【摘要】：通過闡明水稻幼苗生長的分子機理,可以為人類研究植物生長機制提供參考和依據(jù)。保持糖分水平是幼苗生存的關鍵。糖的濃度顯著影響幼苗生長:正常濃度范圍的糖促進幼苗生長,缺糖抑制根和胚軸的生長,但當糖濃度高于閾值后抑制幼苗根、子葉和胚軸的生長。糖作為一種信號分子發(fā)揮功能,SnRK1a是糖信號轉導的關鍵組分。對糖信號轉導基因SnRK1a的研究發(fā)現(xiàn),水稻SnRK1a的RNAi突變株表現(xiàn)出萌發(fā)緩慢、根和芽的生長被抑制的表型,其中根生長被抑制更顯著,SnRK1a在種子萌發(fā)和幼苗生長中起關鍵調節(jié)作用。bHLH轉錄因子是植物中最大的轉錄因子家族之一,水稻OsbHLH111是bHLH轉錄因子家族成員之一,OsbHLH111是細胞核蛋白,在水稻日本晴中組成型表達且根中表達量相對較高;OsbHLH111抑制水稻幼苗生長,與野生型相比,OsbHLH111缺失突變體111-1/2/3根長和株高顯著增高,111-1/2/3的根條數(shù)、總根長和地上部地下部鮮重顯著高于NP,過表達株系OE-1/2/3中根長和株高顯著降低;OsbHLH111缺失突變體111-1/2/3中蔗糖和葡萄糖含量增高;酵母雙雜交篩庫及點對點驗證實驗證明OsbHLH111與OsSnRK1a存在相互作用。目前關于bHLH轉錄因子參與糖信號調控幼苗生長的研究僅在擬南芥中發(fā)現(xiàn)PIF參與糖信號調控的胚軸伸長過程,但機制未知。通過對OsbHLH111的缺失突變體和過表達轉基因材料表型鑒定我們推測OsbHLH111具有抑制水稻幼苗生長的功能,并且OsbHLH111的缺失突變體中葡萄糖和蔗糖含量顯著增多。因此,闡明OsbHLH111抑制水稻幼苗生長的機理及OsbHLH111與糖信號的關系對完善糖信號通路及幼苗生長機理具有重大意義。本文的研究結果為糖信號調控幼苗生長提供新的實驗證據(jù)和理論支持。
【學位授予單位】：河南農業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：S511
【圖文】：

述H 轉錄因子家族在植物中的研究進展 轉錄因子結構特點和分類（basic helix-loop-helix，堿性螺旋-環(huán)-螺旋）轉錄因子因含 bHLH 結構域而得的蛋白家族之一。bHLH 結構域約含 60 個氨基酸，由一個堿性區(qū)域（basic regi環(huán)-α 螺旋（helix1-loop-helix2）區(qū)域組成（圖 1-1）。堿性區(qū)域約含 15 個氨基合有關[1]；bHLH 轉錄因子自身的或不同 bHLH 轉錄因子的 α 螺旋之間通過源或異源二聚體[2]，進而和靶基因啟動子區(qū)域結合，調控靶基因的基因轉錄過因子可以結合的靶基因啟動子區(qū)域通常為 E-box (5’-CANNTG-3’)和 GTG-3’)結構[3]。

圖 1-3. HXK 參與的糖信號途徑[46]。1.2.2.2 糖信號轉導關鍵基因 SnRK1在 SnRK1 失活的材料中幼苗生長不再受高濃度葡萄糖的抑制[47]，因為 SnRK1 是糖信號轉導的關鍵組分。1991 年，植物中第一個蔗糖非發(fā)酵型蛋白激酶 1（sucrose non-fermenting1-related proteinkinase 1, SnRK1）基因從黑麥中成功克隆，它與哺乳動物中 AMP-依賴型激酶（AMP-activated

【參考文獻】

相關期刊論文 前1條

1 王永波;高世慶;唐益苗;劉美英;郭麗香;張朝;趙昌平;;植物蔗糖非發(fā)酵-1相關蛋白激酶家族研究進展[J];生物技術通報;2010年11期

本文編號：2730844