拟南芥ago1-27突变体的RNA-seq分析

拟南芥总RNA勺提取及RPPCR扩增CBF1基因拟南芥（Arabidopsis thaliana ）：十字花科，两年生草本，高7厘米〜40厘米，广泛用于植物遗传学、发育生物学等研究，已成为一种典型勺模式植物。

其原因主要基于该植物具有以下特点：植株个体小（1 平方厘米可种植好几棵）、生长周期快（从发芽到开花不超过6周）、种子多（每株每代可产生数千粒种子）生命力强（用普通培养基就可作人工培养），其基因组是目前已知植物基因组中最小勺；同时，拟南芥属于自花授粉植物，基因高度纯合，用理化因素处理突变率很高，容易获得各种代谢功能缺陷型勺植株。

因此，其被科学家誉为“植物中勺果蝇”。

1. CBF 基因功能及特性CBF转录激活因子是一类受低温特异诱导的反式作用因子，它们能与CRT/DRE( C-repeat/dehydration-responsive element）DNA调控元件特异结合，促进启动子中含有这一调控元件的多个冷诱导和脱水诱导基因的表达，从而激活植物体内的多种耐逆机制。

拟南芥CBF1转录激活因子能调控一组抗干旱、抗低温基因勺表达，更有效地提高植物抗干旱、抗低温勺能力。

对冷驯化过程中基因表达差异的认识，使抗冻基因（COR的克隆及其功能的分析成为研究冷驯化过程的主要目标，在拟南芥和其他抗冻植物中分离出许多COF基因，这些基因对植物抗冻有非常重要的作用。

在拟南芥CORM控的研究中发现CBF转录因子的基因家族，其中CBF1能调控一组COR基因的表达。

近年来，在冷敏植物如番茄和玉米中发现了CBF类似基因，拟南芥CBF1基因在转基因番茄和小麦中的过量表达提高了植株的抗寒和抗旱性。

这一研究结果展示了拟南芥CBF1类似基因的应用可能为冷敏植物抗寒和抗旱性的品种改良提供一条新的途径。

2. 材料与方法2.1 材料2.1.1 菌株、植物材料和载体拟南芥Columbia （At ）、E.coli JM109 为本实验室保存，PMD18-T Vector 购于TaKaRa公司。

【实验目的】1、采用CTAB法从植物叶片中提取基因组DNA，并用PCR方法鉴定T-DNA插入纯合突变体和琼脂糖凝胶电泳。

2、掌握CTAB法从植物叶片中提取DNA的原理和方法。

3、掌握应用PCR技术扩增目的基因的原理和方法。

4、掌握琼脂糖凝胶电泳的操作和原理及分析方法。

【实验原理】DNA是分子生物学研究的基本材料，依不同实验目的采取相应的抽提DNA方法，获取数量、质量不等的DNA。

CTAB(十六烷基三甲基溴化铵，也称六癸基三甲基溴化铵)是一种非离子去污剂，用CTAB法抽提植物总DNA，操作简便、快速、产量高，但纯度稍次，适用于一般分子生物学操作。

在DNA提取过程中，第一步就是使组织细胞破裂后释放出DNA，第二步就是DNA与其他细胞组分如蛋白质、碳水化合物、膜和细胞壁相分离。

在这个方法中，植物细胞首先在液氮中冰冻，然后用研钵或植物粉碎机研磨，使组织细胞破裂后释放出D14A。

研磨好的组织置于预热的1．5×CTAB(高盐1．05mol/L NaCl)缓冲溶液中，加热至65℃。

此时CTAB可与核酸形成复合物，这种复合物在高盐(＞0．7mol/L)溶液中是可溶的，并且可以稳定存在，而细胞壁纤维和大部分变性蛋白质则沉淀，从而从DNA中去除污染物，而部分蛋白质及多糖(酶抑制剂)仍溶于溶液中。

β-琉基乙醇可抑制多酚氧化酶的氧化，防止植物组织发黄变褐。

经过初次保温后，氯仿／异戊醇抽提就可除去仍溶于溶液中的蛋白质、多糖，最后用乙醇沉淀DNA(CTAB-核酸复合物在低盐溶液中因溶解度降低而沉淀)，并洗去CTAB。

分离纯化核酸总的原则，一是要保证核酸一级结构的完整性；二是要排除其他分子的污染。

抽提的DNA中不应存在对酶有抑制作用的有机溶剂和过高浓度的金属离子，且其他生物大分子的污染应降到最低程度。

Ti质粒和T-DNA：Ti质粒是土壤农杆菌的天然质粒，该质粒上有一段特殊的DNA区段，当农杆菌侵染植物细胞时，该DNA区段能自发转移进植物细胞，并插入植物染色体DNA中。

突变基因的拟南芥实验研究拟南芥（Arabidopsis thaliana）是一种模式植物，在生物学研究中发挥着重要的作用。

它的基因组序列已经被完整解读，并且其外观简单、生长周期短等特点，使得其成为基因功能研究的最佳实验材料。

突变基因是指由于DNA序列的变异，造成突变的基因。

拟南芥的突变基因贡献了大量关于植物发育与繁殖等方面的科学研究成果。

突变基因的发现突变基因的发现可以通过自然突变和诱导突变两种途径实现。

自然突变是指在自然条件下，由于DNA杂交、突变等自然因素，使得基因产生突变。

而诱导突变，则需要使用特殊的化学试剂或是电磁辐射等手段对DNA进行干预，从而获得突变基因。

诱导突变的方法目前，诱导突变的方法主要有以下几种：1. EMS法EMS是Ethyl methanesulfonate的缩写，是一种碱基化剂，能够导致DNA中的鸟嘌呤碱基突变。

通过对拟南芥幼苗进行EMS浸泡处理，可以获得大量的突变体。

2. Gamma射线法Gamma射线是一种高能辐射，能够直接影响DNA分子结构，从而导致基因突变。

使用Gamma射线进行诱导突变，可以获得不同类型的突变体，包括缺失、插入、点突变等。

3. T-DNA插入法T-DNA是一种细菌表现元（bacterial virulence factor），广泛存在于土壤中的根际细菌Agrobacterium tumefaciens中。

因为T-DNA能够与植物基因组发生同源重组，因此可以通过向植物中转化Agrobacterium，从而将T-DNA插入到植物基因组中，诱导基因突变。

突变基因的分析方法了解突变基因的表达情况，可以通过基因表达谱、荧光素酶检测、Northern blotting、Western blotting等多种方法实现。

其中基因表达谱是最常用的一种方法，能够快速、准确地检测基因的表达情况。

拟南芥突变基因的研究拟南芥作为模式植物，其突变基因的研究对于植物的发育和繁殖等方面具有重要的意义，以下是一些拟南芥突变基因的研究案例。

AGO1基因影响拟南芥叶边缘锯齿状发育作者：李素芬冀芦沙来源：《河北科技大学学报》2014年第01期摘要：在拟南芥和水稻中Argonaute （AGO）蛋白是RNA介导的沉默复合体（RISC）的核心组分，在植物叶极性的分化方面具有重要的调节作用。

本实验根据AGO1基因序列设计一对特异引物，提取野生型拟南芥RNA作为模板，采用反转录PCR方法扩增出AGO1基因，并插入到克隆载体pGEMT中。

筛选鉴定后将AGO1连接到植物表达载体pBI121上，构建起植物表达载体pBI121AGO1。

并且利用农杆菌介导的方法转化拟南芥，通过抗性筛选，获得转基因植株。

然后对转基因植株进行表型分析及AGO1蛋白的RTPCR检测。

通过对转基因拟南芥表达分析发现，与野生型拟南芥相比超表达AGO1蛋白的转基因拟南芥叶片明显呈锯齿状，说明AGO1基因影响拟南芥叶片发育。

关键词：拟南芥；AGO1基因超表达；ago1突变体；叶片发育中图分类号：O175.8文献标志码：A通讯作者：冀芦沙副教授。

Email：jilusha@叶是植物体的基本营养器官之一，在植物的生命活动中起着重要作用，研究植物叶的发生、发育的分子机理，是发育生物学的一个重要课题。

叶片发育的阶段大致可分为：叶原基的起始和叶极性的建立。

叶原基是在茎的顶端分生组织（shoot apical meristem， SAM）中形成的。

叶极性的建立是叶发育的核心环节。

ZILBERMAN的新细胞决定理论认为，叶边缘锯齿、叶卷曲是某些直接或间接影响细胞分裂或生长分化的基因突变造成的[1]。

从叶形成的分子机制上看，SAM 细胞及周边细胞的发育形成叶原基，叶原基产生极性分化并从细胞分裂状态转入细胞生长阶段，平展、正常的叶片逐渐形成。

控制这一发育进程的一系列基因的突变及影响细胞分裂、生长分化的因素都有可能使叶发育异常，产生卷曲、锯齿状等异型叶片[1]。

近年来研究表明，AGO1基因在植物叶极性的分化方面具有重要的调节作用。

拟南芥基因突变体研究及其分子机理分析拟南芥是一种重要的模式植物，在基因突变体研究中发挥着重要的作用。

本文将从拟南芥基因突变体的定义、研究方法、重要性以及其分子机理等方面进行探讨和分析。

一、拟南芥基因突变体定义及研究方法基因突变体是指在基因序列中发生变异的个体，与野生型（WT）相比，基因突变体的表型有明显的差异。

拟南芥基因突变体是以拟南芥（Arabidopsis thaliana）为材料的基因突变研究。

它具有许多优秀的特性，如短生命周期、小型体型、遗传变异多样化和基因功能高度保守等。

目前，拟南芥基因突变体的研究方法主要分为化学诱变、遗传转化和基因编辑。

其中，化学诱变是通过化学物质引起基因突变，常用的化学物质有Ethyl methane-sulfonate (EMS)和Sodium azide (NaN3)等。

遗传转化是利用外源DNA片段引入目标基因，达到基因敲入/敲除的目的。

基因编辑则是指利用CRISPR/Cas9等基因编辑技术对目标基因进行精准的编辑，从而实现目的基因的敲入/敲除。

这些方法的优缺点各有不同，可以根据实验目的和条件选择适宜的研究方法。

二、拟南芥基因突变体的重要性拟南芥基因突变体研究有着重要的科研意义和现实意义。

首先，拟南芥是植物领域中最具代表性的模式植物之一，研究拟南芥基因突变体可以为解析生物分子机理和育种提供重要的理论依据。

其次，拟南芥基因突变体的发现对研究复杂性状、生长发育和环境响应等现象起着重要作用，同时也对人类生命健康、农业生产、环境保护等方面具有深远的影响。

三、拟南芥基因突变体分子机理分析拟南芥基因突变体分子机理分析是对基因突变体的表型变化进行解析的过程。

在基因突变体的研究中，通常采用遗传学、生物化学和分子生物学等多种技术手段进行深入研究。

遗传学方法主要包括染色体显微镜观察、连锁分析、基因定位和基因组学分析等。

在染色体显微镜观察中，通过观察细胞染色体数目、形状、大小和染色体带的特点，可以发现染色体异常和染色体突变。

拟南芥中显性遗传基因的筛选与分析拟南芥（Arabidopsis thaliana）是一种小型的模式植物，被广泛地用于基因遗传学、病毒学和植物学等领域的研究。

在这里，我将讲述如何筛选和分析拟南芥中的显性遗传基因。

一、筛选显性遗传基因的方法1. 利用自交杂种自交杂种是指在植株自交受粉的过程中，选择相同的表型特征的后代进行下一轮自交。

通过多次自交，可得到具有稳定并清晰的表型的纯合子。

在这个过程中，如果一个表型不随基因型的变化而变化，则说明该表型是由显性基因控制的。

2. 通过DNA测序DNA测序是一种最准确的筛选方法，可以直接把拟南芥中不同的基因分离出来，进而确定基因型和表型的关系。

这种方法可以精确、高效地分析出显性遗传基因。

二、分析显性遗传基因的方法1. 分离基因拟南芥的基因很容易分离出来，可以通过遗传互补分析来确定发生某种表型的具体基因。

该方法需要让表现不同表型的两个突变体进行互补杂交，如果下一代表现正常，则意味着两个突变体发生了互补，表明它们的表型不同是由于它们的基因型不同所导致的。

2. 鉴定编码基因的组成拟南芥的基因主要分为两类：核基因和质体基因。

核基因是由细胞核内控制的，它在DNA和RNA的转录和翻译过程中发挥作用；而质粒基因则只由质体内控制，它们发挥的作用是对光合作用和线粒体呼吸进行调节。

因此，分析显性遗传基因时，需要确定它是由核基因还是质粒基因所编码。

3. 确定基因型与表型的关系基因型和表型之间的关系是基因遗传学中的核心问题，目前有很多方法可以确定这种关系。

例如，可以使用基因芯片和qPCR等技术，进行基因表达谱分析，探索基因型和表型之间的联系。

总之，拟南芥是一种非常重要的模式植物，被广泛地用于遗传、生物学和植物学等领域的研究。

通过上述的方法来筛选和分析显性遗传基因，对我们深入理解遗传学的基本原理和拟南芥的生长发育、病理、应对环境等方面都有着积极的促进作用。

拟南芥突变体的相关研究遗传学摘要：本文列举了利用正向遗传法对拟南芥突变体的筛选、遗传群体的初步遗传群体及初步遗传图谱的构建和基因的图位克隆、遗传分析及相关基因的功能分析的流程，为拟南芥的研究提供更明确更清晰的思路。

关键词：拟南芥突变体；筛选；图位克隆；功能分析1 拟南芥突变体的筛选拟南芥是十字花科拟南芥属植物，近年来拟南芥以其个体小、生长周期短以及基因组小等特点而成为分子遗传学研究的模式植物。

拟南芥的另一优点是很容易被诱变，目前已从拟南芥中分离得到了几千种突变体，这些突变体的获得为揭示植物生长发育规律起了非常重要的作用。

拟南芥突变体的筛选已成为许多重要理论问题得以解决的前提，而筛选方法是突变体筛选成败的关键。

这里拟南芥耐低钾突变体的筛选为例，介绍一种简单、灵敏、通用的拟南芥突变体的筛选方法。

1.1植物材料诱变以拟南芥为材料，诱变方法如下：称取250mg(约5000粒）野生型种子置于50ml烧杯内并加入25ml 重蒸水，搅拌30 分钟；在4℃，下放置12小时后，把种子转移到盛30ml100mmol/L 磷酸缓冲液（PH6.5）的100ml三角瓶中，加入0.2%（V / V）的甲基磺酸乙酯（EMS），封口后放在水浴（25℃）振荡器上振荡12h。

然后用50ml 蒸馏水漂洗种子4 次，每次15min。

将漂洗好的种子置于4℃下春化3天后种植。

1.2诱变植株培养将经EMS诱变处理后的拟南芥种子（M1）播种于1/4Hoagland 营养液浸透的混有蛭石的营养土中，然后覆膜保湿。

18-22℃、光照强度120umol/m2s-1、光周期16h/8h条件下培养，待种子成熟后分行采收种子。

1.3 突变体的筛选拟南芥种子用0.5 %（v/ v）次氯酸钠加0.1%（v/ v）Tri-tonX-100表面消毒10 分钟，再用无菌水冲洗3遍。

接种前种子与0.4%（w/ v）低熔点琼脂糖混和，然后用吸管将种子吸出，成行地涂于MS 培养基上；将培养皿置于4℃冰箱春化48小时，之后转入光照培养，培养皿垂直放置。

拟南芥中合子激活相关突变体的筛选及其基因定位的开题报告一、选题背景拟南芥（Arabidopsis thaliana）是模式植物之一，因其基因组已被完全测序且具有快速生长和易于实验的特点，因此成为许多研究人员研究生物过程和基因功能的理想模型。

合子激活（haploid induction）是利用雄配子互作的方式，将雄性配子转化为雌性配子，从而实现向纯合株系的转化。

近年来，利用合子激活技术已经在拟南芥中实现了基因突变体的大规模高通量筛选，并已应用于很多其他植物的遗传改良研究中。

二、研究目的本研究旨在筛选拟南芥中合子激活相关的突变体，并对其进行基因定位，以揭示与合子激活相关的基因和遗传机制，为拟南芥的遗传改良和基因功能研究提供参考。

三、研究内容和步骤1. 筛选拟南芥合子激活相关的突变体本研究将采用分子生物学方法筛选拟南芥中的合子激活相关突变体。

首先，选择初始品系进行自交杂交后，观察后代的表型并筛选具有合子激活现象的突变体。

然后，使用PCR、基因组测序等技术对其进行分子鉴定和筛选，筛选出具有遗传纯合性的突变体。

2. 基因定位通过对筛选出来的突变体进行遗传分析和基因组测序，找到对应突变体的突变位点。

然后，利用分子标记和遗传连锁分析等方法定位突变位点的位置和区域。

3. 基因功能分析通过转基因、CRISPR/Cas9基因编辑等技术进行基因功能分析，研究突变体对合子激活的影响和其它生物学特性的变化，揭示相关基因的功能作用及其遗传机制。

四、研究意义本研究可以筛选出拟南芥中具有遗传纯合性的合子激活相关突变体，并对其进行基因定位和功能研究，揭示与合子激活相关的基因及遗传机制，为拟南芥遗传改良和基因功能研究提供科学依据和方法手段。

拟南芥突变体的鉴定摘要在真核细胞的细胞核中，基因组DNA缠绕在组蛋白上，形成核小体的结构。

核心组蛋白的末端会发生一系列翻译后水平上的共价修饰，主要包括甲基化、乙酰化、磷酸化、泛素化和ADP－核糖基化等。

这些共价修饰在染色质的结构与功能及基因的转录调控方面起着重要的作用。

组蛋白的甲基化发生在赖氨酸和精氨酸位点，这些位点的甲基化参与异染色质形成，X染色体失活和基因转录的激活与沉默等许多重要的生物学功能。

早先认为组蛋白上的甲基化是不可逆的。

然而近年来在哺乳动物和酵母中相继发现了许多组蛋白去甲基化酶。

其中最大的一个基因家族是包含有JMJC结构域的组蛋白去甲基化酶家族。

在植物中还没有报道有组蛋白去甲基化酶。

我们通过基因组注释以及序列比对从拟南芥中鉴定出21个编码包含有JMJC结构域蛋白的基因。

并从SALK突变体库中筛选鉴定了相应的T-DNA插入突变体。

利用分子标记，我们筛选出了37个纯合T-DNA插入株系。

给我们以后分析这些基因在植物生长发育中所起的作用打下了坚实的基础。

关键词组蛋白密码, 甲基化，去甲基化，T-DNA插入突变体1 背景介绍1.1 “组蛋白密码”理论与表观遗传学在真核细胞的细胞核中，基因组DNA与组蛋白和非组蛋白相互结合，构成遗传信息的物质载体——染色质。

染色质由其基本单位核小体重复连接而成，每个核小体包含一个组蛋白八聚体（H2A/H2B-H3/H4-H3/H4-H2A/H2B）和围绕其上的两圈超螺旋DNA（146KB），核小体之间通过不同长度的超螺旋DNA和H1组蛋白前后相接。

组蛋白八聚体的成员作为核小体的基本组成元件，在所有真核生物中高度保守。

尽管核心组蛋白均具有一个三螺旋的结构严整的组蛋白折叠区，其两个末端却没有形成固定结构。

然而，这些末端却会发生一系列翻译后水平上的共价修饰，主要包括甲基化、乙酰化、磷酸化、泛素化和ADP－核糖基化等。

这些共价修饰在染色质的结构与功能及基因的转录调控方面起着重要的作用（1，2）。

拟南芥突变体的相关研究遗传学摘要：本文列举了利用正向遗传法对拟南芥突变体的筛选、遗传群体的初步遗传群体及初步遗传图谱的构建和基因的图位克隆、遗传分析及相关基因的功能分析的流程，为拟南芥的研究提供更明确更清晰的思路。

关键词：拟南芥突变体；筛选；图位克隆；功能分析1 拟南芥突变体的筛选拟南芥是十字花科拟南芥属植物，近年来拟南芥以其个体小、生长周期短以及基因组小等特点而成为分子遗传学研究的模式植物。

拟南芥的另一优点是很容易被诱变，目前已从拟南芥中分离得到了几千种突变体，这些突变体的获得为揭示植物生长发育规律起了非常重要的作用。

拟南芥突变体的筛选已成为许多重要理论问题得以解决的前提，而筛选方法是突变体筛选成败的关键。

这里拟南芥耐低钾突变体的筛选为例，介绍一种简单、灵敏、通用的拟南芥突变体的筛选方法。

1.1植物材料诱变以拟南芥为材料，诱变方法如下：称取250mg(约5000粒）野生型种子置于50ml烧杯内并加入25ml 重蒸水，搅拌30 分钟；在4℃，下放置12小时后，把种子转移到盛30ml100mmol/L 磷酸缓冲液（PH6.5）的100ml三角瓶中，加入0.2%（V / V）的甲基磺酸乙酯（EMS），封口后放在水浴（25℃）振荡器上振荡12h。

然后用50ml 蒸馏水漂洗种子4 次，每次15min。

将漂洗好的种子置于4℃下春化3天后种植。

1.2诱变植株培养将经EMS诱变处理后的拟南芥种子（M1）播种于1/4Hoagland 营养液浸透的混有蛭石的营养土中，然后覆膜保湿。

18-22℃、光照强度120umol/m2s-1、光周期16h/8h条件下培养，待种子成熟后分行采收种子。

1.3 突变体的筛选拟南芥种子用0.5 %（v/ v）次氯酸钠加0.1%（v/ v）Tri-tonX-100表面消毒10 分钟，再用无菌水冲洗3遍。

接种前种子与0.4%（w/ v）低熔点琼脂糖混和，然后用吸管将种子吸出，成行地涂于MS 培养基上；将培养皿置于4℃冰箱春化48小时，之后转入光照培养，培养皿垂直放置。

拟南芥抗菌核病突变体的筛选分析及相关抗性基因研究的开题报告一、研究背景拟南芥（Arabidopsis thaliana）是一种小型花卉植物，具有生长迅速、方便操作和遗传变异性高等特点，因此广泛应用于植物科学中。

拟南芥核病是一种常见的病害，由多种病原菌引起，如青霉属（Alternaria）、灰色链格孢属（Botrytis cinerea）和白粉菌属（Peronospora parasitica）等。

核病会导致拟南芥植株凋萎和死亡，严重影响其生产和繁殖能力。

因此，提高拟南芥对核病的抗性成为当今植物科学中的研究热点。

二、研究目的本研究旨在筛选出拟南芥抗菌核病的突变体，并进一步研究其抗性机制。

通过分析相关基因的差异表达、功能注释和互作网络等，探究拟南芥抗核病的细胞和分子机制，为开发高抗性作物品种提供理论基础和重要参考。

三、研究方法（一）诱发突变体选取拟南芥野生型Col-0，以及含T-DNA插入的拟南芥品系，进行化学和物理诱变，筛选出抗菌核病的突变体。

（二）菌株接种采用典型的涂抹法将拟南芥的叶片表面刷上病原菌悬浮液，接种时间为植物的生长期末期，观察不同突变体抗菌核病的能力。

（三）RNA-Seq分析提取菌斑和健康叶片的总RNA，建立Illumina测序文库，进行高通量转录组测序分析，并对测序结果进行生物信息学分析，寻找不同表达的基因，并进行GO和KEGG 功能注释、互作网络分析等。

（四）筛选分析突变体中与抗性相关的基因利用RT-qPCR验证RNA-Seq结果后筛选出与抗性相关的基因，并利用突变体和遗传分析方法探究抗性的基因调控机制和信号途径。

四、预期结果通过本研究，预计可以筛选出一批抗菌核病的拟南芥突变体，并进一步发现与抗性相关的基因。

通过对这些基因的生物学功能和互作关系的分析，可以深入揭示拟南芥抗核病的分子机制和细胞生物学过程，对植物病害防控和抗性育种具有一定的理论和实践意义。

拟南芥基因突变体筛选和分类的研究拟南芥（Arabidopsis thaliana）是植物研究中的常用材料，因其具有许多优点：生长快、体形小、基因组测序完成、适应广泛等等。

而生物学研究中最为基础的就是基因研究，因此引发人们对拟南芥基因的探索和研究。

本文将会介绍拟南芥基因的突变体筛选和分类的研究。

一、拟南芥的基因突变体筛选在拟南芥中，基因突变体是非常重要的，由于拟南芥基因组的测序已经完成，因此，科研人员可以利用现代高通量筛选技术，来快速建立大规模的拟南芥基因突变体资源库。

1.1 传统筛选法最常用的传统筛选方法是化学诱变、X射线、γ射线和紫外线辐射等方法，其基本原理是：通过人为或其他因素对植物种子或幼苗进行处理，使其基因发生变异，最终产生突变体。

其中，化学诱变是使用化学物质诱导植物基因发生变异，这种方法有较大优势，因为可以在不依赖实验室设备的情况下大规模筛选。

但是，化学诱变方法可能会引起伪突变和失败的突变率较高。

1.2 高通量筛选法随着科学技术的发展，高通量筛选方法得到了广泛应用，尤其是基于基因编辑技术的筛选方法。

目前流行的高通量筛选法有：T-DNA插入、CRISPR/Cas9、RNA干扰等。

其中，T-DNA插入是在拟南芥基因组中随机插入T-DNA，每个T-DNA都能够导致拟南芥基因表达的改变。

因此，T-DNA插入是一种高效、简单、易于筛选和操作的方法，并且在拟南芥研究中应用广泛。

二、拟南芥基因突变体分类拟南芥基因突变体分类是指将筛选得到的突变体按照突变部位和性质分为不同的类型，以方便基因功能的研究和应用。

2.1 快速分离突变位点的方法首先，需要快速、准确地确定突变体的位点，以此进行后续的基因功能分析，现在，基因突变体的位点鉴定方法已经得到了较大的改进，常见的方法包括PCR-RFLP、dCAPS和PCR-sequencing等。

其中，PCR-RFLP是一种快速、简便的检测方法，基本原理是：通过PCR扩增突变体和野生型基因区段，然后将PCR产物限制性酶切，从而分辨突变体和野生型基因。

拟南芥侧根的形成和生长受细胞分裂素代谢和信号基因的调控摘要植物根系吸收水分和养分和植物在土壤中的锚定是十分重要的。

横向根(LRs) 在根系统中相当重要。

他们胚胎后期的形成是受激素和环境因素的调控。

拟南芥中细胞分裂素在不同层面上通过干扰细胞分裂和模式形成来影响侧根的形成和生长。

这包括抑制中柱鞘细胞第一分裂和抑制幼小侧根的分支。

突变体分析揭示了细胞分裂素的合成基因IPT3和IPT5和所有的三个细胞分裂素受体基因(AHK3 AHK2,,CRE1 / AHK4)在侧根萌生中是多余的（无用的）。

AHK3 AHK2的突变增加了侧根形成中对生长素的敏感性，证实了生长素、细胞分裂素在侧根形成中的功能相关性。

相反,细胞分裂素受体突变体在侧根生长中对其他激素的应答类似于野生型,它是符合独立应答通路的。

一个显著的例外就是ahk2 ahk3突变体在侧根伸长中对油菜素内酯很敏感，表明细胞分裂素和油菜素内酯的拮抗作用。

调控侧根形成中多级丰余的细胞分裂素系统反映出它在调控环境因素中的作用。

介绍双子叶开花植物的根系统包括主根和侧根(LRs)。

侧根在根系统发展中起到相当大的作用，在锚定植物和摄取微量和大量元素过程中的作用更加大。

与起源于胚胎的主根不同，侧根的形成贯穿于植物的一生。

他们是由毗邻木质部顶端的中柱鞘细胞形成,称为拟南芥中柱鞘细胞。

这些细胞经历了一个清晰的过程，导向细胞分裂和长大形成一个侧根原基。

LRPs通过细胞分裂和生长,然后通过细胞扩张在老根上显现出来。

一旦出现, 侧根原基就会经历了一个激活过程形成一个功能完整的侧根分生组织来指导侧根的生长。

侧根的生长由植物激素和环境信号同时调控。

大量研究表明,生长素在侧根生长中起着主要的作用。

生长素调节侧根生长的几个阶段,最初是使中柱鞘细胞快速分裂建立起庞大的数量，然后使侧根生成。

据报道，为适应侧根的萌发于侧根原基的生长，在最大值处建立了生长素梯度。

在侧根的萌发中，分生细胞中生长素的积累激活了生长素受体SOLITARY ROOT (SLR)/ INDOLE-3-ACETIC ACID (IAA)14, AUXIN RESPONSE FACTOR (ARF)7–ARF19, and BODENLOS/IAA12–MONOPTEROS/ARF5，开始细胞分裂，引发器官形成。