磷是植物生長發(fā)育必需的大量營養(yǎng)元素。植物對磷的吸收主要依賴于質(zhì)膜（PM）定位的磷酸鹽轉(zhuǎn)運體（PT）。PT從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（ER）運輸?shù)絇M這一過程需要PHF1的協(xié)助,PHF1是一種能促進(jìn)PT從ER離開的Sec12相關(guān)蛋白。擬南芥或水稻中的PT受磷酸化修飾,PT磷酸化狀態(tài)會影響其從ER到PM的運輸。前人的研究表明蛋白激酶OsCK2（CASEIN KINASE2）能夠磷酸化OsPT2和OsPT8,從而減弱它們與OsPHF1的相互作用,最終導(dǎo)致PT滯留在ER中。由蛋白激酶與蛋白磷酸酶調(diào)節(jié)的蛋白磷酸化是一種可逆的轉(zhuǎn)錄后調(diào)控方式,在控制蛋白定位、活性及穩(wěn)定上具有重要作用。然而目前尚不清楚哪個磷酸酶調(diào)控PT去磷酸化。本研究中,我們鑒定了一個PP2C家族的蛋白磷酸酶OsPP95,它能在體內(nèi)和體外與OsPT2和OsPT8相互作用。OsPP95能在OsPT8的Ser-517位點處去磷酸化OsPT8,而Ser-517位點也是OsCK2磷酸化OsPT8的位點。OsPP95的過表達(dá)會降低OsPT8的磷酸化水平,從而促進(jìn)OsPT2和OsPT8從ER到PM的轉(zhuǎn)運,最終導(dǎo)致磷在水稻中的積累。在供磷充足的條件下,OsPP95... 

【文章來源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：98 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
致謝
縮略表
摘要
ABSTRACT
1 文獻(xiàn)綜述
    引言
    1.1 植物磷吸收與利用的信號途徑
        1.1.1 磷酸鹽轉(zhuǎn)運體在植物磷吸收與利用中的作用
        1.1.2 植物磷信號調(diào)控網(wǎng)絡(luò)
    1.2 PHT1 磷酸鹽轉(zhuǎn)運體的調(diào)控模式
        1.2.1 PHT1 基因轉(zhuǎn)錄水平調(diào)控
        1.2.2 PHT1 基因轉(zhuǎn)錄后水平的調(diào)控
    1.3 PHO2 在調(diào)控磷吸收及轉(zhuǎn)運中的功能
    1.4 蛋白磷酸化修飾在調(diào)控磷吸收及轉(zhuǎn)運中的功能
    1.5 本研究目標(biāo)與意義
2 OsPP95 的克隆、組織表達(dá)及亞細(xì)胞定位
    引言
    2.1 材料與方法
        2.1.1 OsPP95 的克隆與GUS組織化學(xué)染色表達(dá)實驗
        2.1.2 OsPP95 的亞細(xì)胞定位
        2.1.3 酵母雙雜交(Y2H)實驗
        2.1.4 雙分子熒光互補(BiFC)實驗
        2.1.5 蛋白免疫共沉淀(co-immunoprecipitation,co-IP)實驗
    2.2 結(jié)果與分析
        2.2.1 OsPP95 的亞細(xì)胞定位
        2.2.2 OsPP95 的組織表達(dá)模式
        2.2.3 OsPP95與OsPT2/8 的互作研究
    2.3 本章小結(jié)
3 OsPP95 影響植物的磷吸收與分配
    引言
    3.1 材料與方法
        3.1.1 OsPP95 過表達(dá)轉(zhuǎn)基因株系構(gòu)建
        3.1.2 OsPP95 過表達(dá)株系表型分析
        3.1.3 OsPP95 CRISPR-Cas9 突變體轉(zhuǎn)基因株系構(gòu)建
        3.1.4 OsPP95 CRISPR-Cas9 突變體表型分析
        3.1.5 OsCK2 相關(guān)材料的表型分析與有效磷含量檢測
    3.2 結(jié)果與分析
        3.2.1 OsPP95 過表達(dá)影響磷吸收與分配
        3.2.2 OsPP95 的突變影響磷吸收與分配
        3.2.3 OsPP95與OsCK2 拮抗地調(diào)節(jié)磷平衡
    3.3 本章小結(jié)
4 OsPP95與OsCK2 拮抗調(diào)節(jié)OsPT磷酸化及其膜定位
    引言
    4.1 材料與方法
        4.1.1 OsPP95 基因結(jié)構(gòu)與同源性分析
        4.1.2 OsPP95 體外磷酸酶活性
        4.1.3 OsPP95 體外去磷酸化實驗
        4.1.4 OsPP95 體內(nèi)去磷酸化實驗
        4.1.5 水稻原生質(zhì)體制備及瞬時轉(zhuǎn)化和觀察
        4.1.6 OsPT8-GFP在根表皮細(xì)胞中的亞細(xì)胞定位
        4.1.7 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與質(zhì)膜蛋白的提取
    4.2 結(jié)果與分析
        4.2.1 OsPP95 基因結(jié)構(gòu)與同源性分析
        4.2.2 OsPP95 體外磷酸酶活性
        4.2.3 OsPP95 去磷酸化OsPTS
        4.2.4 OsPP95與OsCK2 拮抗地調(diào)節(jié)PT膜定位
    4.3 本章小結(jié)
5 OsPHO2 參與OsPP95 在高磷下的泛素化降解
    引言
    5.1 材料與方法
        5.1.1 OsPP95 蛋白體內(nèi)降解實驗
        5.1.2 雙突變體材料構(gòu)建與有效磷測定
        5.1.3酵母雙雜交實驗
        5.1.4雙分子熒光互補(BiFC)實驗
        5.1.5 OsPP95 泛素化水平檢測
    5.2 結(jié)果與分析
        5.2.1 OsPP95 蛋白水平受外部磷濃度影響
        5.2.2 OsPP95與OsPHO2 互相作用
        5.2.3 OsPP95 蛋白的降解部分依賴于OsPHO2
        5.2.4 OsPHO2 通過調(diào)控OsPP95 部分調(diào)節(jié)磷吸收與分配
    5.3 本章小結(jié)
6 課題總結(jié)與討論
    6.1 OsPP95 正調(diào)控水稻磷吸收
    6.2 OsPP95與CK2 拮抗地調(diào)節(jié)OsPT運輸
    6.3 OsPP95 調(diào)節(jié)磷轉(zhuǎn)運與分布
7 參考文獻(xiàn)


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Molecular mechanisms underlying phosphate sensing, signaling, and adaptation in plants[J]. Zhaoliang Zhang,Hong Liao,William J.Lucas.  Journal of Integrative Plant Biology. 2014(03)
[2]Overexpressing HRS1 Confers Hypersensitivity to Low Phosphate-Elicited Inhibition of Primary Root Growth in Arabidopsis thaliana[J]. Hong Liu1,2,Huixia Yang1,2,Chongming Wu1,2,Juanjuan Feng1,2,Xin Liu1,Huanju Qin1 and Daowen Wang1(1State Key Laboratory of Plant Cell and Chromosome Engineering,Institute of Genetics and Developmental Biology,the Chinese Academy of Sciences,Beijing 100101,China;2Graduate School of the Chinese Academy of Sciences,Beijing 100039,China).  Journal of Integrative Plant Biology. 2009(04)



本文編號：3168949