【摘要】：Green-ripe (Gr)番茄是一種典型的果實成熟突變體,這種突變源于番茄SIGR基因5’非編碼區(qū)一段長度為334-bp序列的缺失,導致SIGR基因的異常表達,但SIGR蛋白的編碼信息并未發(fā)生改變。目前,關于SlGR基因的異常表達導致的番茄果實不成熟的機理及相關生物化學方面的變化仍知之甚少。本研究采用高通量iTRAQ (Isobaric Tag for Relative and Absolute Quantification)蛋白質組學研究方法,輔以VIGS (Virus-induced Gene Silencing)技術以及其他分子生物學和生理研究手段,揭示SIGR影響番茄果實成熟的機制。本研究的主要結論如下： 1. SIGR基因的表達模式分析。以野生型AC番茄果實和Gr突變體番茄果實,以及Rin和Nr突變體番茄果實為材料,探索SIGR基因的表達水平。結果顯示SIGR基因在Gr番茄突變體果實中的表達水平顯著高于野生型AC果實,同時顯著高于其在Rin和Nr番茄果實突變體中的表達水平,說明SIGR基因在Gr番茄突變體中的過表達具有一定的特異性。 2. SIGR參與番茄果實乙烯信號轉導。利用外源乙烯對野生型AC番茄果實進行處理,qRT-PCR檢測結果顯示SlGR基因的表達受到乙烯的誘導;番茄乙烯生物合成途徑的重要酶基因SlACO1和乙烯信號轉導組件SlEIL1基因的表達水平受到SlGR基因過表達的抑制；SlCTR1和SlEIN2基因的表達也受到SlGR基因的影響,且與SlGR基因之間存在相互影響,說明SlGR參與果實乙烯信號的轉導和反饋。 3. SIILRR和SlSTPK蛋白與SlGR蛋白在體外互作。研究以SlGR為釣餌蛋白,對破色期Gr突變體番茄果實酵母cDNA文庫進行篩選,共得到70個與SlGR蛋白潛在相互作用的蛋白。根據(jù)以往對SlGR功能的分析推測,結合其亞細胞定位信息,從中選取了2個受體類激酶蛋白——SIILRR和SlSTPK,利用酵母雙雜交方法對這一潛在的互作關系進行驗證。結果顯示,SIILRR和SlSTPK蛋白能夠分別與SlGR蛋白在體外互作。 4. Gr番茄突變體果實蛋白質組學研究。采用iTRAQ技術對破色期Gr突變體果實的蛋白組學表達譜進行研究和分析。將分析結果整合為一個涵蓋諸多細胞代謝和調控途徑的網(wǎng)絡,直觀系統(tǒng)的掌握Gr突變體番茄果實的代謝特征。 5. SIGR對番茄果實成熟性狀的影響。以蛋白質組學分析結果為線索,探索Gr突變體果實成熟相關的代謝特征,檢測差異表達蛋白編碼基因的轉錄水平,建立SlGR基因的過表達與Gr突變體果實的代謝特征及不成熟性狀之間的聯(lián)系。同時,利用VIGS技術證實了這些性狀確由SlGR基因的異常表達導致。 總之,本研究進一步揭示了SlGR影響番茄果實成熟的功能機制,為SlGR參與番茄果實乙烯信號轉導途徑提供證據(jù),并且進一步證實在番茄果實中極有可能存在一個SlGR介導的獨特的乙烯信號轉導與調控機制。
【學位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：S641.2
【圖文】：

圖1-1.乙稀信號轉導途徑示意圖[56】.Figure 1-1. Current model for the ethylene signal transduction pathway對于CTRl下游的其他乙稀信號轉導組件——ErN2 (ETHYLENE-INSENSITIVE2)、EINS-LIKE (EILl-3)以及ERFl,目前還沒有發(fā)現(xiàn)針對它們的轉錄水平的調控。研究顯示，擬南芥的

圖1-2.轉CaMV35S::AfRTE!基因的番前果實表型[78].Figure 1-2. Phenotypes of the ripe fruit of CaMV35S::A tRTEI lines另外，番前SIGR基因還存在2個同源基因，分別為S1GRL1 {GREEN-RIPE LIKE J)和IGRL2,后者與擬南芥RTH(RTEJ HOMOLOG)具有較高的同源性

圖1-3.酵母雙雜交系統(tǒng)基本原理[9丨〗.Figure 1-3. Principle of the yeast two-hybrid system '"I酵母雙雜交系統(tǒng)主要包含兩類載體：一是含有BD結構域的載體，即釣館載體（Bait); 二是有AD結構域的載體，通常稱為捕獲載體（Prey)。這兩類載體分別攜帶其中一個待測蛋白的編

【共引文獻】

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本文編號：2744684