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ScCBF1與StCBF1轉(zhuǎn)錄因子在馬鈴薯應(yīng)答低溫、干旱及鹽脅迫過(guò)程中存在功能差異

發(fā)布時(shí)間:2022-01-25 07:25
  Solanum tuberosum(簡(jiǎn)稱St)型馬鈴薯是常見(jiàn)的栽培型馬鈴薯,然而St型馬鈴薯是冷凍敏感型品種且不具備冷馴化能力,栽培過(guò)程中經(jīng)常遭受低溫、干旱等非生物脅迫的損傷,嚴(yán)重影響馬鈴薯的產(chǎn)量和質(zhì)量。Solanum commersonii(簡(jiǎn)稱Sc)型馬鈴薯是一種野生型品種,具有較強(qiáng)的抗凍和冷馴化能力。CBF/DREB轉(zhuǎn)錄因子在植物應(yīng)答低溫、干旱等多種非生物脅迫中發(fā)揮著核心作用。為研究St和Sc型馬鈴薯的抗凍性差異是否與CBF1轉(zhuǎn)錄因子有關(guān),我們將StCBF1和ScCBF1基因分別轉(zhuǎn)入栽培型馬鈴薯(Solanum tuberosum)中,獲得超表達(dá)CBF1基因的轉(zhuǎn)基因植株。本研究選用野生型和CBF1基因表達(dá)水平相似的轉(zhuǎn)基因馬鈴薯進(jìn)行后續(xù)的實(shí)驗(yàn)。通過(guò)觀察正常和脅迫條件下植株的生長(zhǎng)表型,測(cè)定相關(guān)生理和生化指標(biāo),進(jìn)而分析野生型和轉(zhuǎn)基因馬鈴薯的抗逆性差異。主要結(jié)果如下:(1)馬鈴薯中超表達(dá)CBF1基因影響植株的生長(zhǎng)和發(fā)育。其中超表達(dá)ScCBF1基因僅對(duì)植株生長(zhǎng)早期產(chǎn)生一定的不利影響,薯塊產(chǎn)量略有降低。然而超表達(dá)StCBF1基因卻造成嚴(yán)重的生長(zhǎng)遲滯現(xiàn)象,且薯塊產(chǎn)量顯著降低。(2)超表達(dá)ScC... 

【文章來(lái)源】:山東農(nóng)業(yè)大學(xué)山東省

【文章頁(yè)數(shù)】:71 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】:碩士

【部分圖文】:

ScCBF1與StCBF1轉(zhuǎn)錄因子在馬鈴薯應(yīng)答低溫、干旱及鹽脅迫過(guò)程中存在功能差異


CBF1蛋白序列比對(duì)與分析

聚類分析,蛋白,結(jié)構(gòu)域,轉(zhuǎn)錄激活


端存在一個(gè)酸性結(jié)構(gòu)域,一般認(rèn)為它是轉(zhuǎn)錄激活結(jié)構(gòu)域(圖 3-1)。從圖 3-1 可以看出,ScCBF1 與 StCBF1 蛋白的 AP2 和 NLS 結(jié)構(gòu)域完全相同;這兩個(gè)轉(zhuǎn)錄因子的差異主要位于轉(zhuǎn)錄激活結(jié)構(gòu)域—StCBF1 比 ScCBF1 蛋白多包含 33 個(gè)氨基酸,它可能是造成這兩個(gè)蛋白功能存在差異的內(nèi)在原因。

序列,蛋白,基序


圖3-3 A-1組CBF蛋白基序分析Fig. 3-3 CBF protein motif analysis in group A-1雖然A-1組CBF蛋白能應(yīng)答多種非生物脅迫,但它們的功能也存在一定差異。為進(jìn)一步研究A-1組CBF蛋白的序列差異,我們利用MEME軟件對(duì)這些蛋白進(jìn)行基序分析。如圖3-3所示,除OsDREB1A和HvCBF3外,所有CBFs蛋白均包含基序1、2、3、4,然而基序7僅存在于OsDREB1A和HvCBF3蛋白中。分析發(fā)現(xiàn)基序1和基序7位于AP2結(jié)構(gòu)域,基序2和基序3存在于轉(zhuǎn)錄激活結(jié)構(gòu)域。基序2與擬南芥中的2型CMII-1基序相似,它在高等植物中普遍存在;4存在于大多數(shù)高等植物的A-1組蛋白中,它與擬南芥中的CMII-2基序具有相似的功能,CMII-2基序包含保守的DLNxxP序列,它與EAR(L/F DLNL/FxP)基序具有很高的相似性。EAR基序在幾個(gè)轉(zhuǎn)錄抑制子中被發(fā)現(xiàn),它可能在其它蛋白負(fù)調(diào)控CBF蛋白的功能中發(fā)揮作用。ScCBF1蛋白包含一個(gè)基序6,然而StCBF1蛋白包含2個(gè)。基序6、基序8和基序10存在于大多數(shù)CBF蛋白的相似位置,然而這些基序不

【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
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