甜瓜MAPK級(jí)聯(lián)途徑基因家族的鑒定及CmMPKs功能分析
發(fā)布時(shí)間:2021-02-21 22:18
甜瓜(Cucumis melo L.)作為一年生蔓性草本葫蘆科植物,是重要的園藝作物之一。促分裂原活化蛋白激酶(mitogen-actived protein kinase,MAPK)是一類受胞外刺激、通過(guò)MAPK級(jí)聯(lián)反應(yīng)(MAPKKK-MAPKK-MAPK)而激活的絲氨酸/蘇氨酸蛋白激酶。MAPK級(jí)聯(lián)途徑是廣泛存在于真核生物中且高度保守的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑,通過(guò)蛋白質(zhì)磷酸化作用將上游信號(hào)級(jí)聯(lián)放大傳遞至下游應(yīng)答分子,該級(jí)聯(lián)途徑在植物應(yīng)對(duì)各種逆境脅迫及激素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過(guò)程中起重要作用。因此,本研究從全基因組水平對(duì)甜瓜中的MAPK級(jí)聯(lián)途徑基因家族成員進(jìn)行鑒定,同時(shí)利用生物信息學(xué)方法對(duì)基因家族成員的分類、保守結(jié)構(gòu)域、基因結(jié)構(gòu)和表達(dá)特性等進(jìn)行了分析。為了探求CmMAPKs在逆境中的表達(dá)模式,本研究分別對(duì)甜瓜幼苗進(jìn)行了非生物脅迫、激素信號(hào)誘導(dǎo)、光信號(hào)誘導(dǎo)及生物脅迫,利用qPT-PCR技術(shù)測(cè)定相對(duì)表達(dá)量。同時(shí)外源噴施MAPK抑制劑PD98059,驗(yàn)證MAPK級(jí)聯(lián)途徑是否為激活LOX途徑的必要條件。主要研究結(jié)果如下:(1)利用同源比對(duì)與HMMER搜索,從甜瓜全基因組網(wǎng)站中找到了84個(gè)基因家族成員,其中MAPK...
【文章來(lái)源】:沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)遼寧省
【文章頁(yè)數(shù)】:59 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
典型MAPK級(jí)聯(lián)途徑參與ROS響應(yīng)與調(diào)控模式圖
圖 2 MPK3/6 在植物響應(yīng)低溫脅迫中作用模式圖odel of the role of MPK3/MPK6 in plant responses to cold stress (Li et K 級(jí)聯(lián)途徑對(duì)其他非生物脅迫的響應(yīng)芥中,干旱脅迫能夠迅速誘導(dǎo) MPK3 的表達(dá)(Mizoguchi et al. 1dRaf5 可以提高植株對(duì)干旱的耐受性(Sun et al. 2017)。過(guò)表達(dá) S干旱脅迫的抗性(Liu et al. 2018)。通過(guò)病毒誘導(dǎo)基因沉默(VIG轉(zhuǎn)基因植株,發(fā)現(xiàn)其積極響應(yīng)低溫脅迫,負(fù)調(diào)控鹽與干旱脅迫(J下,葡萄中的 MAPKKK 基因均上調(diào)表達(dá),有些 MAPKKK 基10倍到20倍,說(shuō)明葡萄中MAPKKK基因家族積極響應(yīng)干旱脅研究表明,MAPK 級(jí)聯(lián)途徑在植物抵御干旱脅迫中響應(yīng)并起調(diào) raf43-1 突變體增加了對(duì)甘露醇、NaCl、H2O2的敏感性(Virk 等藜中分離出CaMAPKK2,并檢測(cè)出該基因在NaCl和H2O2誘導(dǎo)O2和 ABA 抑制劑發(fā)現(xiàn)該基因在鹽脅迫下的表達(dá)受到顯著抑制O2和 ABA 的積累從而使 CaMAPKK2 表達(dá)量上升。(2015)通過(guò)實(shí)時(shí)熒光定量技術(shù)分析了西瓜 15 個(gè) MAPK 基因在
1 前言 ABI1 相互作用,在缺乏 ABA 的情況下,ABI1 抑制了 SNF1-相酶的自磷酸化,并誘導(dǎo) MAP3K18 蛋白酶體降解(圖 3A)。除此徑核心模塊的參與者之一,ABI1 去磷酸化 MAP3K18,然后被活時(shí),PYR/PYL 受體會(huì)阻斷 ABI1 激活,結(jié)果導(dǎo)致 SnRK2s 的酸化,進(jìn)而建立 ABA 快速響應(yīng)機(jī)制;同時(shí) ABI1 的抑制會(huì)通AP3K17/18 蛋白穩(wěn)定,進(jìn)而能夠激活信號(hào)模塊的下游因子,進(jìn)徑(圖 3B)。最新研究表明,擬南芥 MAPKKK17/18-MKK3- M 誘導(dǎo)的信號(hào)途徑(Danquah et al. 2015; Matsuoka et al. 2018),并重要作用(Matsuoka et al. 2015)。因此,MAPK 級(jí)聯(lián)反應(yīng)途徑能以與激素信號(hào)途徑共同協(xié)作調(diào)控,進(jìn)而對(duì)非生物脅迫產(chǎn)生應(yīng)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]薄皮甜瓜9-脂氧合酶(9-LOX)類型的CmLOX09對(duì)逆境、激素和信號(hào)類物質(zhì)的響應(yīng)(英文)[J]. Li-jun JU,Chong ZHANG,Jing-jing LIAO,Yue-peng LI,Hong-yan QI. Journal of Zhejiang University-Science B(Biomedicine & Biotechnology). 2018(08)
[2]植物PTI天然免疫信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)研究進(jìn)展[J]. 楊俊,呂東平. 中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2018(10)
[3]白木香AsMAPK3基因的原核表達(dá)及其在洋蔥表皮瞬時(shí)表達(dá)體系中的定位研究[J]. 徐艷紅,田美慧,呂菲菲,孫佩文,魏建和. 中草藥. 2018(09)
[4]逆境脅迫下植物MAPK級(jí)聯(lián)反應(yīng)途徑研究新進(jìn)展[J]. 單鴻軒,付暢. 核農(nóng)學(xué)報(bào). 2017(04)
[5]油桃花芽休眠解除過(guò)程中MAPK家族基因表達(dá)分析[J]. 杜培勇,王東嶺,譚秋平,劉利,付喜玲,陳修德,肖偉,李冬梅,朱翠英,李玲,高東升. 植物生理學(xué)報(bào). 2016(02)
[6]小麥蛋白激酶TaMAPK2互作蛋白的篩選與驗(yàn)證[J]. 于太飛,徐兆師,李盼松,陳明,李連城,張俊華,馬有志. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué). 2014(13)
[7]甘藍(lán)型油菜MAPK1在損傷和病原菌脅迫下的表達(dá)模式分析[J]. 陸俊杏,陸奇豐,張凱,柴友榮,李加納,錢(qián)偉,呂俊,盧坤,梁穎. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué). 2013(20)
[8]干旱脅迫對(duì)降香黃檀幼苗生長(zhǎng)及內(nèi)源激素含量的影響[J]. 賈瑞豐,楊曾獎(jiǎng),徐大平,張寧南,劉小金,陳美紅. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào). 2013(07)
[9]藜CaMAPKK2的表達(dá)分析及鹽脅迫信號(hào)通路互作組分的篩選[J]. 陳莎莎,賀轉(zhuǎn)轉(zhuǎn),姜生秀,李曉榮,邢佳佳,呂秀云,蘭海燕. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué). 2013(05)
博士論文
[1]玉米ZmMKK10正調(diào)控細(xì)胞死亡過(guò)程的探究[D]. 常穎.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[2]番茄促分裂原活化蛋白激酶SlMPK20參與調(diào)控花粉發(fā)育的分子機(jī)制研究[D]. 陳麗妃.浙江大學(xué) 2018
[3]蛋白激酶MPK3/MPK6調(diào)控?cái)M南芥響應(yīng)低溫脅迫的分子機(jī)制[D]. 李輝.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[4]植物MAPK級(jí)聯(lián)途徑基因家族的進(jìn)化分析及番茄SlMPK13的功能鑒定[D]. 王潔.浙江大學(xué) 2015
[5]煙草MAPK基因的功能研究[D]. 張興坦.重慶大學(xué) 2015
[6]葡萄MAPK類基因家族的鑒定、表達(dá)分析及部分基因的功能驗(yàn)證[D]. 王剛.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
碩士論文
[1]油菜BnaWGR1和BnaMPKa調(diào)控葉片衰老的分子機(jī)制研究[D]. 楊柳.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2018
[2]MAPK-WRKY模塊調(diào)節(jié)質(zhì)體反向信號(hào)的研究[D]. 孫曉梅.上海師范大學(xué) 2018
[3]GhMAPK和GhMAPKK在棉花應(yīng)答鏈格孢抗性中的作用[D]. 高環(huán).中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2018
[4]西瓜MAPK和MAPKK家族基因的鑒定、表達(dá)模式和功能分析[D]. 宋秋明.浙江大學(xué) 2015
[5]外源水楊酸(SA)誘導(dǎo)擬南芥抗灰霉病機(jī)制的研究[D]. 王媛.云南師范大學(xué) 2007
本文編號(hào):3045007
【文章來(lái)源】:沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)遼寧省
【文章頁(yè)數(shù)】:59 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
典型MAPK級(jí)聯(lián)途徑參與ROS響應(yīng)與調(diào)控模式圖
圖 2 MPK3/6 在植物響應(yīng)低溫脅迫中作用模式圖odel of the role of MPK3/MPK6 in plant responses to cold stress (Li et K 級(jí)聯(lián)途徑對(duì)其他非生物脅迫的響應(yīng)芥中,干旱脅迫能夠迅速誘導(dǎo) MPK3 的表達(dá)(Mizoguchi et al. 1dRaf5 可以提高植株對(duì)干旱的耐受性(Sun et al. 2017)。過(guò)表達(dá) S干旱脅迫的抗性(Liu et al. 2018)。通過(guò)病毒誘導(dǎo)基因沉默(VIG轉(zhuǎn)基因植株,發(fā)現(xiàn)其積極響應(yīng)低溫脅迫,負(fù)調(diào)控鹽與干旱脅迫(J下,葡萄中的 MAPKKK 基因均上調(diào)表達(dá),有些 MAPKKK 基10倍到20倍,說(shuō)明葡萄中MAPKKK基因家族積極響應(yīng)干旱脅研究表明,MAPK 級(jí)聯(lián)途徑在植物抵御干旱脅迫中響應(yīng)并起調(diào) raf43-1 突變體增加了對(duì)甘露醇、NaCl、H2O2的敏感性(Virk 等藜中分離出CaMAPKK2,并檢測(cè)出該基因在NaCl和H2O2誘導(dǎo)O2和 ABA 抑制劑發(fā)現(xiàn)該基因在鹽脅迫下的表達(dá)受到顯著抑制O2和 ABA 的積累從而使 CaMAPKK2 表達(dá)量上升。(2015)通過(guò)實(shí)時(shí)熒光定量技術(shù)分析了西瓜 15 個(gè) MAPK 基因在
1 前言 ABI1 相互作用,在缺乏 ABA 的情況下,ABI1 抑制了 SNF1-相酶的自磷酸化,并誘導(dǎo) MAP3K18 蛋白酶體降解(圖 3A)。除此徑核心模塊的參與者之一,ABI1 去磷酸化 MAP3K18,然后被活時(shí),PYR/PYL 受體會(huì)阻斷 ABI1 激活,結(jié)果導(dǎo)致 SnRK2s 的酸化,進(jìn)而建立 ABA 快速響應(yīng)機(jī)制;同時(shí) ABI1 的抑制會(huì)通AP3K17/18 蛋白穩(wěn)定,進(jìn)而能夠激活信號(hào)模塊的下游因子,進(jìn)徑(圖 3B)。最新研究表明,擬南芥 MAPKKK17/18-MKK3- M 誘導(dǎo)的信號(hào)途徑(Danquah et al. 2015; Matsuoka et al. 2018),并重要作用(Matsuoka et al. 2015)。因此,MAPK 級(jí)聯(lián)反應(yīng)途徑能以與激素信號(hào)途徑共同協(xié)作調(diào)控,進(jìn)而對(duì)非生物脅迫產(chǎn)生應(yīng)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]薄皮甜瓜9-脂氧合酶(9-LOX)類型的CmLOX09對(duì)逆境、激素和信號(hào)類物質(zhì)的響應(yīng)(英文)[J]. Li-jun JU,Chong ZHANG,Jing-jing LIAO,Yue-peng LI,Hong-yan QI. Journal of Zhejiang University-Science B(Biomedicine & Biotechnology). 2018(08)
[2]植物PTI天然免疫信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)研究進(jìn)展[J]. 楊俊,呂東平. 中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2018(10)
[3]白木香AsMAPK3基因的原核表達(dá)及其在洋蔥表皮瞬時(shí)表達(dá)體系中的定位研究[J]. 徐艷紅,田美慧,呂菲菲,孫佩文,魏建和. 中草藥. 2018(09)
[4]逆境脅迫下植物MAPK級(jí)聯(lián)反應(yīng)途徑研究新進(jìn)展[J]. 單鴻軒,付暢. 核農(nóng)學(xué)報(bào). 2017(04)
[5]油桃花芽休眠解除過(guò)程中MAPK家族基因表達(dá)分析[J]. 杜培勇,王東嶺,譚秋平,劉利,付喜玲,陳修德,肖偉,李冬梅,朱翠英,李玲,高東升. 植物生理學(xué)報(bào). 2016(02)
[6]小麥蛋白激酶TaMAPK2互作蛋白的篩選與驗(yàn)證[J]. 于太飛,徐兆師,李盼松,陳明,李連城,張俊華,馬有志. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué). 2014(13)
[7]甘藍(lán)型油菜MAPK1在損傷和病原菌脅迫下的表達(dá)模式分析[J]. 陸俊杏,陸奇豐,張凱,柴友榮,李加納,錢(qián)偉,呂俊,盧坤,梁穎. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué). 2013(20)
[8]干旱脅迫對(duì)降香黃檀幼苗生長(zhǎng)及內(nèi)源激素含量的影響[J]. 賈瑞豐,楊曾獎(jiǎng),徐大平,張寧南,劉小金,陳美紅. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào). 2013(07)
[9]藜CaMAPKK2的表達(dá)分析及鹽脅迫信號(hào)通路互作組分的篩選[J]. 陳莎莎,賀轉(zhuǎn)轉(zhuǎn),姜生秀,李曉榮,邢佳佳,呂秀云,蘭海燕. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué). 2013(05)
博士論文
[1]玉米ZmMKK10正調(diào)控細(xì)胞死亡過(guò)程的探究[D]. 常穎.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[2]番茄促分裂原活化蛋白激酶SlMPK20參與調(diào)控花粉發(fā)育的分子機(jī)制研究[D]. 陳麗妃.浙江大學(xué) 2018
[3]蛋白激酶MPK3/MPK6調(diào)控?cái)M南芥響應(yīng)低溫脅迫的分子機(jī)制[D]. 李輝.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2017
[4]植物MAPK級(jí)聯(lián)途徑基因家族的進(jìn)化分析及番茄SlMPK13的功能鑒定[D]. 王潔.浙江大學(xué) 2015
[5]煙草MAPK基因的功能研究[D]. 張興坦.重慶大學(xué) 2015
[6]葡萄MAPK類基因家族的鑒定、表達(dá)分析及部分基因的功能驗(yàn)證[D]. 王剛.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
碩士論文
[1]油菜BnaWGR1和BnaMPKa調(diào)控葉片衰老的分子機(jī)制研究[D]. 楊柳.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2018
[2]MAPK-WRKY模塊調(diào)節(jié)質(zhì)體反向信號(hào)的研究[D]. 孫曉梅.上海師范大學(xué) 2018
[3]GhMAPK和GhMAPKK在棉花應(yīng)答鏈格孢抗性中的作用[D]. 高環(huán).中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2018
[4]西瓜MAPK和MAPKK家族基因的鑒定、表達(dá)模式和功能分析[D]. 宋秋明.浙江大學(xué) 2015
[5]外源水楊酸(SA)誘導(dǎo)擬南芥抗灰霉病機(jī)制的研究[D]. 王媛.云南師范大學(xué) 2007
本文編號(hào):3045007
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