在植物生長發(fā)育的過程中,各類非生物脅迫以及生物脅迫,例如高鹽、干旱、極端溫度以及病原菌會對產(chǎn)量以及質(zhì)量造成嚴(yán)重的影響。在長期抵御外部脅迫的過程中,植物體內(nèi)進(jìn)化出了多種復(fù)雜而有效的信號網(wǎng)絡(luò),以減少受到的損害并適應(yīng)環(huán)境變化,其中,以鈣離子(Ca²⁺)以及植物激素脫落酸（abscisic acid,ABA）為核心的信號通路在植株的生長發(fā)育以及脅迫響應(yīng)方面發(fā)揮著重要的作用。研究發(fā)現(xiàn),Ca²⁺與ABA參與植物多種非生物與生物脅迫響應(yīng)以及生長發(fā)育過程。然而,由于涉及到的各類蛋白眾多,包括激酶、轉(zhuǎn)錄因子在內(nèi)的許多成員參與調(diào)控上述通路的分子機(jī)制仍不清楚,為分子育種等農(nóng)業(yè)技術(shù)應(yīng)用帶來障礙。本研究以擬南芥（Arabidopsis thaliana）為材料,分別對CPK（CALCIUM-DEPENDENT PROTEIN KINASE）與CIPK（CALCINEURIN B-LIKE PROTEIN-INTERACTING PROTEIN KINASE）家族的各一個(gè)成員利用實(shí)時(shí)熒光定量RT-PCR（real-time quantitative PCR,qRT-PC... 

【文章來源】：西北農(nóng)林科技大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：141 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

植物細(xì)胞中的液泡與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)參與維持Ca2+穩(wěn)態(tài)在液泡與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中，分別儲存著不同量的Ca2+，這些細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)對小分子以及環(huán)境脅迫都非常敏感

圖 1-2 CPK 的結(jié)構(gòu)與激活機(jī)制（a）CPK 由 N 末端可變結(jié)構(gòu)域（VNTD）、Ser/Thr 蛋白激酶結(jié)構(gòu)域（KD）、自抑制連接（JD）以及 C 末端含有 EF-hand 的類 CaM 結(jié)構(gòu)域（CaMLD）組成。（b）在非激活狀態(tài)下構(gòu)域會抑制 CPK 的激酶活性。當(dāng) EF-hand 結(jié)合 Ca2+時(shí)，較大的結(jié)構(gòu)變化釋放活性位點(diǎn)從而使其具有激酶活性。改編自(Yip Delormel and Boudsocq, 2019)。Fig. 1-2 Structure of CPKs and activation mechanism.(a) CPKs consist of a variable N-terminal domain (VNTD), a Ser/Thr protein kinase domain (KDto-inhibitory junction domain (JD) and a C-terminal CaM-like domain (CaMLD) with EF-hands. er inactive conditions, CPKs are auto-inhibited by JD. When EF-hands bind Ca2+, a large structurchange induce to release the active site. Adapted from (Yip Delormel and Boudsocq, 2019).蛋白的結(jié)構(gòu)決定蛋白的功能，而在進(jìn)化上相近的蛋白也往往具有相似的功能。對芥 CPK 家族蛋白序列進(jìn)行的系統(tǒng)發(fā)育分析結(jié)果顯示，該家族可以被分為四個(gè)不亞組(Asano et al., 2012)（圖 1-3）。從擬南芥基因芯片數(shù)據(jù)庫 GENEVESTIGATOs://www.genevestigator.com/gv/)得到的熱圖(heat hap)中可以看到，進(jìn)化上最接近的基因在受到生物、非生物脅迫以及激素處理時(shí)的表達(dá)情況大多非常相似，如21/23、CPK4/11、CPK5/6、CPK10/30、CPK7/8（圖 1-3）。CPK 家族的成員在長

6圖 1-3 擬南芥 CPK 家族的進(jìn)化分析以及在多種脅迫下基因的表達(dá)模式擬南芥 34 個(gè) CPK 家族成員可以分為四個(gè)亞組，不同的基因在不同脅迫下的表eat map)顯示，綠色為下調(diào)，紅色為上調(diào)，其中 CPK22，-27，-31 尚未有探針。 GENEVESTIGATOR (https://www.genevestigator.com/gv/)。P.s(DC3000)，P. syrintomato (DC3000)；ABA，脫落酸；SA,水楊酸。. 1-3 The phylogenetic analysis and expression pattern of AtCPKs under a variety of sconditions.tCPKs can be divided into four subgroups, and the expression pattern of these genes heat map, green is down-regulated, red is up—regulated, but CPK22, -27, -31 have n of gene expression are from GENEVESTIGATOR (https://www.genevestigator.com(DC3000), P. syringae pv. tomato (DC3000); ABA, abscisic acid; SA, salicylic acid.

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]甘藍(lán)型油菜CIPK22基因的特性分析與互作蛋白CBL的鑒定[J]. 李燕飛,辛玉瓊,高世東,趙培玉,劉舞貞,燕敬利,陳芹芹,楊博,李競,江元清.  植物生理學(xué)報(bào). 2019(08)
[2]甘藍(lán)型油菜鈣依賴蛋白激酶6(BnaCPK6)的定位與互作蛋白分析[J]. 王偉歡,劉舞貞,楊博,張翰風(fēng),鄧民,李競,江元清.  基因組學(xué)與應(yīng)用生物學(xué). 2019(05)
[3]甘藍(lán)型油菜BnaCIPK15基因的表達(dá)分析與功能鑒定[J]. 高世東,陳炳佑,張翰風(fēng),楊博,劉舞貞,江元清.  西北植物學(xué)報(bào). 2019(04)
[4]擬南芥鈣依賴的蛋白激酶CPK28正向參與滲透脅迫應(yīng)答反應(yīng)[J]. 高安禮,吳晴陽,張宇,苗雨晨,宋純鵬.  科學(xué)通報(bào). 2014(01)

碩士論文
[1]油菜與擬南芥中鈣相關(guān)蛋白激酶基因調(diào)控非生物逆境響應(yīng)的機(jī)制研究[D]. 張翰風(fēng).西北農(nóng)林科技大學(xué) 2014



本文編號：2933928