【摘要】：植物處于一個(gè)復(fù)雜多變的生態(tài)環(huán)境,常常遭受許多逆境脅迫。植物多肽激素是植物中主要的一種信號分子,調(diào)控植物的生長發(fā)育進(jìn)程。快速堿化因子(rapid alkalinization factor,RALF)是在植物界中普遍存在的一種植物多肽激素,可以使培養(yǎng)基pH快速上升,并介入調(diào)控植物的生長發(fā)育。本研究構(gòu)建了香蕉cDNA酵母表達(dá)文庫,并從文庫重組質(zhì)粒中分離鑒定出了MaRALF基因,采取生物信息學(xué)、基因表達(dá)分析、酵母互補(bǔ)實(shí)驗(yàn)、原核表達(dá)蛋白等方法對MaRALF基因功能進(jìn)行了初步的探討,主要結(jié)果如下:(1)RALF來源于一個(gè)大家族基因,屬于一類小分子信號肽蛋白,通過前體蛋白加工修飾而成。大多數(shù)前體蛋白N-端序列不保守,而C-端保守性較強(qiáng)并包含有YIXY、YXRGC基序,且由四個(gè)半胱氨酸殘基形成兩個(gè)二硫鍵。(2)基因表達(dá)結(jié)果表明,香蕉MaRALF能夠參與激素(GA、ABA)、氧化脅迫(甲精紫精)、滲透脅迫(甘露醇)、低溫(4℃)等誘導(dǎo),可以作為脅迫響應(yīng)基因,介入植物對逆境脅迫的應(yīng)答。MaRALF的基因表達(dá)量在不同脅迫處理下有不同的表達(dá),其中包括ABA、重金屬Cd脅迫等誘導(dǎo)能使MaRALF基因表達(dá)量在葉子中得到上調(diào),而其在根中的基因表達(dá)量卻是下調(diào)。此外,MaRALF應(yīng)對重金屬、高鹽脅迫的基因表達(dá)量大于溫度的表達(dá)量。表明MaRALF可能作為一種防御基因,介入調(diào)控香蕉的生長發(fā)育,參與香蕉響應(yīng)逆境環(huán)境脅迫的應(yīng)答。(3)本實(shí)驗(yàn)構(gòu)建了香蕉原核蛋白表達(dá)載體GST-MaRALF,轉(zhuǎn)化大腸桿菌BL21并誘導(dǎo)得到分子量約為38 kDa的重組蛋白;將GST-MaRALF重組蛋白添加到生長了7d的擬南芥幼苗根部,以檢測GST-MaRALF重組蛋白對擬南芥根長的影響。結(jié)果表明該重組蛋白能夠明顯抑制擬南芥幼苗根長,表明獲得的重組蛋白具有抑制擬南芥根長的功能,能夠參與調(diào)控植物的生長發(fā)育。同時(shí)通過誘導(dǎo)GST-MaRALF重組蛋白在大腸桿菌BL21中應(yīng)對重金屬Cd、高鹽脅迫也表現(xiàn)出具有一定的耐受性。(4)酵母功能互補(bǔ)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,香蕉MaRALF基因均具有一定的抗氧化及耐重金屬Cd的能力,能夠提高氧化敏感型釀酒酵母菌株Δskn7抗氧化及鎘敏感型釀酒酵母菌株Δycf1耐重金屬Cd的能力。
【學(xué)位授予單位】：廣州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：S668.1
【圖文】：

編碼 119 個(gè)氨基酸殘基的多肽（表 2-13）。香蕉文庫重組質(zhì)粒 DNA 為模板，克隆了 1 個(gè)香蕉 MaRALF 基因（圖3-1）。圖 3-1 香蕉 MaRALF 基因的克隆注: M: DNA 4500 DL marker; 1: 香蕉 MaRALF 基因Figure 3-1 clone of MaRALF geneNote: M: DNA 4500 DL marker; 1: MaRALF gene

子RALF 基因的生物信息學(xué)分析aRALF 氨基酸成分及蛋白信號肽分析 Prot Param 軟件結(jié)果分析，推測 MaRALF 基因編碼的蛋白分子 kDa，等電點(diǎn) pI=8.26，含酸性氨基酸殘基（D,E）9 個(gè)，堿性氨基） 13 個(gè)，疏水氨基酸（A, I, L, F, W 和 V）45 個(gè)，極性氨基酸（NY）32 個(gè)。SOSUI 分析顯示，MaRALF 為膜蛋白，包含 1 個(gè)跨膜螺4.1（http：//www. cbs. dtu. dk/services/Signal P/）在線分析表明該 Ma 端存在信號肽結(jié)構(gòu)，可信值為 0.999，前體蛋白最可能切割位點(diǎn)在與第 29 位絲氨酸殘基之間（圖 3-2、表 2-14）。采用 PHYRE2程LF 蛋白的 3D 結(jié)構(gòu)（圖 3-3）。

【參考文獻(xiàn)】

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1 張艷霞;賈海英;司志飛;劉昊英;孟凡榮;;水稻甲基結(jié)合蛋白基因MBD701的克隆及原核表達(dá)[J];生命科學(xué)研究;2012年02期

2 劉志勇;葉雪凌;李承_g;馮輝;;大白菜快速堿化因子BrRALF1的克隆與特征分析[J];沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2010年04期

3 李焰焰;曹家樹;;快速堿化因子基因BcRALF在菜心中的克隆及序列分析[J];云南植物研究;2010年02期

4 王家保;賈彩紅;楊小亮;金志強(qiáng);徐碧玉;;荔枝快速堿化因子基因的克隆與表達(dá)分析[J];熱帶作物學(xué)報(bào);2009年12期

5 李焰焰;聶傳朋;;快速堿化因子類基因在茄科植物中的研究進(jìn)展[J];云南植物研究;2009年02期

6 李焰焰;李琦;朱奕鵬;;白菜快速堿化因子基因BcMF14的克隆及序列分析[J];阜陽師范學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2008年02期

7 蔣細(xì)兵;余迪求;;植物多肽激素研究概況[J];云南植物研究;2008年03期

8 石永春;王小彥;劉衛(wèi)群;;植物肽激素——快速堿化因子研究進(jìn)展[J];河南農(nóng)業(yè)科學(xué);2008年05期

9 李焰焰;曹家樹;;紫菜薹快速堿化因子基因BcMF14p的序列與表達(dá)分析[J];核農(nóng)學(xué)報(bào);2008年01期

10 李焰焰;曹家樹;黃鸝;;植物多肽信號分子RALF的研究進(jìn)展[J];生物學(xué)雜志;2006年05期

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1 李文生;桑樹RALF基因及表達(dá)模式分析[D];西南大學(xué);2016年

本文編號：2717316