發(fā)布時(shí)間：2022-01-04 15:03

　　水楊酸（salicylic acid,SA）是植物九大類激素之一,在植物抗病、種子萌發(fā)、氣孔開(kāi)閉、根瘤形成、DNA損傷修復(fù)以及葉片衰老等方面發(fā)揮了重要功能。水楊酸3-羥化酶（salicylic acid 3-hydroxylase,S3H）和水楊酸5-羥化酶（salicylic acid5-hydroxylase,S5H）是擬南芥（Arabidopsis thaliana）SA代謝途徑關(guān)鍵酶,能夠催化SA羥基化分別生成2,3-二羥基苯甲酸（2,3-dihydroxybenzoic acid,2,3-DHBA）和2,5-二羥基苯甲酸（2,5-dihydroxybenzoic acid,2,5-DHBA）,進(jìn)而調(diào)節(jié)植株內(nèi)源SA水平。在我們的早期研究中,通過(guò)序列比對(duì)和系統(tǒng)進(jìn)化樹(shù)分析,發(fā)現(xiàn)一個(gè)擬南芥羥化酶基因S5H的同源基因DLO2（At4g10490）,體外酶活分析結(jié)果顯示DLO2能夠催化SA生成2,5-DHBA。然而,DLO2的生化功能和生物學(xué)功能還不是很清楚,仍有待進(jìn)一步闡明。本研究通過(guò)分子生物學(xué)和生理生化等技術(shù)手段,對(duì)SA羥化酶基因DLO2功能展開(kāi)進(jìn)一步探索,同時(shí)利用35S啟動(dòng)子和S5... 

【文章來(lái)源】：浙江師范大學(xué)浙江省

【文章頁(yè)數(shù)】：88 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

SA合成ICS途徑示意圖[36]

第一章文獻(xiàn)綜述9圖1.2SA分解代謝途徑示意圖[86]Figure1.2SchematicdiagramofSAcatabolicpathway4水楊酸代謝的轉(zhuǎn)錄調(diào)控在擬南芥中，植株主要通過(guò)ICS途徑合成SA，通過(guò)ICS轉(zhuǎn)錄調(diào)控進(jìn)而調(diào)節(jié)SA的合成是SA代謝調(diào)控的熱點(diǎn)。目前，已有多個(gè)轉(zhuǎn)錄因子被報(bào)道參與ICS的表達(dá)調(diào)控[92]。EIN3和EIL1是乙烯不敏感基因，在PTI和ETI過(guò)程中起負(fù)調(diào)控作用。最近的報(bào)道證明，EIN3和EIL1能夠抑制ICS1表達(dá)進(jìn)而降低SA水平[93]。對(duì)ein3eil1雙突變體中SA響應(yīng)基因PR1和ICS1基因表達(dá)量進(jìn)行檢測(cè)，由于EIN3和EIL1功能的缺失，PR和ICS基因表達(dá)量上升，同時(shí)游離SA及總SA水平顯著上升，并且植株抗病性增強(qiáng)。進(jìn)一步凝膠遷移實(shí)驗(yàn)證明EIN3能夠直接與ICS1啟動(dòng)子結(jié)合，進(jìn)而調(diào)控ICS1基因表達(dá)[93]。SARD1和CBP60g是ICS1誘導(dǎo)SA合成的關(guān)鍵調(diào)控因子，SARD1功能缺失會(huì)損害基礎(chǔ)抵抗力和SAR，而SARD1的過(guò)度表達(dá)則會(huì)激活防御反應(yīng)[94]。在sard1cbp60g

第一章文獻(xiàn)綜述11和178%，顯著的影響了植物葉片的大小，過(guò)表達(dá)上述兩種基因則顯著降低植株SAR，導(dǎo)致植株易感病[50,86]。有意思的是，檢測(cè)s3hs5h雙突變體時(shí)，2,3-DHBA的含量幾乎不能被檢測(cè)，而2,5-DHBA能夠被檢測(cè)，這就表明擬南芥中存在與S5H功能類似的基因[86]。我們借助于序列同源性比較的方法，分析得到了S5H的同源基因DLO2（At4g10490）（圖1.3），該基因已被報(bào)道能夠恢復(fù)擬南芥霜霉病抗性基因（downymildewresistant6，DMR6）突變后的對(duì)霜霉病不敏感表型[101]。我們前期數(shù)據(jù)初步證明體外重組酶DLO2能夠催化SA生成2,5-DHBA，但是該酶的體內(nèi)外生化功能以及生物學(xué)功能有待深入研究[102]。本論文針對(duì)DLO2的生化功能和生物學(xué)功能的進(jìn)一步探究，旨在系統(tǒng)解析SA羥基化的代謝途徑。圖1.3SA分解候選基因進(jìn)化樹(shù)分析[102]Figure1.3EvolutionarytreeanalysisofSAdecompositioncandidategenes在另一方面，擬南芥中表達(dá)假單胞菌SA羥化酶基因NahG，能夠催化SA生成外源產(chǎn)物鄰苯二酚，獲得具有低SA含量特征的轉(zhuǎn)基因植株NahG，該株系被認(rèn)為是擬南芥代謝和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑研究的經(jīng)典模式植株[103,104]。然而，外源物質(zhì)的產(chǎn)生可能會(huì)對(duì)植株正常生長(zhǎng)產(chǎn)生潛在不利影響，使該株系存在一定局限性。S3H作為擬南芥SA羥化酶，能夠催化SA生成2,3-DHBA，降低植株內(nèi)源SA水平[50]。同時(shí)與S5H生化活性不同，S3H不受底物SA濃度抑制[50,86]，而S5H基因啟動(dòng)子具有高活性且被

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]水楊酸與植物抗逆性關(guān)系研究進(jìn)展[J]. 彭浩,宋文路,王曉強(qiáng),趙強(qiáng),王超.  園藝與種苗. 2016(02)
[2]桑樹(shù)肌動(dòng)蛋白MaACT3啟動(dòng)子的克隆及農(nóng)桿菌介導(dǎo)的瞬時(shí)表達(dá)[J]. 李軍,趙愛(ài)春,王茜齡,祝娟娟,張瓊予,金筱耘,李鎮(zhèn)剛,魯成,吳存容,余茂德.  中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué). 2012(04)
[3]Salicylic Acid and its Function in Plant Immunity[J]. Chuanfu An and Zhonglin Mou Department of Microbiology and Cell Science,University of Florida,Gainesville,FL 32611,USA.  Journal of Integrative Plant Biology. 2011(06)
[4]提高外源基因在轉(zhuǎn)基因植物中表達(dá)效率的途徑[J]. 尹濤,張上隆,劉敬梅,陳大明.  農(nóng)業(yè)生物技術(shù)學(xué)報(bào). 2005(06)
[5]花椰菜花葉病毒（CaMV）35S啟動(dòng)子在轉(zhuǎn)基因棉花中的表達(dá)[J]. 焦改麗,孟釗紅,聶安全,南芝潤(rùn),張換樣,李俊峰,王嬌娟,趙俊俠,李燕娥,郭三堆.  作物學(xué)報(bào). 2004(11)
[6]水楊酸在植物抗病中的作用[J]. 丁秀英,張軍,蘇寶林,徐惠風(fēng).  植物學(xué)通報(bào). 2001(02)

碩士論文
[1]擬南芥水楊酸代謝突變體的篩選克隆和S5H同源基因的功能分析[D]. 郭榮.浙江師范大學(xué) 2018



本文編號(hào)：3568557