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与杨树维管系统形态建成及分化相关的 LRR-RLK 基因的分离和功能分析

与杨树维管系统形态建成及分化相关的 LRR-RLK 基因的分离和功能分析. 报告人：籍燕 指导老师：王洁华. 国内外研究现状以及本课题目的意义. 富含亮氨酸重复序列的类受体蛋白激酶 (leucine-rich repeat receptor-like protein kinase, LRR-RLKs) 是一类由多个富含亮氨酸重复序列的胞外结构域、单次跨膜域和胞内激酶域组成的蛋白分子。 LRR-RLKs 通过与配体的特异性结合来激活胞内激酶域的自磷酸化和互磷酸化活性，将胞外信号转换为胞质信号，连接动态的转录和激素调节网络，从而影响植物的生长和发育。.

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与杨树维管系统形态建成及分化相关的 LRR-RLK 基因的分离和功能分析

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  1. 与杨树维管系统形态建成及分化相关的LRR-RLK基因的分离和功能分析与杨树维管系统形态建成及分化相关的LRR-RLK基因的分离和功能分析 报告人：籍燕 指导老师：王洁华

  2. 国内外研究现状以及本课题目的意义 • 富含亮氨酸重复序列的类受体蛋白激酶(leucine-rich repeat receptor-like protein kinase, LRR-RLKs)是一类由多个富含亮氨酸重复序列的胞外结构域、单次跨膜域和胞内激酶域组成的蛋白分子。 • LRR-RLKs通过与配体的特异性结合来激活胞内激酶域的自磷酸化和互磷酸化活性，将胞外信号转换为胞质信号，连接动态的转录和激素调节网络，从而影响植物的生长和发育。

  3. The expression domains of several crucial SAM-related genes

  4. LRR-RLKs参与维管系统的形态建成及细胞分化 • 百日草细胞培养体系中的导管分化抑制因子（tracheary element differentiation inhibitory factor, TDIF）TDIF与CLV3同属CLV3/ESR-related (CLE)植物短肽激素，由十二个氨基酸组成，具有抑制细胞的木质化，促进细胞分裂的活性。 • 拟南芥CLE41/44和CLE42基因被证实编码具有TDIF活性的短肽，并且它们在与LRR-RLK类受体激酶 (putative TDIF receptor gene，TDR)结合后，可促进形成层细胞分裂，抑制其分化为木质部细胞 • TDIF和TDR的发现首次证明了由LRR-RLK介导的短距离胞间信号转导在植物侧生分生组织—维管组织的细胞分化中也具有重要作用。

  5. 2007年，美国一研究组在拟南芥中分离到TDR的等位基因PXY (phloem intercalated with xylem)。pxy突变体中的形成层细胞在分裂过程中丧失了方向性，维管束中的木质细胞和韧皮细胞数目减少、位置混乱，而未分化细胞数量却有所增加。由此说明PXY编码的LRR-RLK对于维持形成层细胞的极性分裂和正常分化活性是必需的。2010年，同一研究组在Development杂志发表文章，证明了PXY由原形成层干细胞表达，同位于相邻的韧皮部细胞CLE41短肽结合后决定了维管干细胞的分裂平面

  6. 研究目的意义 • 注释木本植物次生维管组织形态建成及形成层分化相关的PtLRR-RLK基因，掌握其时空变化规律与表达调控机制，明确其信号转导的下游靶基因及转录调控因子。 • 对LRR-RLKs在植物细胞信号转导及植物发育生物学领域研究进行重要补充 • 为实现人为调控木本植物次生维管系统发育过程，实现木材材性改良，发展速生丰产用材林提供基础数据和理论支撑。 • 深入研究影响和决定林木植物次生生长的分子调控机制，对于增强森林生态系统碳汇功能和CO2固持能力，更好地发挥森林系统的生态服务功能具有重大意义。

  7. 技 术 路 线 在木质部韧皮部特异表达的基因查找 维管PtLRR-RLK基因的启动子的分离 表达载体的构建 杨树（N717 1-B4）的转化 转化子分子检测 形态学观察

  8. cambial phloem xylem Phloem region, Sample B1 Phloem region, Sample B2 Phloem region, Sample A1 Phloem region, Sample B4 Phloem-cambial transition, Sample A2 Cambial region, Sample A3 Cambial region, Sample B6 Cambial region, Sample A4 Cambial region, Sample B7 Cambial-xylem transistion, Sample A5 Xylem region, Sample B8 Xylem region, Sample A7 Xylem region, Sample A8

  9. Sample A, cambial region Sample B Sample C Sample D, developing xylem Sample E, cell death and lignification zone

  10. Heat map: LRR-RLKs Expression from Poplar eFP Browser ML：Mature Leaf YL ：Young Leaf Rt：Root DS：Dark-grown seedling, etiolated DS3：Dark-grown seedling, etiolated, exposed to light for 3hr LS：Continuous light- grown seedling FC：Female catkins MC：Male catkins Xy：Xylem

  11. 二、LRR-RLK启动子克隆 线路图：

  12. T-Vector(pJET1.2)

  13. 1500bp~2500bp promoter

  14. 预培养 愈伤诱导 717转化 芽诱导 剥离独立愈伤

  15. 去玻璃化 诱导生根 717转化

  16. Thank You !

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