模式植物-擬南芥

模式植物—擬南芥擬南芥簡介實驗技術-原生質體轉化所謂模式生物是指生物的一個物種，它在人們研究生命現象的過程中長期、反復的被作為研究材料，并且，從這個物種的研究中得出的許多生命活動規律往往代表了許多物種共同的規律。于是人們在對該物種的形態、解剖、生理、生化、細胞及遺傳進行全面分析和歸納的基礎上，把它作為典范，將對其研究中得出的規律，推演到相關的生物物種中，從而加快了對其它各種生物研究的步伐。作為模式生物必須具備的基本條件，大致可歸納以下幾點：

1.必須容易培養，成本低廉，隨時獲取以供實驗研究；2.繁殖周期短，并能在短時間內產生大量的后代，滿足研究分析的需求；3.十分方便地取得種內的遺傳變異體；4.已經過長期研究取得該物種的豐富背景信息。模式微生物模式動物模式植物擬南芥？擬南芥簡介擬南芥，拉丁名：Arabidopsisthaliana，又名鼠耳芥，阿拉伯芥，阿拉伯草。它屬于植物界的被子植物門，雙子葉植物綱，白花菜目，十字花科的擬南芥屬。形態特征：基生葉有柄呈蓮座狀，葉片倒卵形或匙形；莖生葉無柄，披針形或線形。總狀花序頂生，花瓣4片，白色，匙形。長角果線形，長1～1.5厘米。擬南芥為什么能夠成為有花植物的遺傳、細胞、發育、分子生物學研究的模式植物？1.擬南芥的優點是植株小、每代時間短（生活周期只需6~8周）、結子多（每株擬南芥可產生上萬粒種子）、生活力強（可在溫室或培養皿中生長）。2.擬南芥的基因組是目前已知植物基因組中最小的。每個單倍染色體組(n=5)的總長只有7000萬個堿基對，這就使克隆它的有關基因相對說來比較容易。3.擬南芥是自花受粉植物，基因高度純合，用理化因素處理突變率很高，容易獲得十分理想的擬南芥突變株。擬南芥的研究歷史

歷史上對擬南芥科學研究的記載最早可追溯至16世紀，19世紀分類學家Heynhold將其命名為Arabidopsisthaliana。

現在人們在世界各地共收集到750多個擬南芥生態型，這些生態型在形態發育、生理反應方面存在很大差異。在擬南芥的眾多生態型中最常用的三種是Landsbergerecta(Ler)、Columbia(Col)、Wassilewskija(Ws)。三種生態型形態差異：擬南芥的種植和培養2.無菌培養

1.溫室生長

擬南芥研究常用網站：1.NCBI

/2.tair(TheArabidopsisInformationResource)/3.擬南芥T-DNA插入突變體

/cgi-bin/tdnaexpress/ABRC:TheArabidopsisBiologicalResourceCenterNASC:EuropeanArabidopsisStockCenter實驗技術-原生質體轉化擬南芥原生質體瞬時轉化原生質體是一種常用的植物瞬時表達系統，結合一些報告基因使用，它具有檢測速度快、操作簡單等優點。應用：

基因表達

蛋白亞細胞定位蛋白活性檢測

蛋白間相互作用蛋白亞細胞定位：EffectorsGDGDLDVP16LD-VP16GDGeneGD-GeneReportersGal4GUSGal4-GUSLexA(2×)Gal4(2×)GUSLexA-Gal4-GUS轉錄因子蛋白活性檢測系統：轉錄激活子檢測：對照組GD+Gal4-GUS

檢測組GD-Gene+Gal4-GUS轉錄抑制子檢測：對照組GD+LD-VP16+LexA-Gal4-GUS

檢測組GD-Gene+LD-VP16+LexA-Gal4-GUS蛋白間相互作用：1.增加表皮保護層的厚度，以減少水分的散失2.抵御機械損傷、紫外灼傷和極端溫度等非生物脅迫3.保護植物免受食草昆蟲和病菌的侵害擬南芥表皮毛轉錄因子植物激素microRNA調控表皮毛的發生(一)轉錄因子TextinhereMYB類轉錄因子：

單一R3MYB：TRIPTYCHON(TRY),CAPRICE(CPC),TRICHOME-LESS1(TCL1),TCL2,ENHANCEROFTRYANDCPC(ETC)1,2,3,MYB23R2R3MYB：GLABRA1(GL1)2.bHLH類轉錄因子：

GLABRA3(GL3),ENHANCEROFGLABRA3(EGL3)3.含WD40重復序列的轉錄因子：

TRANSPARENTTESTAGLABRA1(TTG1)4.C2H2類轉錄因子：GLABROUSINFLORESCENCESTEMS(GIS),GIS2,ZincFingerProtein5(ZFP5),ZFP6,

ZFP8

TTG1GL1GL3EGL3GL2正調節因子ETC2TRYCPCETC1負調節因子ETC3TCL1TCL2表皮毛發生調控機制R3MYBR3MYB(二)植物激素GibberellinGACytokininCTKSalicylicacidSAjasmonicacidJAGibberellinsZFP6ZFP5GISZFP8/GIS2TTG1-GL1/MYB23-GL3/EGL3GL2TrichomeInitiationSPYCytokininGA和CTK促進表皮毛的發生JA增加表皮毛密度和數目

SA減少表皮毛的密度和數目

JAZbHLH/MYBJAJAZ+bHLH/MYBTrichomeInitiationDownstreamFactorsbHLHGL3EGL3TT8MYBMYB23GL1？JA促進表皮毛發生的機制：GASAJA協同抑制抑制(三)microRNAmiR156miR171microRNAs

(miRNAs)是動植物體內普遍存在的一種長度為20-22核苷酸的非編碼RNA，它們主要參與轉錄后基因表達調控。每個miRNA可以有多個靶基因，而幾個miRNA也可以調節同一個基因。miR156和miR171調控表皮毛發生的分子機制微管結合蛋白參與的下胚軸伸長調控微管(microtubule)的結構微管的聚合間期周質微管紡錘體微管早前期微管帶成膜體微管

植物細胞周期中的微管列陣表皮毛葉表皮細胞下胚軸表皮細胞根毛干擾微管或微絲骨架所引起的表型細胞內，微管的功能主要受微管結合蛋白

(microtubuleassociatedproteins,MAPs)來調控。不同的微管結合蛋白在細胞中通常具有特定的功能。植物激素Ca2+光暗中光下(Modifiedfrom)擬南芥下胚軸植物激素調控微管骨架介導下胚軸生長的分子機制？HOHOOHOHOHO-細胞伸長-維管束分化-繁殖發育-抗逆-抗病-衰老-細胞程序性死亡在植物的整個生長過程中，油菜素內酯(Brassinosteroids,BRs)作為一種重要的激素參與到植物的生長發育以及生理過程當中。BR信號轉導途徑WTbri1bri1/bzr1-1Dbzr1-1DBRs信號、合成途徑