控制TaAGPL1基因表達(dá)上游調(diào)控因子的分離及其功能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-11 19:31
ADP-葡萄糖焦磷酸化酶(AGPase)是淀粉生物合成中的關(guān)鍵酶,由成對(duì)的兩個(gè)大亞基(AGPL)和成對(duì)的兩個(gè)小亞基(AGPS)組成的異源四聚體,分為胞質(zhì)型和質(zhì)體型兩種,因此,在植物細(xì)胞內(nèi)存在四類AGPase亞基:AGPase胞質(zhì)型大亞基(AGPL1)、胞質(zhì)型小亞基(AGPS1)、質(zhì)體型大亞基(AGPL2)和質(zhì)體型小亞基(AGPS2)。課題組前期研究結(jié)果表明,小麥淀粉合成基因TaAGPL1的過(guò)表達(dá)能顯著提高小麥籽粒AGPase活性和淀粉積累速率,從而證明了它在小麥籽粒淀粉合成中的重要作用。本研究運(yùn)用酵母單雜交技術(shù),通過(guò)將TaAGPL1 promoter與小麥籽粒cDNA文庫(kù)進(jìn)行酵母單雜交,篩選出控制TaAGPL1基因表達(dá)的上游調(diào)控因子,并利用大麥條紋花葉病毒誘導(dǎo)的基因沉默(BSMV-VIGS)技術(shù)對(duì)調(diào)控因子進(jìn)行功能研究,從而探究了調(diào)控TaAGPL1基因表達(dá)的分子機(jī)制。主要結(jié)果如下:(1)運(yùn)用酵母單雜交技術(shù)篩選出控制TaAGPL1表達(dá)的兩個(gè)調(diào)控因子(TabHLH39轉(zhuǎn)錄因子和TaPDIL1-2分子伴侶)。分離出TabHLH39基因的cDNA序列,它編碼了486個(gè)氨基酸,蛋白序列包含了bHL...
【文章來(lái)源】:河南農(nóng)業(yè)大學(xué)河南省
【文章頁(yè)數(shù)】:56 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
禾本科胚乳細(xì)胞內(nèi)淀粉合成的過(guò)程(Jeonetal.,2010;PfisterandZeeman2016)
tal.,2005;Radchuketal.,2009;Yanetal.,2009;Kangetal.,2013a;Wangetal.,2014;Bahajietal.,2014;Bilaletal.,2015;Houetal.,2017)。1.2AGPase同工酶基因研究進(jìn)展在禾本科作物淀粉合成的六大類相關(guān)酶中,AGPase在淀粉合成過(guò)程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用,這是因?yàn)榻?jīng)AGPase催化合成的ADP-Glc是淀粉合成的底物(Tetlowetal.,2004;Devietal.,2010;TuncelandOkita,2013)。根據(jù)在細(xì)胞內(nèi)存在的部位不同,AGPase分為胞質(zhì)型(cytosolic)和質(zhì)體型(plastidial)兩類,其結(jié)構(gòu)是由成對(duì)的兩個(gè)大亞基與小亞基組成的異源四聚體(GeorgelisandHannah,2008)(圖1.2)。因此,在植物細(xì)胞內(nèi)AGPase存在著4種類型的亞基:即胞質(zhì)型大亞基和小亞基(cytosoliclargesubunit,AGPL1或LSUI;cytosolicsmallsubunit,AGPS1或SSUI)、質(zhì)體型大亞基和小亞基(plastidiallargesubunit,AGPL2或LSUII;plastidialsmallsubunit,AGPS2或SSUII)(Burtonetal.,2002;Tetlowetal.,2004)。圖1.2高等植物細(xì)胞內(nèi)AGPase異源四聚體的結(jié)構(gòu)(TuncelandOkita2013)注:A和C為大亞基,B和D為小亞基Fig.1.2StructureofAGPaseheterotetramerinhigherplantcells.Note:A,CandB,Darelargesubunitandsmallsubunit,respectively.
件結(jié)合位點(diǎn)的預(yù)測(cè)等方面的探索提供了寶貴依據(jù)。1.3.3酵母單雜交技術(shù)酵母單雜交是一種研究真核生物內(nèi)DNA-蛋白質(zhì)間相互作用的技術(shù),具有最強(qiáng)活性的啟動(dòng)子片段通過(guò)與cDNA文庫(kù)單雜交從而直接篩選到與靶基因互作的蛋白。基本原理:將已知特定功能的順式元件構(gòu)建到最基本啟動(dòng)子(minimalpromoter,Pmin)的上游,在Pmin的下游連接報(bào)告基因(常用的有HIS3系統(tǒng))。之后,將酵母轉(zhuǎn)錄激活結(jié)構(gòu)域(transcriptionactivationdomain,AD)融合表達(dá)載體與cDNA文庫(kù)共轉(zhuǎn)酵母細(xì)胞,通過(guò)觀察與檢測(cè)報(bào)告基因是否表達(dá),從而來(lái)確定是否篩選到互作調(diào)控因子(圖1.3)。圖1.3酵母單雜交原理Fig.1.3Theprincipleofyeastone-hybridassay.酵母單雜交技術(shù)具有操作簡(jiǎn)便、效率高、反應(yīng)靈敏等優(yōu)點(diǎn),所以被廣泛應(yīng)用于植物轉(zhuǎn)錄調(diào)控方面的研究。目前,許多關(guān)于運(yùn)用此技術(shù)而篩選出調(diào)控因子的文章已被大量報(bào)道,如Gao等人運(yùn)用酵母單雜交技術(shù)篩選出與BjCHI1啟動(dòng)子中W-box元件相結(jié)合的BjMYB轉(zhuǎn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]轉(zhuǎn)錄因子在植物進(jìn)化和抗逆中的作用[J]. 孫麗芳,邢少辰,張君,楊建福,王興智,董英山. 基因組學(xué)與應(yīng)用生物學(xué). 2009(03)
博士論文
[1]病原誘導(dǎo)啟動(dòng)子和組織特異性啟動(dòng)子的分離克隆和功能鑒定[D]. 蔡萌.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2007
本文編號(hào):3489398
【文章來(lái)源】:河南農(nóng)業(yè)大學(xué)河南省
【文章頁(yè)數(shù)】:56 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
禾本科胚乳細(xì)胞內(nèi)淀粉合成的過(guò)程(Jeonetal.,2010;PfisterandZeeman2016)
tal.,2005;Radchuketal.,2009;Yanetal.,2009;Kangetal.,2013a;Wangetal.,2014;Bahajietal.,2014;Bilaletal.,2015;Houetal.,2017)。1.2AGPase同工酶基因研究進(jìn)展在禾本科作物淀粉合成的六大類相關(guān)酶中,AGPase在淀粉合成過(guò)程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用,這是因?yàn)榻?jīng)AGPase催化合成的ADP-Glc是淀粉合成的底物(Tetlowetal.,2004;Devietal.,2010;TuncelandOkita,2013)。根據(jù)在細(xì)胞內(nèi)存在的部位不同,AGPase分為胞質(zhì)型(cytosolic)和質(zhì)體型(plastidial)兩類,其結(jié)構(gòu)是由成對(duì)的兩個(gè)大亞基與小亞基組成的異源四聚體(GeorgelisandHannah,2008)(圖1.2)。因此,在植物細(xì)胞內(nèi)AGPase存在著4種類型的亞基:即胞質(zhì)型大亞基和小亞基(cytosoliclargesubunit,AGPL1或LSUI;cytosolicsmallsubunit,AGPS1或SSUI)、質(zhì)體型大亞基和小亞基(plastidiallargesubunit,AGPL2或LSUII;plastidialsmallsubunit,AGPS2或SSUII)(Burtonetal.,2002;Tetlowetal.,2004)。圖1.2高等植物細(xì)胞內(nèi)AGPase異源四聚體的結(jié)構(gòu)(TuncelandOkita2013)注:A和C為大亞基,B和D為小亞基Fig.1.2StructureofAGPaseheterotetramerinhigherplantcells.Note:A,CandB,Darelargesubunitandsmallsubunit,respectively.
件結(jié)合位點(diǎn)的預(yù)測(cè)等方面的探索提供了寶貴依據(jù)。1.3.3酵母單雜交技術(shù)酵母單雜交是一種研究真核生物內(nèi)DNA-蛋白質(zhì)間相互作用的技術(shù),具有最強(qiáng)活性的啟動(dòng)子片段通過(guò)與cDNA文庫(kù)單雜交從而直接篩選到與靶基因互作的蛋白。基本原理:將已知特定功能的順式元件構(gòu)建到最基本啟動(dòng)子(minimalpromoter,Pmin)的上游,在Pmin的下游連接報(bào)告基因(常用的有HIS3系統(tǒng))。之后,將酵母轉(zhuǎn)錄激活結(jié)構(gòu)域(transcriptionactivationdomain,AD)融合表達(dá)載體與cDNA文庫(kù)共轉(zhuǎn)酵母細(xì)胞,通過(guò)觀察與檢測(cè)報(bào)告基因是否表達(dá),從而來(lái)確定是否篩選到互作調(diào)控因子(圖1.3)。圖1.3酵母單雜交原理Fig.1.3Theprincipleofyeastone-hybridassay.酵母單雜交技術(shù)具有操作簡(jiǎn)便、效率高、反應(yīng)靈敏等優(yōu)點(diǎn),所以被廣泛應(yīng)用于植物轉(zhuǎn)錄調(diào)控方面的研究。目前,許多關(guān)于運(yùn)用此技術(shù)而篩選出調(diào)控因子的文章已被大量報(bào)道,如Gao等人運(yùn)用酵母單雜交技術(shù)篩選出與BjCHI1啟動(dòng)子中W-box元件相結(jié)合的BjMYB轉(zhuǎn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]轉(zhuǎn)錄因子在植物進(jìn)化和抗逆中的作用[J]. 孫麗芳,邢少辰,張君,楊建福,王興智,董英山. 基因組學(xué)與應(yīng)用生物學(xué). 2009(03)
博士論文
[1]病原誘導(dǎo)啟動(dòng)子和組織特異性啟動(dòng)子的分離克隆和功能鑒定[D]. 蔡萌.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2007
本文編號(hào):3489398
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