擬南芥AtbZIP60是未折疊蛋白反應（unfolded protein response,UPR）機制中的一個轉錄因子,具有調節(jié)植物生長發(fā)育的功能。高溫、鹽脅迫或病原物侵染,引起內質網應激,植物可啟動UPR,激活需肌醇酶（Inositol requiring kinase 1,IRE1）介導的bZIP60 mRNA剪接激活機制,形成有活性的、進入細胞核發(fā)揮作用的截短形式蛋白,促進UPR相關基因的表達,減緩內質網應激,以重建細胞內穩(wěn)態(tài)。馬鈴薯Y病毒（Potato virus Y）是煙葉生產上常見的病毒之一,侵染后降低煙葉產量和烤煙品質,生產上缺少靶向抗potato virus Y（PVY）藥物。病毒介導的IRE1/bZIP60信號在煙草中尚未被闡釋。本論文旨在研究本氏煙NbbZIP60信號如何調節(jié)生長發(fā)育過程,揭示NbbZIP60在PVY侵染過程中的作用機理,以期利用NbbZIP60提高植物抗病性和抗逆性,為靶向抗病毒提供理論依據。主要研究結果如下:（1）在本氏煙全基因組水平一共鑒定到79個NbbZIP轉錄因子,其中有59個在NCBI中有EST數據驗證。NbbZIP轉錄因子都包含有一個... 

【文章來源】：中國農業(yè)科學院北京市

【文章頁數】：66 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

bZIP基礎結構

中國農業(yè)科學院碩士學位論文第一章緒論4有轉錄激活活性和核定位信號的活性蛋白bZIP60S，bZIP60S是一種活性轉錄因子，上調UPR靶基因，如內質網伴侶蛋白（BiP）、鈣調素（CAM）、鈣網蛋白（CRT）和蛋白二硫化物異構酶（PDI）。IRE1介導的mRNA剪接是真核生物中一種保守的策略，植物中IRE1/bZIP60途徑類似于動物的IRE1/XBP1（NAGASHIMAetal.,2011）。1.4.2bZIP60的結構分析不同物種間bZIP60序列具有較高的相似性。N端含有保守的bZIP結構域，C端含有跨膜域（DENG,2011）。擬南芥的AtbZIP60mRNA可在跨膜域折疊形成雙莖環(huán)結構，發(fā)生內質網應激時，這個結構是IRE1的剪切位點（圖1-2），IRE1b催化AtbZIP60mRNA的剪接反應，從雙莖環(huán)結構內部剪下23個核苷酸，最后翻譯形成活性蛋白bZIP60S。圖1-2擬南芥bZIP60結構特征及雙莖環(huán)剪切位點Fig.1-2StructuralfeaturesofbZIP60inArabidopsisthalianaanditstwinhairpinloopscleavagesite(Dengetal.,2011)bZIP60啟動子中含有與脅迫反應相關的順式作用元件，如內質網脅迫應答元件ERSE（CCAAT-N9-CCACG）、植物特有的未折疊蛋白反應元件P-UPRE（CAGCGTGorTGACTGR）、ERSElike序列（CCAAT-N9-TCAAG）。這些順式作用元件可能調節(jié)bZIP60在脅迫條件下的表達，與植物抗逆、抗病相關。1.4.3bZIP60在細胞核內上調脅迫應答相關基因首先，AtbZIP60S進入細胞核后形成二聚體，能上調伴侶蛋白BiP、CNX、CRT、PDI的表

因的上調表達會放大細胞存活信號，而泛素化基因的上調則預示：AtNAC103是細胞上游存活信號與下游凋亡信號的連接因子。AtNAC103過表達植株在正常條件下較野生型發(fā)育遲緩（SUNetal.,2013），但對內質網脅迫的抗性提高（孫玲，2013）。AtNAC062在細胞核內形成二聚體后，結合到UPR基因BiP2、CNX1、CRT1和PDI5的啟動子上，激活它們的轉錄（YANGetal.,2014）。1.4.4調控bZIP60剪切激活的脅迫因素在擬南芥中（SAGORetal.,2015），除TM、DTT、高溫外，精胺、脫落酸（ABA）也誘導bZIP60上調表達及激活IRE1對bZIP60mRNA的非常規(guī)剪切（圖1-3）。bZIP60活化后與轉錄因子MYB7互作，負調控ABA誘導的種子休眠，促進種子萌發(fā)（鮮孟君，2016）。圖1-3擬南芥UPR通路IRE1/bZIP60的作用模型Fig.1-3ProposedworkingmodelforIRE1/bZIP60intheUPRpathway（IWATAetal.,2005;HAYASHIetal.,2011;耿曉麗，2016;ZHANGetal.,2015;GAGUANCELAetal.,2016;孫玲，2013）此外，IRE1/bZIP60信號也調控病毒侵染。ZHANG（2015）等報道TuMV-GFP侵染擬南芥誘

【參考文獻】：
期刊論文
[1]植物bZIP轉錄因子家族的研究進展[J]. 王金英,丁峰,潘介春,張樹偉,楊亞涵,黃幸,范志毅,李琳,王穎.  熱帶農業(yè)科學. 2019(06)
[2]擬南芥膜相關轉錄因子bZIP60活化后與轉錄因子MYB7互作共同調控種子萌發(fā)[J]. 鮮孟君,張雙雙,劉建祥,陸孫杰.  復旦學報(自然科學版). 2016(05)

博士論文
[1]小麥熱脅迫響應轉錄因子TabZIP60和TabZIP28的克隆及功能鑒定[D]. 耿曉麗.中國農業(yè)大學 2016
[2]桃芽自然休眠相關基因IRE1、bZIP60的克隆與功能鑒定[D]. 付喜玲.山東農業(yè)大學 2015
[3]擬南芥內質網脅迫應答中轉錄因子NAC103的功能分析[D]. 孫玲.復旦大學 2013

碩士論文
[1]小麥內質網應激相關bZIP基因的鑒定與功能分析[D]. 沈川.西北農林科技大學 2016



本文編號：3583430