在酸性土壤中,鋁（Aliminum,Al）是限制作物生長、生產(chǎn)的主要因子之一。E3泛素連接酶廣泛參與植物細胞內(nèi)的各種代謝過程。但其如何調(diào)控植物抗Al機制,需進一步研究。根據(jù)前期基因芯片的研究發(fā)現(xiàn),Al脅迫下大豆根尖2個編碼E3泛素連接酶的基因Glyma.10G156500 （GmUPL1）和Glyma.13G072800 （GmUPL2）轉(zhuǎn)錄上調(diào)。據(jù)此,本研究對克隆得到的兩個基因全長序列,進行生物信息學(xué)分析、亞細胞定位、表達模式分析,并將二者超表達于擬南芥野生型以及大豆發(fā)根,綜合分析兩個基因與大豆Al毒或抗Al的關(guān)系。具體實驗結(jié)果如下:1、GmUPL1和GmUPL2編碼的氨基酸序列相似度約為12%,序列差異大但二者RING環(huán)區(qū)域高度保守。通過實時熒光定量PCR實驗發(fā)現(xiàn),GmUPL1和GmUPL2基因在轉(zhuǎn)錄水平上受到Al誘導(dǎo)。GmUPL1和GmUPL2在Al處理24h時轉(zhuǎn)錄豐度明顯上升。另外,Cu和La處理均提高GmUPL1的轉(zhuǎn)錄豐度,但是GmUPL2的轉(zhuǎn)錄表達受Cu脅迫誘導(dǎo),不受La處理的影響。2、CaMV 35S::GmUPL1及35S::GmUPL2轉(zhuǎn)化擬南芥原生質(zhì)體,顯微鏡觀察其... 

【文章來源】：吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

泛素/26S蛋白酶體途徑(改自郭啟芳，2007)

圖 2.3 GmUPL1 和 GmUPL2 及同源蛋白的系統(tǒng)進化樹Fig 2.3 Phylogenic tree of GmUPL1 and GmUPL2、other proteins.3.4 GmUPL1 和 GmUPL2 基因同源性分析在 NCBI 數(shù)據(jù)庫中，通過 BLAST 功能搜索到了大豆 GmUPL1、GmUPL2、tATRF1、OsHTAS 基因所編碼的氨基酸的序列。通過 MEGA5 軟件對其蛋白質(zhì)行了比對。再通過 GENORDOC 軟件形成了氨基酸序列的對比圖。其結(jié)果如圖.4 所示.通過氨基酸序列的同源性比對可知，基因 GmUPL1 與 GmUPL2 的同源約 12%；GmUPL1 與 AtATRF1 的同源性約 10%；GmUPL1 與 OsHTAS 的同源約 8%；基因 GmUPL2 與 AtATRF1 的同源性約 14%；基因 GmUPL2 與 OsHTAS同源性約 11% 。故此這幾個基因所編碼的氨基酸的同源性上并不高。由于ING 家族的 E3 泛素連接酶的 RING 環(huán)區(qū)域具有高度的保守性，故而對這四個

再通過 GENORDOC 軟件形成了氨基酸序列的對比圖。其結(jié)果如圖2.4 所示.通過氨基酸序列的同源性比對可知，基因 GmUPL1 與 GmUPL2 的同源性約 12%；GmUPL1 與 AtATRF1 的同源性約 10%；GmUPL1 與 OsHTAS 的同源性約 8%；基因 GmUPL2 與 AtATRF1 的同源性約 14%；基因 GmUPL2 與 OsHTAS的同源性約 11% 。故此這幾個基因所編碼的氨基酸的同源性上并不高。由于RING 家族的 E3 泛素連接酶的 RING 環(huán)區(qū)域具有高度的保守性，故而對這四個基因的 RING 環(huán)區(qū)域的氨基酸序列進行了比對。其結(jié)果如圖 2.5 所示。在 RING環(huán)結(jié)構(gòu)域的比對中，基因 GmUPL1 與 GmUPL2 的同源性約 48%；GmUPL1 與AtATRF1的同源性約27%；GmUPL1與OsHTAS的同源性是40.91%；基因GmUPL2與 AtATRF1 的同源性約 32%；基因 GmUPL2 與 OsHTAS 的同源性約 33% 。即基因 GmUPL1 與 GmUPL2 具有 RING 環(huán)結(jié)構(gòu)域，是 E3 泛素連接酶。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]鋁脅迫下大豆根系脫落酸累積與檸檬酸分泌的關(guān)系研究[J]. 尤江峰,候?qū)帉?徐睦蕓,劉寧,張紅梅,蘭圖,楊振明.  植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報. 2010(04)
[2]泛素-蛋白酶體途徑的組成和功能[J]. 倪曉光,趙平.  生理科學(xué)進展. 2006(03)
[3]植物泛素/26S蛋白酶體通路的生理功能和分子生物學(xué)[J]. 郭啟芳,鄒琦,王瑋.  植物生理學(xué)通訊. 2004(05)
[4]真核泛素綴合途徑研究進展[J]. 陳建明,余應(yīng)年.  中國病理生理雜志. 2000(02)

博士論文
[1]低pH和鋁脅迫下擬南芥蛋白質(zhì)組比較分析及鋁脅迫下AtATRF1基因的功能研究[D]. 秦曉梅.吉林大學(xué) 2017
[2]改善泛素系統(tǒng)提高植物逆境適應(yīng)性研究[D]. 郭啟芳.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2007

碩士論文
[1]鋁脅迫下甜高粱（Sorghum bicolor L.）鋅指轉(zhuǎn)錄因子SbSTOP1的功能分析[D]. 黃勝.吉林大學(xué) 2017
[2]鋁脅迫下大豆STOP1同源基因的克隆及功能的初步分析[D]. 劉榮坤.吉林大學(xué) 2016



本文編號：3584640