【摘要】：SnRK1蛋白激酶與SnRK2及SnRK3同屬于SnRKs蛋白激酶超家族,是調(diào)節(jié)植物碳氮代謝和能量平衡的關(guān)鍵開關(guān)。本實(shí)驗(yàn)以‘妙香7號(hào)’草莓為試材,利用已經(jīng)公布的草莓全基因組數(shù)據(jù),鑒定了草莓中5個(gè)SnRK1成員。利用實(shí)時(shí)熒光定量技術(shù)分析了FaSnRKs的組織表達(dá)特性及草莓根系和葉片對(duì)SA處理的響應(yīng)特性。研究了SA對(duì)草莓SnRK1活性和對(duì)植株生長(zhǎng)、碳代謝的影響。同時(shí)以超表達(dá)桃SnRK1蛋白激酶α催化亞基編碼基因PpSnRK1α(ppa004347m)的番茄植株T2-3及野生型番茄WT為材料,研究了的營養(yǎng)缺乏條件下,SnRK1對(duì)植株生長(zhǎng)的影響,為以SnRK1為靶點(diǎn)調(diào)控果樹植物生長(zhǎng)發(fā)育提供理論參考。主要研究結(jié)果如下:1.在草莓基因組中,SnRK1家族發(fā)現(xiàn)有5個(gè)成員,將其命名為FaSnRK1α(FANhyb_rscf00000747.1.g00007.1)、FaSnRK1β(FANhyb_rscf00002795.1.g00001.1)、FaSnRK1γ(FANhyb_rscf00000016.1.g00029.1)、FaSnRK1βγ1(FANhyb_rscf00001741.1.g00001.1)、FaSnRK1βγ2(FANhyb_rscf00000139.1.g00009.1),其cDNA全長(zhǎng)分別為1601bp、768bp、1290bp、1331bp和1596bp。將以上基因的氨基酸序列與其他物種同源基因進(jìn)行比對(duì)分析,發(fā)現(xiàn)FaSnRK1s與其他物種同源性較高,系統(tǒng)進(jìn)化樹分析表明,栽培草莓(Fragaria×ananassa)SnRK1的氨基酸序列與野草莓(Fragaria vesca)同源關(guān)系非常相近。2.熒光定量檢測(cè)結(jié)果顯示FaSnRK1s在草莓根、莖、葉、花及果實(shí)中均有表達(dá)。FaSnRK1α和FaSnRK1βγ1在葉中表達(dá)量最高,FaSnRK1β、FaSnRK1γ和FaSnRK1βγ2在花中表達(dá)量最高,各基因在果實(shí)中的表達(dá)量相對(duì)較弱。3.水楊酸處理草莓葉片和根系,不同部位對(duì)SA處理響應(yīng)不同:在根中,FaSnRK1s對(duì)外源水楊酸處理比較敏感,一般在0.5-1 h內(nèi)表達(dá)量達(dá)到最高水平,隨后表達(dá)水平下降,直至穩(wěn)定在初始水平;在葉片中FaSnRK1s對(duì)外源水楊酸處理的響應(yīng)相對(duì)比較遲鈍,一般在1-2 h內(nèi)表達(dá)量達(dá)到最高水平,隨后均趨于下降至初始水平。表明水楊酸對(duì)根系和葉片中FaSnRK1s表達(dá)的刺激是短期的。相對(duì)較高濃度的SA處理(80μM和100μM)草莓功能葉片及根系,短時(shí)間內(nèi)其SnRK1酶活性均有不同程度升高,24h后效果不明顯。4.水楊酸處理后草莓葉片凈光合速率提高,當(dāng)天下午5:00測(cè)定的可溶性糖和淀粉含量均有顯著增加。盆栽草莓沖施一定濃度水楊酸后,葉片光合速率提高,可溶性糖和淀粉含量提高,對(duì)植株生長(zhǎng)有一定促進(jìn)作用。說明水楊酸可以通過影響草莓葉片碳代謝而影響植株生長(zhǎng)。5.低營養(yǎng)下,T2-3番茄葉片和根系中的SnRK1酶活性比WT高41.55%和39.46%;功能葉片的凈光合速率平均比野生型高18.89%;12 d后葉片SOD、POD、CAT活性比野生型高35.56%、28.85%和14.90%;根系活力比野生型高26.39%;葉片中氮磷含量顯著高于野生型,鉀含量?jī)烧卟顒e不大,在根系中氮磷含量差別不大,而鉀含量顯著高于野生型,且氮素向莖葉中的分配比率增加。表明在營養(yǎng)缺乏條件下,超表達(dá)PpSnRK1α可以提高番茄功能葉凈光合速率,促進(jìn)植株對(duì)氮素的吸收,從而延緩葉片衰老。
【圖文】：

SNF1/AMPK/SnRK1蛋白激酶復(fù)合體各亞基的結(jié)構(gòu)和功能Fig.1-1StructuralandfunctionalfeaturesinsubunitsofSNF1/AMPK/SnRK1proteinkinasecomplexes(Ghillebertetal.,2011)

植物中SnRK1蛋白激酶的功能Fig.1-3ThefunctionsofSnRK1inplant(PolgeandThomas,2007)
【學(xué)位授予單位】：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：S668.4;S641.2

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2669933