【摘要】：隨著全球變暖,高溫導致水稻減產(chǎn)現(xiàn)象頻繁發(fā)生,給世界糧食安全帶來危機。為了應對全球變暖導致的糧食減產(chǎn),開發(fā)耐熱水稻品種,探究水稻響應高溫脅迫的生理分子機制,克隆耐高溫基因并進行功能研究至關重要。實驗室前期獲得了一份耐高溫突變體hst(heat stress tolerance),并圖位克隆了HST鋅指蛋白轉(zhuǎn)錄因子基因。為了明確其在水稻高溫脅迫響應中的具體機制,我們以野生型ZH11、突變體hst、互補轉(zhuǎn)基因植株HST-hst和HST-GUS-hst轉(zhuǎn)基因植株為材料進行研究,取得了以下研究結果:1.生物信息學預測發(fā)現(xiàn)HST蛋白存在信號肽,主要定位于細胞膜上,三維結構分析發(fā)現(xiàn)HST蛋白屬于C2H2鋅指蛋白。對HST-GUS-hst轉(zhuǎn)基因植株的多個部位進行GUS染色,發(fā)現(xiàn)HST基因在水稻的根部、葉片、節(jié)和花藥中均有表達。HST與GFP融合蛋白的亞細胞定位研究發(fā)現(xiàn),HST主要定位于水稻細胞的細胞核上。2.42℃高溫脅迫下,與野生型ZH11和互補轉(zhuǎn)基因植株HST-hst相比,突變體hst萎蔫數(shù)量較少,失水率較低,相對含水量和存活率較高。進一步生理指標測定發(fā)現(xiàn),突變體hst中的POD和SOD活性降低,H_2O_2含量增加,MDA含量降低。我們推測由于HST轉(zhuǎn)錄因子功能缺失,導致突變體hst中H_2O_2含量增加,誘導氣孔關閉,使得水稻保持較高的含水量,從而增強突變體hst的耐高溫性。3.42℃高溫脅迫下,與野生型ZH11相比,突變體hst中編碼清除H_2O_2的過氧化物酶基因PRX24的表達量降低,這與高溫脅迫下突變體hst葉片中較高的H_2O_2含量相符。高溫脅迫下,與野生型ZH11相比,突變體hst中熱激蛋白Hsps基因的表達量更高,表達上升更快速。表明由于H_2O_2的高積累導致突變體hst中Hsp17.0、Hsp24.1、Hsp26.7、Hsp58.7、Hsp74.8和Hsp80.2的表達量的升高,Hsps作為H_2O_2的感受器,在突變體hst耐高溫過程中起重要作用。4.本論文利用H_2O_2生成抑制劑DPI對野生型ZH11、突變體hst和互補轉(zhuǎn)基因植株HST-hst水稻進行處理。42℃高溫脅迫下,DPI處理后的野生型ZH11、突變體hst和互補轉(zhuǎn)基因植株HST-hst的水稻均全部萎蔫,且野生型ZH11、突變體hst的H_2O_2含量與對照組相比顯著降低,DPI處理后水稻中的PRX24和Hsps的表達量均比對照組低。這些結果進一步驗證了H_2O_2作為信號分子,誘導Hsps基因快速表達,在突變體hst耐高溫過程中發(fā)揮重要作用。
【學位授予單位】：中國計量大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：Q943.2;S511
【圖文】：

中國計量大學碩士學位論文行的雙鏈 β-折疊，使得 C2H2 鋅指具有穩(wěn)定且相對獨立的蛋白質(zhì)區(qū)域。C指蛋白（也稱為 TFIIIA 鋅指蛋白）通常被描述為 CX2-4CX3FX5LX2HX3-5H]。這些蛋白的基序和空間結構如圖 1.1 所示。植物鋅指蛋白不同于其他真物，它具有兩個顯著的結構特征。首先，植物中兩個相鄰的鋅指結構間隔，并且其長度是可變的；在動物鋅指蛋白中，大多數(shù)結構的序列非常短，只有 7 個氨基酸，被稱為 HC 連接[98]，比如在果蠅和酵母中觀察到的序1]。第二個特征是鋅指蛋白的 -螺旋，這個螺旋具有獨特和高度保守的序ALGGH，其特定存在于植物鋅指蛋白中。到目前為止，這個序列還沒有在生物體中發(fā)現(xiàn)，表明它可能已經(jīng)在植物中有了特定的調(diào)控過程[102, 122]。

中國計量大學碩士學位論文結構[123]。例如，小鼠中的 Zif268 是研究 C2H2 鋅指如何與模型[124]。如圖 1.2 所示，Zif268 鋅指蛋白具有三個“手指”有類似的連接，以 -螺旋的 N-末端部分的殘基來連接 DN在 Zif268-DNA 復合物中，大部分的堿基連接-1、2、3 和 6旋的起始編號，其中-1 指連在螺旋之前的殘基）處的氨基呤（GCG/TGG/GCG）的 -螺旋相結合[125]。RNA 的識別架與 C2H2 鋅指蛋白之間的結合[126, 127]。關于蛋白質(zhì)識別，以與相似類型的鋅指蛋白或其他蛋白質(zhì)相互作用并調(diào)節(jié)相。例如，ZAT12 編碼 C2H2 鋅指蛋白，并且是 ZAT7 在氧化應[129]。低溫脅迫下，ZAT12 在 ZAT10 上游起作用[130]。不同的互作用需要進一步研究。

中國計量大學碩士學位論文組：triple-C2H2（tC2H2）鋅指、multiple-adjacent-C2H2（maCeparated-paired-C2H2（spC2H2）鋅指[131]。tC2H2 鋅指蛋白含有個手指形成兩個 β-折疊和一個 -螺旋。maC2H2 鋅指蛋白含有手指，以相似的間隔彼此相連。spC2H2 鋅指蛋白具有幾個 C2圖 1.3）。

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 杜孟成;陳寶喜;李劍波;劉紅;王華寶;;白炭黑分散劑HST在全鋼載重子午線輪胎中的應用[J];輪胎工業(yè);2010年12期

2 蔡濤 ,莫超成 ,衛(wèi)保國;HST在中小型水稻聯(lián)合收割機上的運用[J];拖拉機與農(nóng)用運輸車;2004年02期

3 馬文雄,惠國楨,凌偉華,俞文華,陳桂林;垂體腺瘤染色體、細胞增殖周期、PCNA及hst基因的檢測[J];實用癌癥雜志;2002年05期

4 田茂貴;HST在農(nóng)業(yè)機械中的應用[J];液壓氣動與密封;1999年04期

5 李劍波;李云峰;王才朋;張琳;郭慶飛;;白炭黑分散劑HST在半鋼子午線輪胎胎面膠中的應用[J];輪胎工業(yè);2014年07期

6 昌茂宏;;HST在農(nóng)業(yè)機械上的應用及前景[J];拖拉機與農(nóng)用運輸車;2007年01期

7 馬文雄,惠國楨,凌偉華,俞文華,陳桂林,張世明;人垂體腺瘤染色體、細胞增殖周期、增殖細胞核抗原及hst基因檢測與腫瘤生物學特性的研究[J];蘇州大學學報(醫(yī)學版);2002年04期

8 蔡德華;程樂峰;周彬;陳韋宇;余濤;;基于HST模型的變壓器壽命評估和優(yōu)化檢修系統(tǒng)[J];電測與儀表;2015年20期

9 居樝;;HST貼劑的透皮特性[J];中國醫(yī)藥指南;2009年03期

10 張明臣;;鋼化玻璃在線熱浸(HST)工藝和設備[J];玻璃;2016年08期

相關會議論文 前4條

1 李劍波;李云峰;王才朋;張琳;郭慶飛;;白炭黑分散劑HST在半鋼子午線輪胎胎面膠中的應用[A];2014年全國無機硅化物行業(yè)年會暨行業(yè)“十三五”發(fā)展規(guī)劃研討會論文集[C];2014年

2 賈忠;曹永東;萬亞峰;張方捷;徐孫兵;蔣康;殷俊杰;;HST入路腹膜前疝無張力修補術的解剖基礎和臨床應用[A];2013年浙江省外科學學術年會論文匯編[C];2013年

3 胡術剛;李濤;;水膜除塵器改造為HST Ⅱ型高效脫硫除塵器的應用與實踐[A];二氧化硫污染治理技術匯編——2001年全國煙氣脫硫成套技術工程應用實例分析及學術研討會論文集[C];2001年

4 程軍;于非;蒲書箴;郭品文;;北太平洋上層海洋熱含量的年代際變化對阿留申低壓系統(tǒng)的影響[A];中國海洋學會2005年學術年會論文匯編[C];2005年

相關博士學位論文 前1條

1 晁躍輝;紫花苜蓿MsZFN及擬南芥HST基因鑒定[D];中國農(nóng)業(yè)科學院;2014年

相關碩士學位論文 前10條

1 王珂;水稻鋅指蛋白轉(zhuǎn)錄因子HST在高溫脅迫應答中的功能研究[D];中國計量大學;2018年

2 劉琦;裝載機靜液傳動（HST）系統(tǒng)特性研究[D];吉林大學;2019年

3 尤新榮;面向HST內(nèi)曲線液壓馬達的設計和實驗研究[D];浙江大學;2002年

4 鞏利民;基于6sigma的新奧HST中試線建設成本控制研究[D];天津大學;2015年

5 尚永申;水稻耐高溫突變體hst（heat-shock tolerance）的分子生理研究[D];浙江大學;2011年

6 蘭旭;水稻高溫熱害響應轉(zhuǎn)錄因子HST的功能解析[D];中國計量大學;2016年

7 劉婷婷;HST公司銷售人員薪酬體系研究[D];東北大學;2015年

8 王蕾;多層次結構的無標度TN和HST網(wǎng)絡及基于網(wǎng)絡的疾病傳播模型研究[D];南京航空航天大學;2007年

9 劉維平;混砂車HST系統(tǒng)設計與研究[D];蘭州理工大學;2014年

10 朱建民;HST公司企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究[D];蘭州交通大學;2014年

本文編號：2801574