木薯蛋白激酶MeMAPK1和MeMAPK8基因的分離與功能鑒定
發(fā)布時間:2021-09-22 03:53
木薯(Manihot esculenta Crantz)為大戟科(Euphorbiaceae)木薯屬植物,是世界三大薯類作物之一。由于木薯細菌性枯萎。╔anthomonas axonopodis pv.manihotis,Xam)的侵染導致木薯產(chǎn)量損失達到1/3以上,給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來很嚴重的損失。MAPK(Mitogen-activated protein kinase)作為MAPK級聯(lián)反應(yīng)途徑中的蛋白激酶,在植物抗病途徑有至關(guān)重要的作用。到目前為止,在植物中發(fā)現(xiàn)了大量的MAPKs,例如擬南芥中的AtMAPK3和AtMAPK6對于植物的抗病性起關(guān)鍵作用,但是在木薯中關(guān)于MAPK信號通路的研究還很少。本研究根據(jù)模式生物擬南芥AtM4PK3(LOCAT3G45640)和 AtMAPK6(LOCAT2G43790.1)的氨基酸序列,經(jīng)木薯數(shù)據(jù)庫(https://phytozome.jgi.doe.gov/pz/portal.html)搜索,候選出木薯蛋白激酶MeMAPK1、MeMAPK8并通過生化功能預(yù)測、體外遺傳互補實驗和遺傳轉(zhuǎn)化等實驗,對MeM...
【文章來源】:海南大學海南省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1植物先天免疫系統(tǒng)的組成(Kenicbie/?/.,2010)??Fig.l?Composition?of?plant?innate?immune?system?(Kenichi?et?al^?2010)??1.2?MAPK信號通路研究進展??
與植物的抗病途徑。這三個基因都可以被含有病原相關(guān)分子模式(pathogen-associated??111〇1601^9311£1113,?六!\/0>5)的細菌(如/>5〇03000)和真菌激活。?人]'\^介導抗病途徑激??活了兩條MAPK信號通路(如圖2所示):一條信號通路是起正調(diào)控作用的??M4PX3/6,在病原相關(guān)分子flg22的處理下,植物的細胞膜受體??接受信號后傳遞給植物細胞體內(nèi),激活_/^0/從4戶幻5基因的表達,使體內(nèi)的轉(zhuǎn)錄??因子TO?F22/灰表達,從而使植物起到抗病的作用。第二條信號通路是起負調(diào)??控作用的MAX7/MO:24M4P^,在病原菌侵染后抑制下游的抗病基因表達,導致植??物出現(xiàn)感病現(xiàn)象,相反在水稻中發(fā)現(xiàn)戶M在抗病通路中是起負調(diào)控作用(Yuan??故g/.,2007;Liu?da/.,?2015)。最新研究表明,AtWRKY33?作為蛋白激酶?MAPK3/MAPK6??的耙蛋白,直接調(diào)控植物抗毒素camalexin的合成(Guohong,?201?l;Meng衫a/.,?2013)。??抗毒素camalexin的合成后
據(jù)已有文獻描述在擬南芥中,擬南芥MAPKKs能夠與下游的MAPKs相互作用,??將擬南芥中10個MAPKKs和20個MAPKs進行酵母雙雜交檢測,結(jié)果顯示家??族成員中有多組成員之間能夠互作(Andreassondfl/.,?2010)(圖3)。其中MAPK3和??MAPK6均能夠與上游的MKK4發(fā)生互作作用,MAPK6還能夠與MKK5發(fā)生互作作??用。而在擬南芥中,己證明MKK4—MAPK3/MAPK6介導了抗病途徑。這一研究結(jié)??果為本研究后續(xù)的酵母雙雜交篩選MeMAPKl、MeMAPK8的互作蛋白提供可借鑒價??值。??綜上所述,MAPK級聯(lián)反應(yīng)在PTI途徑里靠下游位置,能夠接受膜受體傳遞的??信號,通過憐酸化級聯(lián)放大途徑,將信號傳遞給下游的轉(zhuǎn)錄因子等激活植物體內(nèi)的基??因應(yīng)答,從而抵御外界信號的侵染。盡管在擬南芥、煙草等模式生物中MAPK級聯(lián)??反應(yīng)己經(jīng)進行了很深入的研宄
【參考文獻】:
期刊論文
[1]植物絲裂原活化蛋白激酶級聯(lián)信號轉(zhuǎn)導通路研究進展[J]. 姜生秀,李德祿. 西北植物學報. 2016(06)
[2]植物MAPK級聯(lián)途徑及其功能研究進展[J]. 張振才,梁燕,李翠. 西北農(nóng)林科技大學學報(自然科學版). 2014(04)
[3]Receptor-Like Kinases:Key Regulators of Plant Development and Defense[J]. Jia Li,Frans E·Tax. Journal of Integrative Plant Biology. 2013(12)
[4]Receptor-Like Kinases in Plant Innate Immunity[J]. Ying Wu,Jian-Min Zhou. Journal of Integrative Plant Biology. 2013(12)
[5]國內(nèi)木薯主產(chǎn)區(qū)細菌性枯萎病病原鑒定[J]. 盧昕,李超萍,時濤,蔡吉苗,黃貴修. 廣東農(nóng)業(yè)科學. 2013(21)
[6]中國木薯主要病蟲害研究進展[J]. 梁宏合,陳顯雙,杜國冬,李日旺. 安徽農(nóng)業(yè)科學. 2012(22)
[7]淺述木薯幾種病(蟲)原鑒定研究狀況[J]. 梁宏合. 農(nóng)業(yè)研究與應(yīng)用. 2012(04)
[8]木薯細菌性枯萎病研究進展[J]. 丘海峰. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技. 2011(15)
[9]Cassava Genetic Transformation and its Application in Breeding[J]. Kranthi Kumar Gadidasu. Journal of Integrative Plant Biology. 2011(07)
[10]植物促分裂原活化蛋白激酶(MAPK)的研究進展[J]. 白雪梅. 內(nèi)蒙古石油化工. 2011(02)
博士論文
[1]葡萄MAPK類基因家族的鑒定、表達分析及部分基因的功能驗證[D]. 王剛.南京農(nóng)業(yè)大學 2014
[2]玉米D族促分裂原活化蛋白激酶MAPK基因ZmMPK17的分離與功能分析[D]. 潘教文.山東農(nóng)業(yè)大學 2013
碩士論文
[1]擬南芥MAP激酶基因克隆及相互作用研究[D]. 黎文進.蘭州大學 2016
[2]國內(nèi)木薯病害調(diào)查與細菌性枯萎病防治技術(shù)研究[D]. 李超萍.海南大學 2011
[3]擬南芥MPK9基因啟動子的克隆及功能分析[D]. 郭寶貝.山西大學 2009
本文編號:3403086
【文章來源】:海南大學海南省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1植物先天免疫系統(tǒng)的組成(Kenicbie/?/.,2010)??Fig.l?Composition?of?plant?innate?immune?system?(Kenichi?et?al^?2010)??1.2?MAPK信號通路研究進展??
與植物的抗病途徑。這三個基因都可以被含有病原相關(guān)分子模式(pathogen-associated??111〇1601^9311£1113,?六!\/0>5)的細菌(如/>5〇03000)和真菌激活。?人]'\^介導抗病途徑激??活了兩條MAPK信號通路(如圖2所示):一條信號通路是起正調(diào)控作用的??M4PX3/6,在病原相關(guān)分子flg22的處理下,植物的細胞膜受體??接受信號后傳遞給植物細胞體內(nèi),激活_/^0/從4戶幻5基因的表達,使體內(nèi)的轉(zhuǎn)錄??因子TO?F22/灰表達,從而使植物起到抗病的作用。第二條信號通路是起負調(diào)??控作用的MAX7/MO:24M4P^,在病原菌侵染后抑制下游的抗病基因表達,導致植??物出現(xiàn)感病現(xiàn)象,相反在水稻中發(fā)現(xiàn)戶M在抗病通路中是起負調(diào)控作用(Yuan??故g/.,2007;Liu?da/.,?2015)。最新研究表明,AtWRKY33?作為蛋白激酶?MAPK3/MAPK6??的耙蛋白,直接調(diào)控植物抗毒素camalexin的合成(Guohong,?201?l;Meng衫a/.,?2013)。??抗毒素camalexin的合成后
據(jù)已有文獻描述在擬南芥中,擬南芥MAPKKs能夠與下游的MAPKs相互作用,??將擬南芥中10個MAPKKs和20個MAPKs進行酵母雙雜交檢測,結(jié)果顯示家??族成員中有多組成員之間能夠互作(Andreassondfl/.,?2010)(圖3)。其中MAPK3和??MAPK6均能夠與上游的MKK4發(fā)生互作作用,MAPK6還能夠與MKK5發(fā)生互作作??用。而在擬南芥中,己證明MKK4—MAPK3/MAPK6介導了抗病途徑。這一研究結(jié)??果為本研究后續(xù)的酵母雙雜交篩選MeMAPKl、MeMAPK8的互作蛋白提供可借鑒價??值。??綜上所述,MAPK級聯(lián)反應(yīng)在PTI途徑里靠下游位置,能夠接受膜受體傳遞的??信號,通過憐酸化級聯(lián)放大途徑,將信號傳遞給下游的轉(zhuǎn)錄因子等激活植物體內(nèi)的基??因應(yīng)答,從而抵御外界信號的侵染。盡管在擬南芥、煙草等模式生物中MAPK級聯(lián)??反應(yīng)己經(jīng)進行了很深入的研宄
【參考文獻】:
期刊論文
[1]植物絲裂原活化蛋白激酶級聯(lián)信號轉(zhuǎn)導通路研究進展[J]. 姜生秀,李德祿. 西北植物學報. 2016(06)
[2]植物MAPK級聯(lián)途徑及其功能研究進展[J]. 張振才,梁燕,李翠. 西北農(nóng)林科技大學學報(自然科學版). 2014(04)
[3]Receptor-Like Kinases:Key Regulators of Plant Development and Defense[J]. Jia Li,Frans E·Tax. Journal of Integrative Plant Biology. 2013(12)
[4]Receptor-Like Kinases in Plant Innate Immunity[J]. Ying Wu,Jian-Min Zhou. Journal of Integrative Plant Biology. 2013(12)
[5]國內(nèi)木薯主產(chǎn)區(qū)細菌性枯萎病病原鑒定[J]. 盧昕,李超萍,時濤,蔡吉苗,黃貴修. 廣東農(nóng)業(yè)科學. 2013(21)
[6]中國木薯主要病蟲害研究進展[J]. 梁宏合,陳顯雙,杜國冬,李日旺. 安徽農(nóng)業(yè)科學. 2012(22)
[7]淺述木薯幾種病(蟲)原鑒定研究狀況[J]. 梁宏合. 農(nóng)業(yè)研究與應(yīng)用. 2012(04)
[8]木薯細菌性枯萎病研究進展[J]. 丘海峰. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技. 2011(15)
[9]Cassava Genetic Transformation and its Application in Breeding[J]. Kranthi Kumar Gadidasu. Journal of Integrative Plant Biology. 2011(07)
[10]植物促分裂原活化蛋白激酶(MAPK)的研究進展[J]. 白雪梅. 內(nèi)蒙古石油化工. 2011(02)
博士論文
[1]葡萄MAPK類基因家族的鑒定、表達分析及部分基因的功能驗證[D]. 王剛.南京農(nóng)業(yè)大學 2014
[2]玉米D族促分裂原活化蛋白激酶MAPK基因ZmMPK17的分離與功能分析[D]. 潘教文.山東農(nóng)業(yè)大學 2013
碩士論文
[1]擬南芥MAP激酶基因克隆及相互作用研究[D]. 黎文進.蘭州大學 2016
[2]國內(nèi)木薯病害調(diào)查與細菌性枯萎病防治技術(shù)研究[D]. 李超萍.海南大學 2011
[3]擬南芥MPK9基因啟動子的克隆及功能分析[D]. 郭寶貝.山西大學 2009
本文編號:3403086
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