玉米甲硫氨酸亞砜還原酶基因ZmMSRA2和-A5.1的抗逆功能研究
發(fā)布時間:2021-04-01 10:47
高鹽度和干旱可以誘導植物體產(chǎn)生過量的活性氧(ROS),導致對DNA、蛋白質(zhì)和脂類等生物大分子的氧化損傷。而蛋白質(zhì)中的含硫氨基酸甲硫氨酸(Met)很容易被ROS氧化,形成S型甲硫氨酸亞砜(Met-S-SO)和R型甲硫氨酸亞砜(Met-R-SO)。機體內(nèi)的甲硫氨酸亞砜還原酶(methionine sulfoxide reductase,MSR)可以還原氧化型的甲硫氨酸。雖然已有研究表明生物中的MSR可以響應多種逆境反應,但對于玉米中的MSR的作用缺少實驗證據(jù),本論文主要對ZmMSRA2和-A5.1的抗逆功能及作用機制進行了初步探究。1 ZmSRA2的功能及作用機制生物信息學分析顯示,ZmMSRA2編碼蛋白包含一個高度保守的C端的PMSR結(jié)構(gòu)域,亞細胞定位結(jié)果顯示ZmMSRA2定位在細胞質(zhì),酶活測定結(jié)果顯示過表達系的MSR酶活與野生型相比顯著提高。前期qPCR分析發(fā)現(xiàn)NaCl、PEG處理后,ZmMSRA2表達上調(diào);在NaCl、Mannitol、H202以及ABA處理下,轉(zhuǎn)基因擬南芥株系的主根長度顯著增加,耐逆能力強于對照。在滲透脅迫處理下,與野生型相比,過表達系種子萌發(fā)較快。測量各株系的抗氧...
【文章來源】:山東大學山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
在PEG和NaCI脅迫下ZmMSRA2基因的表達模式分析(Zhueta1.,20I5Figure3-1TheeXpressionpatternanalysisofZmM
3.2?基因和蛋白序列分析??ZwMS■兄^基因的CDS為555?bp,由兩個外顯子和一個內(nèi)含子構(gòu)成(圖3-2,??A)。ZmMSRA2蛋白由185個氨基酸組成,分子量為20.5kDa。蛋白的二級結(jié)??構(gòu)主要由PMSR結(jié)構(gòu)域組成,其位于蛋白序列的第25-175位氨基酸(圖3-2,?B),??PMSR結(jié)構(gòu)域為甲硫氨酸亞砜還原酶A家族特有。??A?r??Cbp?1CCC^?lf30bp?3c〇bp??Legend??■?Eron?—?Ictinn??Pfam??|f£?-?v??■^BPMSR??圖3-2?基因及蛋白二級結(jié)構(gòu)分析。A.外顯子/內(nèi)含子結(jié)構(gòu)分析;黑色框代表外顯子,??黑色線代表內(nèi)含子;B.蛋白二級結(jié)構(gòu)分析??Figure?3-2?The?gene?structure?and?conserved?domain?analysis?of?ZmMSRAl./K.Tht?exon-intron??structures?of?ZmMSRA2?genes.The?black?boxes?represent?exons;the?black?solid?lines?represent??introns;B.conserved?domain?analysis?ofZmMSRA2.??3.3基因序列同源分析??對擬南芥、水稻、小麥、短柄草、高粱、小米以及玉米MSRA2蛋白序列進??行系統(tǒng)發(fā)育樹分析(圖3-3)。結(jié)果顯示,ZwMS兄42與幼MS/L42./的同源性最??聞,局達92%,暗不—者可能具有類似的功能,與擬南芥的同源性只有52?%。??5
3.6原核表達??為篩選與ZmMSRA2蛋白互作的抗逆底物,我們構(gòu)建了原核表達載體??(含有?His?標簽,用于?Pull-down?實驗),轉(zhuǎn)入?£.co//BL21?中,??測序。選擇測序正確的陽性菌株分別在不同溫度、不同濃度IPTG的條件下進行??誘導。實驗結(jié)果表明,在18°C,?0.5mMIPTG條件下,ZmMSRA2表達的蛋白??隨著誘導時間的延長,其積累量逐漸增多,可知此條件下目的蛋白可以被誘導出??來。純化結(jié)果顯示,ZmMSRA2蛋白分子量為20.5kDa?(圖3-5,箭頭所指位置)。??A?M?Oh?lh?3h?5h?B??kDa?;:?.?kDa??170-?^?170-?w?JH??130-?,?....?130-??loo—?i;^??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]絞股藍黃酮對過氧化氫損傷A549細胞的作用[J]. 王玉榮,楊康,崔偉業(yè),樸香蘭. 中國中藥雜志. 2018(05)
[2]玉米種植管理技術(shù)[J]. 盛瀛. 鄉(xiāng)村科技. 2016(23)
[3]氣象災害對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響[J]. 倪秀國. 吉林農(nóng)業(yè). 2016(12)
[4]局部根系鹽脅迫對冬小麥生長和光合特征的影響[J]. 楊婷,謝志霞,喻瓊,劉小京. 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學報. 2014(09)
[5]蛋氨酸硫氧化物還原酶研究進展[J]. 孫輝,韓福生. 國際病理科學與臨床雜志. 2009(05)
[6]鹽生植物海濱錦葵幼苗鹽脅迫下基因差異表達分析[J]. 郭予琦,田曾元,閆道良,張潔,欽佩. 遺傳. 2008(07)
[7]鹽分脅迫對植物的影響及植物耐鹽機理研究進展[J]. 李彥,張英鵬,孫明,高弼模. 中國農(nóng)學通報. 2008(01)
[8]植物鹽脅迫應答的分子機制[J]. 沈義國,陳受宜. 遺傳. 2001(04)
本文編號:3113209
【文章來源】:山東大學山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:77 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
在PEG和NaCI脅迫下ZmMSRA2基因的表達模式分析(Zhueta1.,20I5Figure3-1TheeXpressionpatternanalysisofZmM
3.2?基因和蛋白序列分析??ZwMS■兄^基因的CDS為555?bp,由兩個外顯子和一個內(nèi)含子構(gòu)成(圖3-2,??A)。ZmMSRA2蛋白由185個氨基酸組成,分子量為20.5kDa。蛋白的二級結(jié)??構(gòu)主要由PMSR結(jié)構(gòu)域組成,其位于蛋白序列的第25-175位氨基酸(圖3-2,?B),??PMSR結(jié)構(gòu)域為甲硫氨酸亞砜還原酶A家族特有。??A?r??Cbp?1CCC^?lf30bp?3c〇bp??Legend??■?Eron?—?Ictinn??Pfam??|f£?-?v??■^BPMSR??圖3-2?基因及蛋白二級結(jié)構(gòu)分析。A.外顯子/內(nèi)含子結(jié)構(gòu)分析;黑色框代表外顯子,??黑色線代表內(nèi)含子;B.蛋白二級結(jié)構(gòu)分析??Figure?3-2?The?gene?structure?and?conserved?domain?analysis?of?ZmMSRAl./K.Tht?exon-intron??structures?of?ZmMSRA2?genes.The?black?boxes?represent?exons;the?black?solid?lines?represent??introns;B.conserved?domain?analysis?ofZmMSRA2.??3.3基因序列同源分析??對擬南芥、水稻、小麥、短柄草、高粱、小米以及玉米MSRA2蛋白序列進??行系統(tǒng)發(fā)育樹分析(圖3-3)。結(jié)果顯示,ZwMS兄42與幼MS/L42./的同源性最??聞,局達92%,暗不—者可能具有類似的功能,與擬南芥的同源性只有52?%。??5
3.6原核表達??為篩選與ZmMSRA2蛋白互作的抗逆底物,我們構(gòu)建了原核表達載體??(含有?His?標簽,用于?Pull-down?實驗),轉(zhuǎn)入?£.co//BL21?中,??測序。選擇測序正確的陽性菌株分別在不同溫度、不同濃度IPTG的條件下進行??誘導。實驗結(jié)果表明,在18°C,?0.5mMIPTG條件下,ZmMSRA2表達的蛋白??隨著誘導時間的延長,其積累量逐漸增多,可知此條件下目的蛋白可以被誘導出??來。純化結(jié)果顯示,ZmMSRA2蛋白分子量為20.5kDa?(圖3-5,箭頭所指位置)。??A?M?Oh?lh?3h?5h?B??kDa?;:?.?kDa??170-?^?170-?w?JH??130-?,?....?130-??loo—?i;^??
【參考文獻】:
期刊論文
[1]絞股藍黃酮對過氧化氫損傷A549細胞的作用[J]. 王玉榮,楊康,崔偉業(yè),樸香蘭. 中國中藥雜志. 2018(05)
[2]玉米種植管理技術(shù)[J]. 盛瀛. 鄉(xiāng)村科技. 2016(23)
[3]氣象災害對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響[J]. 倪秀國. 吉林農(nóng)業(yè). 2016(12)
[4]局部根系鹽脅迫對冬小麥生長和光合特征的影響[J]. 楊婷,謝志霞,喻瓊,劉小京. 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學報. 2014(09)
[5]蛋氨酸硫氧化物還原酶研究進展[J]. 孫輝,韓福生. 國際病理科學與臨床雜志. 2009(05)
[6]鹽生植物海濱錦葵幼苗鹽脅迫下基因差異表達分析[J]. 郭予琦,田曾元,閆道良,張潔,欽佩. 遺傳. 2008(07)
[7]鹽分脅迫對植物的影響及植物耐鹽機理研究進展[J]. 李彥,張英鵬,孫明,高弼模. 中國農(nóng)學通報. 2008(01)
[8]植物鹽脅迫應答的分子機制[J]. 沈義國,陳受宜. 遺傳. 2001(04)
本文編號:3113209
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