小麥U-box E3連接酶基因TaPUB1在植物非生物脅迫耐性中的功能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-09-06 22:45
小麥(Triticum aestivum L.)是人類主要的糧食作物,逆境脅迫嚴(yán)重影響小麥生長(zhǎng)與產(chǎn)量。挖掘小麥抗逆相關(guān)基因功能,對(duì)于選育抗逆高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)小麥品種、保障糧食安全具有重要意義。而E3連接酶是泛素系統(tǒng)(UPS)中的關(guān)鍵酶,在調(diào)控植物生長(zhǎng)發(fā)育和逆境適應(yīng)中發(fā)揮重要作用。本實(shí)驗(yàn)室前期從小麥中獲得一個(gè)U-box型E3連接酶編碼基因TaPUB1,該基因的表達(dá)能夠被干旱、鹽、鎘(Cd)脅迫等多種非生物脅迫和ABA等激素誘導(dǎo)表達(dá)。為研究TaPUB1的生物學(xué)功能,本文利用轉(zhuǎn)基因本生煙和轉(zhuǎn)基因小麥,對(duì)TaPUB1在干旱、重金屬Cd脅迫及ABA響應(yīng)中的功能進(jìn)行了深入研究。主要結(jié)果如下:1.小麥TaPUB1通過提高滲透調(diào)節(jié)能力及抗氧化能力提高植物的耐旱性(1)選取三個(gè)轉(zhuǎn)基因本生煙株系(OE9、OE10和OE11)和野生型(WT)作為實(shí)驗(yàn)材料,ELISA檢測(cè)結(jié)果證明TaPUB1具有E3連接酶活性。(2)利用PEG6000模擬干旱脅迫進(jìn)行種子萌發(fā)實(shí)驗(yàn),結(jié)果顯示過表達(dá)TaPUB1提高了種子的萌發(fā)率。自然干旱條件下,過表達(dá)株系幼苗存活率和成苗生長(zhǎng)狀況明顯好于WT植株,表明過表達(dá)TaPUB1提高了本生煙的耐旱性...
【文章來(lái)源】:山東農(nóng)業(yè)大學(xué)山東省
【文章頁(yè)數(shù)】:116 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
泛素/26S蛋白酶體系統(tǒng)(MarshallandVierstra,2019)
E3連接酶的分類(Vierstra,2009)
山東農(nóng)業(yè)大學(xué)博士學(xué)位論文11和排列,可以將U-box型E3連接酶分為13個(gè)亞家族(Azevedoetal.,2001;Andersenetal.,2004;Mudgiletal.,2004;Samueletal.,2006;Wiborgetal.,2008)(圖1-3)。擬南芥中大約64%的U-box蛋白編碼含ARM結(jié)構(gòu)域的PUB蛋白(Mudgiletal.,2004;Samueletal.,2006)。圖1-3植物U-box蛋白的結(jié)構(gòu)域組成和結(jié)構(gòu)分化(YeeandGoring,2009)Fig.1-3VariationsindomaincompositionsandorganizationforplantU-boxproteins(YeeandGoring,2009)SCF(Sphasekinase-associatedprotein1-Cullin1-F-box)型E3連接酶:1995年KumarandPaietta在研究WD(Trp-Asp)結(jié)構(gòu)域時(shí)發(fā)現(xiàn)首個(gè)F-box蛋白,隨后Bai等(1996)科學(xué)家研究細(xì)胞周期蛋白CyclinF時(shí)發(fā)現(xiàn),這一類蛋白都含有F-box結(jié)構(gòu)域,將其命名為F-box蛋白(KumarandPaietta,1995;Baietal.,1996)。SCF多亞基E3連接酶復(fù)合物是一個(gè)最大的泛素連接酶蛋白家族,該家族由SKP1(SphaseKinaseassociatedProtein1)、CUL1(Cullin1)、RBX1(RING-Box1)和FBX(F-Box)proteins組成。其中F-Box決定了底物的特異性(Vierstra,2009)。該家族的一個(gè)共同特點(diǎn)是含有約50個(gè)氨基酸組成的F-box基序。F-box蛋白可以分為N端和C端,大多數(shù)情況下F-box結(jié)構(gòu)域存在于其N端,主要負(fù)責(zé)與SCF復(fù)合體中的Skp1或其類似蛋白(如Asp1)的結(jié)合
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]土壤重金屬污染現(xiàn)狀及修復(fù)技巧探討[J]. 張婷,費(fèi)利東,趙海衛(wèi),趙存法,程增濤,王艷芬. 世界有色金屬. 2019(22)
[2]Abscisic acid dynamics, signaling, and functions in plants[J]. Kong Chen,Guo-Jun Li,Ray A.Bressan,Chun-Peng Song,Jian-Kang Zhu,Yang Zhao. Journal of Integrative Plant Biology. 2020(01)
[3]農(nóng)田土壤重金屬污染現(xiàn)狀及修復(fù)技巧探討[J]. 楊啟豪. 科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新. 2019(31)
[4]干旱脅迫下植物體內(nèi)活性氧的作用機(jī)制[J]. 王福祥,肖開轉(zhuǎn),姜身飛,曲夢(mèng)宇,連玲,何煒,陳麗萍,謝華安,張建福. 科學(xué)通報(bào). 2019(17)
[5]植物抗旱研究進(jìn)展[J]. 趙琴,官慧敏,呂潔心,張鳳鳳,劉曉倩. 南方農(nóng)業(yè). 2018(24)
[6]植物中鎘及其螯合物相關(guān)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白研究進(jìn)展[J]. 曹玉巧,聶慶凱,高云,許自成,黃五星. 作物雜志. 2018(03)
[7]植物耐重金屬的分子生物學(xué)研究進(jìn)展[J]. 遲春寧,丁國(guó)華. 生物技術(shù)通報(bào). 2017(03)
[8]重金屬鎘對(duì)植物脅迫的研究進(jìn)展[J]. 田禹璐,朱宏. 哈爾濱師范大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報(bào). 2015(02)
[9]泛素/26S蛋白酶體途徑調(diào)節(jié)非生物脅迫的研究進(jìn)展[J]. 朱美嬌,張海玲,徐香玲,張會(huì)新,姚琳,王全偉,張必弦. 北方園藝. 2015(03)
[10]植物對(duì)土壤重金屬鎘抗性的研究進(jìn)展[J]. 薛永,王苑螈,姚泉洪,宋科,鄭憲清,楊建軍. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào). 2014(03)
博士論文
[1]擬南芥轉(zhuǎn)錄因子TGA7參與植物響應(yīng)干旱脅迫的機(jī)制研究[D]. 吳娟娟.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
本文編號(hào):3388322
【文章來(lái)源】:山東農(nóng)業(yè)大學(xué)山東省
【文章頁(yè)數(shù)】:116 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
泛素/26S蛋白酶體系統(tǒng)(MarshallandVierstra,2019)
E3連接酶的分類(Vierstra,2009)
山東農(nóng)業(yè)大學(xué)博士學(xué)位論文11和排列,可以將U-box型E3連接酶分為13個(gè)亞家族(Azevedoetal.,2001;Andersenetal.,2004;Mudgiletal.,2004;Samueletal.,2006;Wiborgetal.,2008)(圖1-3)。擬南芥中大約64%的U-box蛋白編碼含ARM結(jié)構(gòu)域的PUB蛋白(Mudgiletal.,2004;Samueletal.,2006)。圖1-3植物U-box蛋白的結(jié)構(gòu)域組成和結(jié)構(gòu)分化(YeeandGoring,2009)Fig.1-3VariationsindomaincompositionsandorganizationforplantU-boxproteins(YeeandGoring,2009)SCF(Sphasekinase-associatedprotein1-Cullin1-F-box)型E3連接酶:1995年KumarandPaietta在研究WD(Trp-Asp)結(jié)構(gòu)域時(shí)發(fā)現(xiàn)首個(gè)F-box蛋白,隨后Bai等(1996)科學(xué)家研究細(xì)胞周期蛋白CyclinF時(shí)發(fā)現(xiàn),這一類蛋白都含有F-box結(jié)構(gòu)域,將其命名為F-box蛋白(KumarandPaietta,1995;Baietal.,1996)。SCF多亞基E3連接酶復(fù)合物是一個(gè)最大的泛素連接酶蛋白家族,該家族由SKP1(SphaseKinaseassociatedProtein1)、CUL1(Cullin1)、RBX1(RING-Box1)和FBX(F-Box)proteins組成。其中F-Box決定了底物的特異性(Vierstra,2009)。該家族的一個(gè)共同特點(diǎn)是含有約50個(gè)氨基酸組成的F-box基序。F-box蛋白可以分為N端和C端,大多數(shù)情況下F-box結(jié)構(gòu)域存在于其N端,主要負(fù)責(zé)與SCF復(fù)合體中的Skp1或其類似蛋白(如Asp1)的結(jié)合
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
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[3]農(nóng)田土壤重金屬污染現(xiàn)狀及修復(fù)技巧探討[J]. 楊啟豪. 科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新. 2019(31)
[4]干旱脅迫下植物體內(nèi)活性氧的作用機(jī)制[J]. 王福祥,肖開轉(zhuǎn),姜身飛,曲夢(mèng)宇,連玲,何煒,陳麗萍,謝華安,張建福. 科學(xué)通報(bào). 2019(17)
[5]植物抗旱研究進(jìn)展[J]. 趙琴,官慧敏,呂潔心,張鳳鳳,劉曉倩. 南方農(nóng)業(yè). 2018(24)
[6]植物中鎘及其螯合物相關(guān)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白研究進(jìn)展[J]. 曹玉巧,聶慶凱,高云,許自成,黃五星. 作物雜志. 2018(03)
[7]植物耐重金屬的分子生物學(xué)研究進(jìn)展[J]. 遲春寧,丁國(guó)華. 生物技術(shù)通報(bào). 2017(03)
[8]重金屬鎘對(duì)植物脅迫的研究進(jìn)展[J]. 田禹璐,朱宏. 哈爾濱師范大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報(bào). 2015(02)
[9]泛素/26S蛋白酶體途徑調(diào)節(jié)非生物脅迫的研究進(jìn)展[J]. 朱美嬌,張海玲,徐香玲,張會(huì)新,姚琳,王全偉,張必弦. 北方園藝. 2015(03)
[10]植物對(duì)土壤重金屬鎘抗性的研究進(jìn)展[J]. 薛永,王苑螈,姚泉洪,宋科,鄭憲清,楊建軍. 生態(tài)環(huán)境學(xué)報(bào). 2014(03)
博士論文
[1]擬南芥轉(zhuǎn)錄因子TGA7參與植物響應(yīng)干旱脅迫的機(jī)制研究[D]. 吳娟娟.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
本文編號(hào):3388322
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