氮素供應(yīng)影響植物正常生長發(fā)育,開花,衰老,光合作用以及光合作用產(chǎn)物分配等過程。目前,我國在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中氮肥使用量很高,但是氮肥利用率卻很低,一方面造成肥料浪費(fèi),一方面造成水體富營養(yǎng)化等環(huán)境問題。研究植物氮素代謝及轉(zhuǎn)運(yùn)信號途徑,提高肥料利用效率對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)非常重要。自噬是一種在所有真核生物進(jìn)化中高度保守的細(xì)胞組分降解過程。當(dāng)細(xì)胞遇到營養(yǎng)缺乏,衰老及其他環(huán)境脅迫時(shí),自噬過程在調(diào)控細(xì)胞組分降解及氮素循環(huán)利用方面起重要作用。谷子(Setaria italica)起源于中國,同時(shí)具有抗旱及耐瘠薄特點(diǎn),谷子已成為研究單子葉植物非生物脅迫耐受性的理想材料。目前,谷子全基因組測序已成功完成,但關(guān)于谷子非生物脅迫相關(guān)基因功能及作用機(jī)制的研究仍然很少。本研究在全基因組水平上篩選鑒定谷子自噬基因家族成員,并對該家族成員特性及表達(dá)譜進(jìn)行分析。經(jīng)過篩選,發(fā)現(xiàn)自噬相關(guān)基因SiATG8a在谷子低氮條件下表達(dá)量較高。本研究對SiATG8a的特性及功能進(jìn)行進(jìn)一步分析。同時(shí),為了進(jìn)一步研究SiATG8a的作用機(jī)制,篩選SiATG8a在擬南芥中的同源蛋白AtATG8a的互作蛋白,為闡明自噬作用調(diào)控植物低氮脅迫的響應(yīng)機(jī)制創(chuàng)造條件...

【文章頁數(shù)】：140 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖1-1擬南芥中自噬途徑示意圖

分配到液泡中，形成一種自噬小體結(jié)構(gòu)。之后自噬小體被液泡內(nèi)水解酶降解，降解產(chǎn)物從液泡進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)中，以備植物細(xì)胞重新利用。擬南芥自噬基因生化性質(zhì)及細(xì)胞生物學(xué)特征揭示出幾類自噬基因調(diào)控的自噬過程模型。如圖1-1所示，在擬南芥中主要存在三類中心ATG蛋白，分別是ATG1/ATG13復(fù)合體....

圖1-2擬南芥中誘導(dǎo)自噬的影響因素[56]

圖1-2擬南芥中誘導(dǎo)自噬的影響因素[56]Fig.1-2SeveralfactorsinduceautophagyinArabidopsis[56].2.2.1營養(yǎng)饑餓與酵母一樣，營養(yǎng)缺乏條件是植物激活體內(nèi)細(xì)胞自噬最常見的非生物脅迫。在

圖1-3動(dòng)物中G蛋白調(diào)控模式

Gα亞基本身具有GTP水解酶活性，能自發(fā)地水解與之結(jié)合的GTP，使GTP變?yōu)镚DP，形成Gα-GDP與Gβγ二聚體重新結(jié)合構(gòu)成異源聚體，使G蛋白失去活性，如圖1-3所示[112,114]。G蛋白通過活化-非活化循環(huán)進(jìn)行信號轉(zhuǎn)導(dǎo)，在這個(gè)過程中，G蛋白信號途徑調(diào)節(jié)因子(regula....

圖2-137個(gè)谷子自噬基因在9條染色體的分布

圖2-137個(gè)谷子自噬基因在9條染色體的分布注：谷子自噬基因在染色體上的定位，特殊染色體上的串聯(lián)重復(fù)基因用有顏色的框標(biāo)識。染色體距離以Mb為單位Fig.2-1Distributionof37SiATGgenesontotheninefoxtailm....

本文編號：4000655