蘋果是重要的經(jīng)濟作物,種植范圍廣泛,經(jīng)常會遭受干旱、高鹽、低溫等非生物脅迫,嚴重影響其生長發(fā)育和產(chǎn)量,因而提高蘋果的抗逆性顯得尤為重要。利用現(xiàn)代生物技術研究蘋果的抗逆機制、挖掘抗逆基因,對蘋果產(chǎn)量和品質具有十分重要的意義。在本實驗室前期蘋果轉錄組研究中,發(fā)現(xiàn)一個在逆境脅迫下表達顯著上調的基因,編碼一種植物特有的乳膠蛋白（Major Latex Protein,MLP）。為了深入研究該基因對非生物脅迫的響應,我們在原核細胞中誘導表達了該蛋白,研究了其對細胞抗逆功能的影響及發(fā)揮功能的位點;利用轉基因技術在擬南芥中超表達該基因,研究在植物體中的抗逆作用。主要研究結果如下:（1）MdMLP423基因的生物信息學分析。本實驗室前期蘋果轉錄組研究中發(fā)現(xiàn)了一個鹽脅迫誘導表達上調7倍的基因,該基因在GenBank中的注冊號為LOC103448744,編碼的蛋白質被命名為MdMLP423,屬于乳膠蛋白。該基因定位于蘋果第11號染色體,編碼152個氨基酸殘基。SignaIP和TMHMM軟件分析發(fā)現(xiàn),MdMLP423蛋白無信號肽也不存在跨膜區(qū),屬于水溶性胞質蛋白。基于擬南芥MLP（AtMLP28）同源建�？�... 

【文章來源】：山東農業(yè)大學山東省

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

Betv1蛋白的三維結構（Toyamaetal.,2003）

個短的 α 螺旋位于大的疏水凹槽的一端，β4 和 β5 之間的無規(guī)則卷曲位于疏水凹槽的一端。另一個不同之處在于保守的 Bet v 1 折疊，經(jīng)典的 Bet v 1 折疊中的 β1 和 β2 在LP 中被介于 β2 和 α2 之間的一個含有 45～65 殘基的長而靈活的環(huán)所取代，該環(huán)是非構化且可變的與富含甘氨酸的環(huán)相鄰。另外 MLP 蛋白中 91 位的組氨酸殘基（β2 和 β3間的環(huán)）和 160 位的谷氨酸殘基（長 α 螺旋）之間存在一個潛在的鹽橋，可以起到穩(wěn)結構的作用，這一結構在疏水腔開口處起蓋子的作用。在 Bet v 1 的溶解結構和晶體構中都很難界定無規(guī)則卷曲的存在。相反，在黃色羽扇豆 LLPR-102B 與玉米素復合的晶體結構中卻在相同的位置存在與 MLP28 一樣的鹽橋，其類似于疏水凹槽的“門”。外一個 MLP（AT1G240000.1）的晶體結構顯示與 MLP28 的折疊相似，但它僅有 5 β 折疊片圍繞羧基端的含有 21 個氨基酸 α 螺旋，這是由于 AT1G240000.1 在 α1 螺旋后缺失 33 個氨基酸（Lytle et al., 2009）。MLP（AT1G24000 0.1）缺少無規(guī)則環(huán)、富甘氨酸的環(huán)和 β2 折疊片，導致其疏水凹槽明顯小于 MLP28。此外，在 α1 和 β3 折疊只有一個小環(huán)，而不是像 MLP28 一樣存在覆蓋凹槽的長環(huán)。

驗室前期的蘋果轉錄組數(shù)據(jù)中，發(fā)現(xiàn)了一個在鹽脅迫下表達上調的能響應非生物脅迫。將該基因序列在 NCBI（National Center of Biot中進行 BlastP 序列比對，發(fā)現(xiàn)其與 NCBI 中的 LOC103448744 完dMLP423，定位在蘋果的第 11 條染色體上。MdMLP423 含有 459 b 3-1），編碼植物特有的乳膠蛋白（Major Latex Protein，MLP），預與其他物種的 MLP 成員進行序列比對，發(fā)現(xiàn) MLP 蛋白都存在一h loop 區(qū)域。Gly-rich loop 中含有保守的甘氨酸，序列為 Glyxxxx423 中此序列稍有不同 Gly46Gly47Gly48xxxxGly53（圖 3-2）。S件分析發(fā)現(xiàn)，MdMLP423 屬于無信號肽、無跨膜結構域的胞質蛋（AtMLP28）同源建�？芍琈dMLP423 的結構與其他 MLP 成員 3 個 α 螺旋組成，其中 7 片 β 折疊圍繞羧基端一段長 α 螺旋（α3 折疊，另外結構中還有一個由無規(guī)則卷曲構成疏水凹槽，能與配生物學功能（圖 3-3）。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]機械損傷誘導植物苯丙氨酸解氨酶活性研究進展[J]. 吳瓊,方吳云,王文杰.  現(xiàn)代農業(yè)科技. 2016(01)
[2]植物活性氧的產(chǎn)生及其作用和危害[J]. 張夢如,楊玉梅,成蘊秀,周滔,段曉艷,龔明,鄒竹榮.  西北植物學報. 2014(09)
[3]植物激素乙烯作用機制的最新進展[J]. 李文陽,馬夢迪,郭紅衛(wèi).  中國科學:生命科學. 2013(10)
[4]中國蘋果主產(chǎn)區(qū)生產(chǎn)布局變遷及影響因素分析[J]. 劉天軍,范英.  農業(yè)經(jīng)濟問題. 2012(10)
[5]中國蘋果產(chǎn)品出口現(xiàn)狀、制約因素及其對策分析[J]. 李瑾,仇煥廣,蔡亞慶,李樹超.  世界農業(yè). 2012(05)
[6]我國蘋果產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢[J]. 翟衡,史大川,束懷瑞.  果樹學報. 2007(03)



本文編號：2958041