玉米甲硫氨酸亞砜還原酶ZmMSRB1的功能及作用機(jī)制
發(fā)布時(shí)間:2021-01-24 01:35
高鹽和干旱是威脅作物產(chǎn)量的重要因素,因此,挖掘植物中具有抗逆功能的新基因并解析其機(jī)制是當(dāng)前作物育種的主要方向之一。植物MSR基因家族能修復(fù)胞內(nèi)大分子的氧化損傷,因此在植物應(yīng)對脅迫的過程中發(fā)揮積極的作用。玉米是主要的農(nóng)作物,但其MSR基因家族的功能少見報(bào)道。前期我們的研究發(fā)現(xiàn)ZmMSRB1能夠被NaCl和PEG誘導(dǎo)表達(dá),因此我們推測ZmMSRB1基因可能在植物響應(yīng)鹽旱脅迫方面發(fā)揮重要作用。本論文主要研究內(nèi)容包括:1.ZmMSRB1功能分析ZmMSRB1定位于葉綠體,同源多序列比對結(jié)果顯示該基因同來自高粱、小麥和短柄草等的MSRB1具有較高的同源性。保守結(jié)構(gòu)域分析結(jié)果表明該蛋白具有MSRB家族酶類特有的SelR結(jié)構(gòu)域,結(jié)合酶學(xué)性質(zhì)分析實(shí)驗(yàn),證明ZmMSRB1屬于玉米MSRB家族的酶類。啟動(dòng)子分析結(jié)果顯示,該基因啟動(dòng)子區(qū)存在大量光響應(yīng)元件和脅迫響應(yīng)元件,這與其定位于葉綠體和誘導(dǎo)表達(dá)結(jié)果相一致。ZmMSRB1過表達(dá)擬南芥的萌發(fā)實(shí)驗(yàn)顯示ZmMSRB1不影響擬南芥的早期萌發(fā);幼苗表型實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該基因的表達(dá)能夠顯著增強(qiáng)擬南芥對鹽脅迫、滲透脅迫和氧化脅迫的抗性。2.ZmMSRB1抗逆機(jī)制分析ZmMS...
【文章來源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:88 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖3-〗.?ZwMS7^7的組織表達(dá)和誘導(dǎo)表達(dá)分析(Zhuetal.,2015),?(A)
使用BioEdit?7.0和MEGA?7軟件對玉米、短柄草、小麥、水稻、高粱、擬南??芥和小米屮的MSR基因進(jìn)行系統(tǒng)進(jìn)化樹的構(gòu)建,方法米川neighbor-joining(NJ)法。??結(jié)果如圖3-3所示,玉米ZmMSRBl同短柄草、小麥、水稻、高粱、擬南芥和小米??的MSRB1被聚為一類,在進(jìn)化上更相似。此外,ZmMSRB丨同高粱的SbMSRBl??的親緣關(guān)系更近,其次為小米、小麥和短柄草,其同雙子葉植物擬南芥的親緣關(guān)系??相對較遠(yuǎn)
Figure?3-3.?Phylogenetic?analysis?of?maize?ZmMSRB?1.??3.1.2.3基因結(jié)構(gòu)分析??通過GSDS?2.0網(wǎng)站對ZwMSTM/基因的內(nèi)含子和外顯子進(jìn)行在線分析(圖3-4),??結(jié)果顯示基因由5個(gè)外顯子和4個(gè)內(nèi)含子組成。用在線分析工具NCBI對其??保守結(jié)構(gòu)域進(jìn)行分析,ZmMSRBl含有209個(gè)氨基酸,其C端為一保守的SelR超家族??結(jié)構(gòu)域,該結(jié)構(gòu)域?yàn)椋停樱遥录易迕割愃赜校洌味税粋(gè)低復(fù)雜性區(qū)域(low??complexityregion),該區(qū)域可能負(fù)責(zé)蛋白結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。該結(jié)果暗不了ZmMSRBl可??能是屬于MSRB家族的一員。??ZmMSRBl?s.一—?-?^?"?3-??Obp?SOObp?lOOObp?ISOObp?2000bp?2500bp?3000bp?3S00bp??Legend:?Exon?upstream/?downstream?—Intron??N-terminal??complexity?region?||i??0?89?208??26??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]探討玉米種植現(xiàn)狀和改善措施[J]. 蔣小平,杜平甫,黃益勤. 中國農(nóng)業(yè)文摘-農(nóng)業(yè)工程. 2019(02)
[2]植物干旱脅迫響應(yīng)機(jī)制研究進(jìn)展[J]. 王凱悅,陳芳泉,黃五星. 中國農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報(bào). 2019(02)
[3]鹽堿脅迫對植物的影響及提高植物耐鹽堿性的方法[J]. 張磊,侯云鵬,王立春. 東北農(nóng)業(yè)科學(xué). 2018(04)
[4]活性氧介導(dǎo)的植物蛋白質(zhì)氧化修飾研究進(jìn)展[J]. 周文菲,白娟,龔春梅. 生物技術(shù)通報(bào). 2017(04)
[5]質(zhì)體反向信號(hào)研究進(jìn)展[J]. 徐秀美,遲偉,張立新. 植物生理學(xué)報(bào). 2016(11)
[6]鹽脅迫對水稻葉片光合作用和葉綠素?zé)晒馓匦缘挠绊慬J]. 劉曉龍,徐晨,徐克章,崔菁菁,安久海,凌鳳樓,張治安,武志海. 作物雜志. 2014(02)
[7]Methionine sulfoxide reductase A: Structure, function and role in ocular pathology[J]. Parameswaran G Sreekumar,David R Hinton,Ram Kannan. World Journal of Biological Chemistry. 2011(08)
[8]等滲NaCl和PEG脅迫對玉米葉片游離脯氨酸和可溶性糖含量的影響[J]. 姚彩艷,汪曉麗,盛海君,封克. 揚(yáng)州大學(xué)學(xué)報(bào)(農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)版). 2009(01)
[9]植物非生物脅迫應(yīng)答的分子機(jī)制[J]. 楊獻(xiàn)光,梁衛(wèi)紅,齊志廣,馬聞師,沈銀柱. 麥類作物學(xué)報(bào). 2006(06)
[10]鹽脅迫對水稻光合特性的影響[J]. 王仁雷,華春,劉友良. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2002(04)
博士論文
[1]擬南芥AtbHLH112基因調(diào)控植物抗逆機(jī)制的研究[D]. 劉羽佳.東北林業(yè)大學(xué) 2013
[2]小麥抗逆相關(guān)基因TaABC1和TaSAP1/2的分離及功能分析[D]. 王彩香.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2011
本文編號(hào):2996310
【文章來源】:山東大學(xué)山東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:88 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖3-〗.?ZwMS7^7的組織表達(dá)和誘導(dǎo)表達(dá)分析(Zhuetal.,2015),?(A)
使用BioEdit?7.0和MEGA?7軟件對玉米、短柄草、小麥、水稻、高粱、擬南??芥和小米屮的MSR基因進(jìn)行系統(tǒng)進(jìn)化樹的構(gòu)建,方法米川neighbor-joining(NJ)法。??結(jié)果如圖3-3所示,玉米ZmMSRBl同短柄草、小麥、水稻、高粱、擬南芥和小米??的MSRB1被聚為一類,在進(jìn)化上更相似。此外,ZmMSRB丨同高粱的SbMSRBl??的親緣關(guān)系更近,其次為小米、小麥和短柄草,其同雙子葉植物擬南芥的親緣關(guān)系??相對較遠(yuǎn)
Figure?3-3.?Phylogenetic?analysis?of?maize?ZmMSRB?1.??3.1.2.3基因結(jié)構(gòu)分析??通過GSDS?2.0網(wǎng)站對ZwMSTM/基因的內(nèi)含子和外顯子進(jìn)行在線分析(圖3-4),??結(jié)果顯示基因由5個(gè)外顯子和4個(gè)內(nèi)含子組成。用在線分析工具NCBI對其??保守結(jié)構(gòu)域進(jìn)行分析,ZmMSRBl含有209個(gè)氨基酸,其C端為一保守的SelR超家族??結(jié)構(gòu)域,該結(jié)構(gòu)域?yàn)椋停樱遥录易迕割愃赜校洌味税粋(gè)低復(fù)雜性區(qū)域(low??complexityregion),該區(qū)域可能負(fù)責(zé)蛋白結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。該結(jié)果暗不了ZmMSRBl可??能是屬于MSRB家族的一員。??ZmMSRBl?s.一—?-?^?"?3-??Obp?SOObp?lOOObp?ISOObp?2000bp?2500bp?3000bp?3S00bp??Legend:?Exon?upstream/?downstream?—Intron??N-terminal??complexity?region?||i??0?89?208??26??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
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[2]植物干旱脅迫響應(yīng)機(jī)制研究進(jìn)展[J]. 王凱悅,陳芳泉,黃五星. 中國農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報(bào). 2019(02)
[3]鹽堿脅迫對植物的影響及提高植物耐鹽堿性的方法[J]. 張磊,侯云鵬,王立春. 東北農(nóng)業(yè)科學(xué). 2018(04)
[4]活性氧介導(dǎo)的植物蛋白質(zhì)氧化修飾研究進(jìn)展[J]. 周文菲,白娟,龔春梅. 生物技術(shù)通報(bào). 2017(04)
[5]質(zhì)體反向信號(hào)研究進(jìn)展[J]. 徐秀美,遲偉,張立新. 植物生理學(xué)報(bào). 2016(11)
[6]鹽脅迫對水稻葉片光合作用和葉綠素?zé)晒馓匦缘挠绊慬J]. 劉曉龍,徐晨,徐克章,崔菁菁,安久海,凌鳳樓,張治安,武志海. 作物雜志. 2014(02)
[7]Methionine sulfoxide reductase A: Structure, function and role in ocular pathology[J]. Parameswaran G Sreekumar,David R Hinton,Ram Kannan. World Journal of Biological Chemistry. 2011(08)
[8]等滲NaCl和PEG脅迫對玉米葉片游離脯氨酸和可溶性糖含量的影響[J]. 姚彩艷,汪曉麗,盛海君,封克. 揚(yáng)州大學(xué)學(xué)報(bào)(農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)版). 2009(01)
[9]植物非生物脅迫應(yīng)答的分子機(jī)制[J]. 楊獻(xiàn)光,梁衛(wèi)紅,齊志廣,馬聞師,沈銀柱. 麥類作物學(xué)報(bào). 2006(06)
[10]鹽脅迫對水稻光合特性的影響[J]. 王仁雷,華春,劉友良. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2002(04)
博士論文
[1]擬南芥AtbHLH112基因調(diào)控植物抗逆機(jī)制的研究[D]. 劉羽佳.東北林業(yè)大學(xué) 2013
[2]小麥抗逆相關(guān)基因TaABC1和TaSAP1/2的分離及功能分析[D]. 王彩香.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2011
本文編號(hào):2996310
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