TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA SINH HỌC Chuyên ngành Sinh lý thực vật Ảnh hưởng T6P lên hoa Arabidopsis thaliana GVGD: TS Nguyễn Du Sanh Nội dung trình bày Tổng quan Vật liệu phương pháp Thí nghiệm kết 3.1.Khảo sát ảnh hưởng quang kỳ lên thời điểm hoa Arabidopsis 3.2 Mức độ biểu FT, CO, T6P hoang dại đột biến Kết luận Tài liệu tham khảo Tổng quan Arabidopsis thaliana • • • • • Order: Capparales Family: Brassicaceae Genus: Arabidopsis Heynh Species: Arabidopsis thaliana (L.) Heynh mơ hình, có chu kỳ đời sống ngắn, gen giải mã plants.usda.gov A sugar derivative links nutrient availability in plants to the control of flowering Jonas A H Danielson and Wolf B Frommer, Science 339, 659 (2013) T6P (Trehalose-6- Phosphate) Jathish Ponnu et al., 2011 TPS1 biểu trung tâm mô phân sinh lai in situ RNA Vật liệu phương pháp 2.1 Thí nghiệm khảo sát ảnh hưởng quang kỳ lên thời điểm hoa Arabidopsis thaliana Vật liệu • • • • • • • • • • Col-0(wild type) : Arabidopsis hoang dại TPS1: giúp tổng hợp T6P CLV3:TPS1 #7 : giúp TPS1 biểu mạnh CLV3:TPS1 #15 : giúp TPS1 biểu mạnh CLV3:ostB #7 : chuyển T6P thành dạng Trehalose CLV3:ostB #9 : chuyển T6P thành dạng Trehalose ft-10 : dạng đột biến gene FT ft-10 35S:amiR-TPS1 #5 : dạng đột biến gene FT, điều hòa biểu âm TPS1 ft-10 35S:amiR-TPS1 #6 : dạng đột biến gene FT, điều hòa biểu âm TPS1 35S:FT : giúp FT biểu mạnh • • • • • • • • • • 35S:FT 35S:amiR-TPS1 #6 : giúp FT biểu mạnh, điều hòa biểu âm TPS1 35S:amiR-TPS1 #5 : điều hòa biểu âm TPS1 35S:amiR-TPS1 #6 : điều hòa biểu âm TPS1 35S:miR156: kìm hãm giai đoạn chuyển tiếp hoa 35S:miR156 35S:amiR-TPS1 #6: kìm hãm giai đoạn chuyển tiếp hoa, điều hòa biểu âm TPS1 SUC2:FT : giúp FT biểu mạnh SUC2:FT 35S:amiR-TPS1 #6: FT biểu mạnh, điều hòa biểu âm TPS1 tps1-2 GVG:TPS1:đột biến gene TPS bổ sung gene biểu mạnh TPS1 35S: MIM156: biểu MIM156 làm giảm biểu miR156 35S: MIM156 tps1-2 GVG:TPS1 : giảm biểu miR156 kết hợp • Sự biểu 35S:FT cảm ứng hoa điều kiện quang kỳ ngày dài • Sự biểu 35S:FT cảm ứng hoa 35S:amiR-TPS1 #6 2 Khảo sát biểu T6P, CO FT Col-0 tps1-2 GVG:TPS1 12 ngày tuổi Ponnu et al , 2011 Sự biểu CO không phụ thuộc vào T6P Con đường T6P có vai trò quan trọng biểu FT cảm ứng quang kỳ 2.3 Khảo sát hàm lượng T6P đỉnh sinh trưởng Col-0 T6P tăng trình chuyển tiếp hoa mô phân sinh LD cảm ứng cách chuyển từ SD sang LD Tương quan sucrose T6P SAM 0, 3, 5, ngày sau chuyển từ SD sang LD T6P số (chất thị) tình trạng carbon mơ thực vật SAM 2.4.Mơ hình điều hòa cho giai đoạn chuyển đổi nhờ miR156 ① Gen SLP3 thành phần biết đường tùy thuộc vào tuổi (age pathway), dự phòng để đảm bảo hoa khơng có tín hiệu cảm ứng ② miR156 trì hỗn giai đoạn sinh dưỡng chuyển tiếp hoa Gang Wu, Mee Yeon Park, Susan R Conway et al., 2009 Các đường điều hòa hoa Arabidopsis thaliana protein SPL thúc đẩy FT biểu cách điều hòa biểu hai yếu tố phiên mã MADS-box, (SOC1) FRUITFUL (FUL) Maria C Albani George Coupland , 2011 SPL/miR156 module tín hiệu T6P Sự biểu SPL3, SPL4, SPL5 phụ thuộc vào đường T6P SPL/miR156 module and tín hiệu T6P • Từ 10 đến 30 ngày sau nảy mầm, mức độ trưởng thành miR156 cao đột biến GVG tps1-2:TPS1 hoang dã Giảm biểu SPL3, SPL4, SPL5 • miR156 thấp hai kiểu gen từ 40 đến 50 ngày sau nảy mầm Tăng mạnh biểu SPL3, SPL4, SPL5 hoang dại Nhưng giảm mạnh tps1-2 GVG: TPS1 Con đường T6P kiểm soát biểu SPL3, SPL4, SPL5 SAM: thông qua miR156 vùng độc lập đường tuổi phụ thuộc miR156 Kết luận • • • • Quang kỳ ngày dài cảm ứng hoa Arabidopsis TPS1 biểu mạnh thúc đẩy trình tổng hợp T6P giúp cảm ứng hoa tps1-2 GVG: TPS1 không hoa điều kiện cảm ứng quang kỳ MIM156 giúp đẩy nhanh trình hoa kìm hãm biểu miR156 • • • TPS1 cần thiết cho cảm ứng thời gian hoa Các đột biến tps1 hoàn tồn khơng hoa, trừ TPS1 cảm ứng biểu đường T6P quy định hoa hai vị trí: + Trong lá: hoạt động TPS1 cần thiết cho cảm ứng FT florigen Điều cung cấp cách thuận tiện cho thực vật để tích hợp tín hiệu mơi trường (kích hoạt FT nhờ CO) với tín hiệu sinh lý (sự diện carbohydrate cao, T6P) + Trong SAM: Con đường T6P kiểm soát biểu SPL3, SPL4, SPL5 thông qua miR156 vùng độc lập đường tuổi phụ thuộc miR156 • • T6P tín hiệu cho việc thay đổi tình trạng sucrose đóng vai trò quan trọng chuyển tiếp hoa So sánh với đường truyền tín hiệu khác thực vật, hiểu biết tín hiệu T6P Một lý liên kết chặt chẽ phức tạp tín hiệu T6P đường tín hiệu cho phát triển khác Tài liệu tham khảo • Vanessa Wahl et al., Regulation of Flowering by Trehalose-6-Phosphate Signaling in Arabidopsis thaliana; Science 339; 2013 • Jonas Å H Danielson and Wolf B Frommer; Jack of All Trades, Master of Flowering; Science 339, 659; 2013 • JathishPonnu, VanessaWahl, MarkusSchmid; Trehalose-6-phosphate: connecting plant metabolism and development; Frontiers In Plant Science, vol 2; 2011 • Peter Huijser, Markus Schmid; The control of developmental phase transitions in plants; The Company of Biologists Development 138, 4117-4129 ; 2011 • Maria C Albani , George Coupland ; Comparative Analysis of Flowering in Annual and Perennial Plants ; Current Topics in Developmental Biology, Volume 91 ;2010 • Matthew Ramon, Filip Rolland; Plant development: introducing trehalose metabolism; Plant development: introducing trehalose metabolism; 2007 • Matthew Paul; Trehalose 6-phosphate; Current Opinion in Plant Biology vol10:303–309, 2007 • John E LUNN, Regina FEIL et al., Sugar-induced increases in trehalose 6-phosphate are correlated with redox activation of ADPglucose pyrophosphorylase and higher rates of starch synthesis in Arabidopsis thaliana; Biochem J 397, 139–148; 2006 • Anna Kolbe, Axel Tiessen, Henriette Schluepmann et al., Trehalose 6-phosphate regulates starch synthesis via osttranslational redox activation of ADP-glucose pyrophosphorylase, PNAS, vol 102, 11118–11123, 2005 • Susan I Gibson; Control of plant development and gene expression by sugar signaling; Current Opinion in Plant Biology vol 8:93–102; 2005 • Anja J.H van Dijken, Henriette Schluepmann, and Sjef C.M Smeekens; Arabidopsis Trehalose-6-Phosphate Synthase Is Essential for Normal Vegetative Growth and Transition to Flowering; Plant Physiol Vol 135; 2004 • Henriette Schluepmann, Till Pellny, Anja van Dijken; Trehalose 6-phosphate is indispensable for carbohydrate utilization and growth in Arabidopsis thaliana; PNAS vol 100 no 11 6849–6854, 2003 • Joachim Muller, Roger A Aeschbacher; Trehalose and Trehalase in Arabidopsis; Plant Physiology, Vol 125, pp 1086–1093, 2001 • Jen Sheen, Li Zhou, Jyun-Chyun Jang; Sugars as signaling molecules; Current Opinion in Plant Biology vol2:410–418, 1999 ẢM ƠN THẦẦ CẢ Y VÀ CÁC BẠN ĐÃ CHÚ Ý LẮẮ NG NGHE!!! ... 3.1.Khảo sát ảnh hưởng quang kỳ lên thời điểm hoa Arabidopsis 3.2 Mức độ biểu FT, CO, T6P hoang dại đột biến Kết luận Tài liệu tham khảo Tổng quan Arabidopsis thaliana • • • • • Order: Capparales Family:... Khảo sát ảnh hưởng quang kỳ ngày ngắn, ngày dài lên thời điểm hoa chủng Arabidopsis liên quan đến sinh tổng hợp T6P • Đo mức độ biểu FT, CO, T6P loài hoang dại Col-0 tps1-2 GVG: TPS1 Ảnh hưởng quang... cảm ứng hoa Arabidopsis TPS1 biểu mạnh thúc đẩy trình tổng hợp T6P giúp cảm ứng hoa • • Sự biểu 35S:miR156: kìm hãm hoa điều kiện quang kỳ dài hay ngắn Sự biểu 35S:amiR-TPS1 kìm hãm hoa điều