I 博博 士士 学学 位位 论论 文文 拟南芥拟南芥聚聚 ADP-核酸葡聚糖水解酶核酸葡聚糖水解酶基因基因 PARG1 在抗病在抗病和抗逆反应中和抗逆反应中的的作用研究作用研究 作者姓名作者姓名 李李 国国 钧钧 指导教师指导教师 宋凤鸣宋凤鸣 教授教授 学科学科(专业专业) 植物病理学植物病理学 所在学院所在学院 农业与生物技术学院农业与生物技术学院 提交日期提交日期 2010 年年 4 月月 中国中国 杭州杭州 I 单 位 代 码： 10335 研 究 生 学 号： 10716065 拟南芥拟南芥聚聚 ADP-核酸葡聚糖水解酶核酸葡聚糖水解酶基因基因 PARG1 在抗病在抗病和抗逆反应中和抗逆反应中的的作用研究作用研究 论 文 答 辩 日 期 答 辩 委 员 会 主 席 （姓名、职称、单位） 论 文 评 阅 人 （姓名、职称、单位） II Functional Analysis of poly(ADP-ribose)glycohydrolase Gene PARG1 in Regulation of Defense and Stress Responses in Arabidopsis thaliana by Li guojun A dissertation submitted in partial fulfillment of the requirements for the degree of Doctor of Philosophy in Plant Pathology at ZHEJIANG UNIVERSITY Supervisor: Prof. Song Fengming Hangzhou, Zhejiang 310029 Peoples Republic of China April, 2010 III 目 录 致 谢 .1 摘 要 .2 Abstract .5 第一章 文献综述和研究背景 .8 1.1 植物防卫反应 . 8 1.2 蛋白转录后修饰在植物抗病反应信号传导中的作用 . 9 1.3 聚ADP-核酸化 . 10 1.4 PARP的种类、结构与功能 . 11 1.5 PARG的结构和多态性 . 12 1.6 PARG在调节PAR、DNA修复和细胞死亡中的功能 . 13 1.7 植物中聚ADP-核酸化的功能 . 15 1.8 植物中游离ADP-核酸的降解 . 15 1.9 本研究的目的意义和主要研究内容 . 17 第二章 材料与方法 .18 2.1 植物材料和生长条件 . 18 2.2 parg1-3 和parg1-4 突变体系的鉴定 . 18 2.3 PARG1 转基因过量表达系的建立 . 18 2.4 PARG1 基因Promoter:GUS转基因系的建立 . 19 2.5 PARG1 基因 35S:GFP转基因系的建立 . 19 2.6 植物总DNA的提取 . 20 2.7 植物总RNA的提取和第一链cDNAs的合成 . 20 2.8 外源信号分子诱导处理 . 20 2.9 B. cinerea接种处理 . 20 2.10 B. cinerea生长量测定 . 21 2.11 P. syringae pv. tomato接种和菌量测定 . 21 2.12 生物逆境中基于RT-PCR的基因表达分析 . 22 IV 2.13 福马毒素 B1 的接种 . 22 2.14 Evans blue染色 . 23 2.15 叶绿素的测定 . 23 2.16 活性氧的检测 . 23 2.17 GUS组织化学染色 . 23 2.18 GFP荧光检测 . 24 2.19 PAR处理下的根尖细胞凋亡和坏死检测 . 24 2.20 Tunel法细胞死亡检测 . 24 2.21 种子发芽率分析 . 24 2.22 干旱和氧化胁迫处理 . 25 2.23 气孔导度的测定 . 25 2.24 电导率渗透的测量 . 25 2.25 非生物逆境中基于RT-PCR的基因表达分析 .