【摘 要】
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叶绿体分子伴侣CPN60（Chaperonin 60）属于分子伴侣家族,分子伴侣可以帮助多种底物进行折叠与组装,它主要分为两种类型,一型分子伴侣和二型分子伴侣,CPN60属于一型分子伴侣。在拟南芥中,组成CPN60结构的蛋白亚基有六种CPN60α1、CPN60α2、CPN60β1、CPN60β2、CPN60β3、CPN60β4;以及三种共伴侣蛋白CPN10-1、CPN10-2与CPN20。目前虽然
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叶绿体分子伴侣CPN60（Chaperonin 60）属于分子伴侣家族,分子伴侣可以帮助多种底物进行折叠与组装,它主要分为两种类型,一型分子伴侣和二型分子伴侣,CPN60属于一型分子伴侣。在拟南芥中,组成CPN60结构的蛋白亚基有六种CPN60α1、CPN60α2、CPN60β1、CPN60β2、CPN60β3、CPN60β4;以及三种共伴侣蛋白CPN10-1、CPN10-2与CPN20。目前虽然对CPN60的六种蛋白亚基有不同的突变体报道,但是对六种亚基之间的联系尚不清楚;对叶绿体共伴侣蛋白CPN10与CPN20几乎没有文章报道。因此,本研究的重点内容是利用T-DNA突变体鉴定方法获得CPN10与CPN20的突变体,同时通过获得转基因植株的方法去探究CPN60的六种蛋白亚基的联系,具体结果如下:（1）叶绿体共伴侣蛋白CPN10包含CPN10-1与CPN10-2两种蛋白,本研究从公共突变体库获得两个CPN10-1的T-DNA插入突变体命名为cpn10-1-a与cpn10-1-b,同时获得两个CPN10-2的T-DNA插入突变体命名为cpn10-2-a与cpn10-2-b。通过分离鉴定得到了cpn10-1-a、cpn10-1-b、cpn10-2-a、cpn10-2-b纯合突变体,它们的表型与野生型拟南芥表型相似。因为CPN10-1与CPN10-2的氨基酸具有84%的相似性,所以将cpn10-1-b与cpn10-2-b突变体进行杂交,获得cpn10-1-b×cpn10-2-b纯合双重突变体。与野生型拟南芥表型相比,纯合双重突变体表现出黄化矮小的表型,表明CPN10-1与CPN10-2功能相似且具有冗余现象。（2）本研究从公共突变体库获得两个CPN20的T-DNA插入突变体命名为cpn20-a与cpn20-b。通过分离鉴定得到了cpn20-a纯合突变体,它的T-DNA插在基因的UTR区,为一种弱表达的突变体,与野生型拟南芥表型相比,cpn20-a纯合突变体表现出黄化矮小的表型。同时通过分离鉴定得到了cpn20-b杂合突变体,但是始终得不到cpn20-b纯合突变体。对cpn20-b杂合突变体的后代再次鉴定,结果表明cpn20-b杂合突变体后代的基因型比例AA:Aa=1:1,且得不到aa基因型的纯合突变体植株。（3）本研究对cpn20-b杂合突变体的后代出现两种基因型且比例为AA:Aa=1:1的现象进行初步探究。出现AA:Aa=1:1的现象有两种可能性:第一种为雄配子中的隐性基因致死;第二种为雌配子中的隐性基因致死。本研究通过亚历山大染液对花粉进行染色观察,发现cpn20-b杂合突变体的花粉是正常的,表明突变体的雄配子隐性基因正常。对cpn20-b杂合突变体的果荚进行观察及统计学分析,发现cpn20-b杂合突变体果荚中的部分种子明显不能发育成熟,表明cpn20-b杂合突变体雌配子中有隐性基因致死现象。同时采用正反交实验及获得突变体的转基因互补植株的方法,再次证明cpn20-b突变体为雌配子致死突变体。（4）当CPN60β1的顶端底物结合区域的29个氨基酸缺失掉之后,植物出现黄化矮小的表型,说明这29个氨基酸对CPN60β1发挥了重要的作用。因为CPN60的六种蛋白亚基之间具有较高的同源性且这29个氨基酸片段比较保守,那么这29个氨基酸对其它五种蛋白亚基是否同样也发挥了重要的作用?本研究获得了CPN60α1 truncated mutant、CPN60α2 truncated mutant、CPN60β3 truncated mutant、CPN60β4 truncated mutant的转基因植株,与野生型拟南芥表型相比,这些转基因植株都没有明显表型变化。表明这29个氨基酸对CPN60的其它五种蛋白亚基中发挥了不同的作用。
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