋白在细胞中通常具有特定的功能。植物激素Ca2+光暗中光下(Modifiedfrom)拟南芥下胚轴植物激素调控微管骨架介导下胚轴生长的分子机制？HOHOOHOHOHO-细胞伸长-维管束分化-繁殖发育-抗逆-抗病-衰老-细胞程序性死亡在植物的整个生长过程中，油菜素内酯(Brassinosteroids,BRs)作为一种重要的激素参与到植物的生长发育以及生理过程当中。BR信号转导途径WTbri1bri1/bzr1-1Dbzr1-1DBRs信号、合成途径