玉米ZmHSP70-4.1、ZmHSP70-12基因響應(yīng)非生物逆境的功能分析
發(fā)布時(shí)間:2021-12-10 16:11
熱激蛋白是生物遭到脅迫時(shí)產(chǎn)生的一類蛋白,除此之外,在生長發(fā)育中也具有非常重要的功能。熱激蛋白70(HSP70)是熱激蛋白家族中高度保守的一類,參與了高溫、干旱、鹽等多種非生物逆境脅迫。玉米作為重要的農(nóng)作物,經(jīng)鑒定發(fā)現(xiàn)HSP70家族包括多個(gè)成員,絕大多數(shù)成員的功能還不清楚,本研究對(duì)ZmHSP70-4.1、ZmHSP70-12基因的的蛋白序列、亞細(xì)胞定位及探索及功能進(jìn)行了分析,最后通過互作蛋白的篩選及驗(yàn)證為其作用機(jī)制進(jìn)行初步探索。通過生物信息學(xué)分析ZmHSP70-4.1、ZmHSP70-12的亞細(xì)胞定位及氨基酸序列基序分析,發(fā)現(xiàn)ZmHSP70-4.1、ZmHSP70-12蛋白與HSP70蛋白保守序列及結(jié)構(gòu)非常相似,生物信息學(xué)預(yù)測(cè)顯示二者分別定位在細(xì)胞質(zhì)和內(nèi)質(zhì)網(wǎng);構(gòu)建亞細(xì)胞定位載體并瞬時(shí)轉(zhuǎn)化煙草,并在熒光共聚焦顯微鏡下觀察到ZmHSP70-4.1定位于細(xì)胞質(zhì)/核,ZmHSP70-12定位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng),與生物信息學(xué)預(yù)測(cè)結(jié)果一致。構(gòu)建ZmHSP70-4.1超表達(dá)載體,獲得純合擬南芥超表達(dá)株系,通過皿中甘露醇及鹽處理下的移苗試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)超表達(dá)植株根長長于野生型,并且高鹽脅迫下,超表達(dá)植株存活率高于野生型;...
【文章來源】:河北農(nóng)業(yè)大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】:56 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
HSP70結(jié)構(gòu)模型
P 的分子伴侶 HSP40(DnaJ)和核苷酸交換因子 NEF。HSP并與其結(jié)合從而防止其聚集,底物的結(jié)合和釋放通過 AT在這種情況下,底物與 HSP70 之間的相互作用由 HSP40HSP40s 還可以與未折疊的肽鏈直接相互作用并將蛋伴侶蛋白折疊的早期階段中,HSP40 在底物識(shí)別和遞送用。然后,J-結(jié)構(gòu)刺激 HSP70 的 ATP 酶活性,從而使 H作用(圖 2)。ATP 酶活性的刺激是通過與 J-結(jié)構(gòu)域內(nèi)包含(HPD)的保守三肽的特異性相互作用實(shí)現(xiàn)的。HSP40 在細(xì) ER,以及細(xì)胞溶質(zhì),這些部位的基因表達(dá)同時(shí)受 ER 應(yīng)
圖 3 ZmHSP70s 蛋白結(jié)構(gòu)及氨基酸序列分析Fig.3 ZmHSP70s proteins structure胞定位克隆及亞細(xì)胞定位載體構(gòu)建證亞細(xì)胞定位預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性,根據(jù) ZmHSP70-4.1、ZmHSP70-異性引物,并在上下游加入了限制性酶切位點(diǎn),由于目的基因的上游,所以在設(shè)計(jì) ZmHSP70-4.1、ZmHSP70-12 下游引物時(shí)必 4a)。以 cDNA 為模板擴(kuò)增 ZmHSP70-4.1、ZmHSP70-12,利用PCR 擴(kuò)增產(chǎn)物(圖 4b)。將 ZmHSP70-4.1、ZmHSP70-12 與克隆載,將菌落 PCR 和雙酶切驗(yàn)證正確的陽性克隆送測(cè)序。序正確的基因片段和 pSuper1300:GFP 載體連接,經(jīng)雙酶切驗(yàn)-4.1-GFP,ZmHSP70-12-GFP 亞細(xì)胞定位載體構(gòu)建成功(圖 4c)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]芝麻全基因組Hsp70基因的鑒定與生物信息學(xué)分析[J]. 徐劍文,趙君,劉劍光,肖松華. 江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2017(03)
[2]玉米HSP70基因家族的全基因組鑒定與分析[J]. 宋晉輝,馬海蓮,甕巧云,袁進(jìn)成,趙艷,劉穎慧. 核農(nóng)學(xué)報(bào). 2017(07)
[3]谷子HSP70基因家族的全基因組鑒定及生物信息學(xué)分析[J]. 張古文,劉莉莉,王顯瑞,柴曉嬌,李書田. 浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2015(07)
[4]鈣-鈣調(diào)素信號(hào)通路調(diào)節(jié)熱應(yīng)激蛋白70表達(dá)的機(jī)制[J]. 齊曉楠,趙園,田文儒. 農(nóng)業(yè)生物技術(shù)學(xué)報(bào). 2015(04)
[5]植物熱激蛋白70的分子作用機(jī)理及其利用研究進(jìn)展[J]. 齊妍,徐兆師,李盼松,陳明,李連城,馬有志. 植物遺傳資源學(xué)報(bào). 2013(03)
[6]實(shí)時(shí)定量PCR技術(shù)及其應(yīng)用[J]. 劉彩云,劉洪祥,王鳳龍. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2011(05)
[7]玉米熱激蛋白70基因?qū)囟让{迫的響應(yīng)[J]. 李慧聰,郭秀林,王冬梅,李國良. 河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2010(06)
[8]HSP70可提高干旱高溫復(fù)合脅迫誘導(dǎo)的玉米葉片抗氧化防護(hù)能力[J]. 胡秀麗,李艷輝,楊海榮,劉全軍,李潮海. 作物學(xué)報(bào). 2010(04)
[9]玉米細(xì)胞質(zhì)HSC70:一種鈣調(diào)素結(jié)合蛋白[J]. 孫旭彤,周人綱,湯文強(qiáng),孫大業(yè). 植物學(xué)報(bào). 1998(03)
本文編號(hào):3532960
【文章來源】:河北農(nóng)業(yè)大學(xué)河北省
【文章頁數(shù)】:56 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
HSP70結(jié)構(gòu)模型
P 的分子伴侶 HSP40(DnaJ)和核苷酸交換因子 NEF。HSP并與其結(jié)合從而防止其聚集,底物的結(jié)合和釋放通過 AT在這種情況下,底物與 HSP70 之間的相互作用由 HSP40HSP40s 還可以與未折疊的肽鏈直接相互作用并將蛋伴侶蛋白折疊的早期階段中,HSP40 在底物識(shí)別和遞送用。然后,J-結(jié)構(gòu)刺激 HSP70 的 ATP 酶活性,從而使 H作用(圖 2)。ATP 酶活性的刺激是通過與 J-結(jié)構(gòu)域內(nèi)包含(HPD)的保守三肽的特異性相互作用實(shí)現(xiàn)的。HSP40 在細(xì) ER,以及細(xì)胞溶質(zhì),這些部位的基因表達(dá)同時(shí)受 ER 應(yīng)
圖 3 ZmHSP70s 蛋白結(jié)構(gòu)及氨基酸序列分析Fig.3 ZmHSP70s proteins structure胞定位克隆及亞細(xì)胞定位載體構(gòu)建證亞細(xì)胞定位預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性,根據(jù) ZmHSP70-4.1、ZmHSP70-異性引物,并在上下游加入了限制性酶切位點(diǎn),由于目的基因的上游,所以在設(shè)計(jì) ZmHSP70-4.1、ZmHSP70-12 下游引物時(shí)必 4a)。以 cDNA 為模板擴(kuò)增 ZmHSP70-4.1、ZmHSP70-12,利用PCR 擴(kuò)增產(chǎn)物(圖 4b)。將 ZmHSP70-4.1、ZmHSP70-12 與克隆載,將菌落 PCR 和雙酶切驗(yàn)證正確的陽性克隆送測(cè)序。序正確的基因片段和 pSuper1300:GFP 載體連接,經(jīng)雙酶切驗(yàn)-4.1-GFP,ZmHSP70-12-GFP 亞細(xì)胞定位載體構(gòu)建成功(圖 4c)。
【參考文獻(xiàn)】:
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[3]谷子HSP70基因家族的全基因組鑒定及生物信息學(xué)分析[J]. 張古文,劉莉莉,王顯瑞,柴曉嬌,李書田. 浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào). 2015(07)
[4]鈣-鈣調(diào)素信號(hào)通路調(diào)節(jié)熱應(yīng)激蛋白70表達(dá)的機(jī)制[J]. 齊曉楠,趙園,田文儒. 農(nóng)業(yè)生物技術(shù)學(xué)報(bào). 2015(04)
[5]植物熱激蛋白70的分子作用機(jī)理及其利用研究進(jìn)展[J]. 齊妍,徐兆師,李盼松,陳明,李連城,馬有志. 植物遺傳資源學(xué)報(bào). 2013(03)
[6]實(shí)時(shí)定量PCR技術(shù)及其應(yīng)用[J]. 劉彩云,劉洪祥,王鳳龍. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué). 2011(05)
[7]玉米熱激蛋白70基因?qū)囟让{迫的響應(yīng)[J]. 李慧聰,郭秀林,王冬梅,李國良. 河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2010(06)
[8]HSP70可提高干旱高溫復(fù)合脅迫誘導(dǎo)的玉米葉片抗氧化防護(hù)能力[J]. 胡秀麗,李艷輝,楊海榮,劉全軍,李潮海. 作物學(xué)報(bào). 2010(04)
[9]玉米細(xì)胞質(zhì)HSC70:一種鈣調(diào)素結(jié)合蛋白[J]. 孫旭彤,周人綱,湯文強(qiáng),孫大業(yè). 植物學(xué)報(bào). 1998(03)
本文編號(hào):3532960
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