蘋果EPFL分泌蛋白基因?qū)﹂L期干旱脅迫的響應(yīng)及MdEPF2的功能分析
發(fā)布時間:2021-11-01 07:54
蘋果是世界上最重要的果樹之一,而中國則是最大的蘋果生產(chǎn)及消費國。中國西北黃土高原產(chǎn)區(qū)是中國優(yōu)質(zhì)蘋果生產(chǎn)的最大產(chǎn)區(qū),但是該地區(qū)降水較少,水資源匱乏,且缺少灌溉條件,干旱缺水成為限制該地區(qū)蘋果生產(chǎn)的主要因素。挖掘影響蘋果水分利用效率(WUE)和抗旱性的關(guān)鍵基因,并通過分子生物學(xué)手段培育干旱下具有高WUE的蘋果新品種,一直是蘋果研究的重要方向之一。表皮模式因子(Epidermal Patterning Factor like,EPFL)是陸生植物中廣泛存在的一類分泌蛋白,并且多個物種中其特征成員EPF1和EPF2已被證明能夠調(diào)節(jié)氣孔發(fā)育進(jìn)而影響WUE,但果樹中尚無關(guān)于EPFL蛋白家族的報道。本研究對4個蘋果品種在長期干旱條件下的抗旱相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行了測定,并分析了干旱相關(guān)MdEPFL家族的基因表達(dá)變化。通過對該家族進(jìn)行系統(tǒng)鑒定,從中篩選出一個抗旱調(diào)節(jié)關(guān)鍵基因MdEPF2。在此基礎(chǔ)上,通過轉(zhuǎn)基因和外源處理的方法對MdEPF2在干旱下通過調(diào)節(jié)WUE影響蘋果抗旱性的功能進(jìn)行了詳細(xì)的鑒定。主要結(jié)果如下:1.對‘富士’、‘蜜脆’、‘秦冠’和‘太平洋玫瑰’進(jìn)行長期中度干旱處理,結(jié)果表明與正常澆水植株相比,干...
【文章來源】:西北農(nóng)林科技大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:120 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
圖5-1雙分子熒光互補(bǔ)分析Md EPF2與MdER和MdERL2的相互作用
經(jīng)預(yù)測,MdEPF2蛋白的第75-125區(qū)域為MdEPF2的成熟肽區(qū)。我們通過化學(xué)合成獲得了MdEPF2的成熟肽區(qū)mEPF2。隨后mEPF2經(jīng)過透析重折疊,并通過HPLC檢測鑒定合成肽(圖5-2A)和重折疊多肽mEPF2(圖5-2B)。經(jīng)過重折疊的多肽與合成肽相比保留時間減少,合成肽的位置沒有色譜峰(圖5-2B),表明合成肽全部進(jìn)行了重折疊。為了確定MdEPF2蛋白對于蘋果葉片的作用,我們用mEPF2重折疊多肽及熱變性mEPF2外源處理?平邑甜茶‘幼葉,與對照相比,經(jīng)mEPF2重折疊多肽處理葉片的氣孔密度降低(圖5-3)。
為了確定MdEPF2蛋白對于蘋果葉片的作用,我們用mEPF2重折疊多肽及熱變性mEPF2外源處理?平邑甜茶‘幼葉,與對照相比,經(jīng)mEPF2重折疊多肽處理葉片的氣孔密度降低(圖5-3)。與對照相比,?平邑甜茶‘幼葉經(jīng)外源重折疊多肽mEPF2處理,MAPK信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中的MdYODA(MdMAPKKK)、MdMEK(MdMAPKK)、MdMAPK3、MdMAPK6-1、MdMAPK6-2的表達(dá)量均提高。對于調(diào)節(jié)氣孔發(fā)育的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子MdSPCH的表達(dá)量略有降低,MdMUTE和MdFAMA的表達(dá)量變化不明顯(圖5-4)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]兩大優(yōu)勢產(chǎn)區(qū)‘富士’蘋果園土壤養(yǎng)分與果實品質(zhì)關(guān)系的多變量分析[J]. 張強(qiáng),李民吉,周貝貝,李興亮,孫健,張軍科,魏欽平. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報. 2017(01)
[2]近10年來國內(nèi)外蘋果產(chǎn)銷分析[J]. 趙德英,袁繼存,徐鍇,程存剛,閆帥. 中國果樹. 2016(03)
[3]From leaf to whole-plant water use efficiency(WUE)in complex canopies:Limitations of leaf WUE as a selection target[J]. Hipólito Medrano,Magdalena Tomás,Sebastià Martorell,aume Flexas,Esther Hernández,Joan Rosselló,Alicia Pou,José-Mariano Escalona,Josefina Bota. The Crop Journal. 2015(03)
[4]Identification and characterization of putative CIPK genes in maize[J]. Xifeng Chen~a,Zhimin Gu~b,Dedong Xin~b,Liang Hao~b,Chengjie Liu~b,Ji Huang~a, Bojun Ma~b,Hongsheng Zhang~(a,*) a State Key Lab of Crop Genetics and Germplasm Enhancement,Nanjing Agricultural University,Nanjing 210095,China b College of Chemistry and Life Sciences,Zhejiang Normal University,Jinhua 321004,China. 遺傳學(xué)報. 2011(02)
[5]Monitoring the Expression of Maize Genes in Developing Kernels under Droug ht Stress usingOligo-microarray[J]. Dewey Lee,Brian T. Scully. Journal of Integrative Plant Biology. 2010(12)
[6]蘋果砧木幼苗對根際低氧脅迫的生理響應(yīng)及耐性分析[J]. 白團(tuán)輝,馬鋒旺,李翠英,束懷瑞,韓明玉,王昆. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 2008(12)
[7]Influence of Water Stress on Endogenous Hormone Contents and Cell Damage of Maize Seedlings[J]. Chunrong Wang, Aifang Yang, Haiying Yin and Juren Zhang (School of Life Sciences, Shandong University, Jinan 250100, China). Journal of Integrative Plant Biology. 2008(04)
[8]貴州梵凈山亮葉水青岡解剖特征的生態(tài)格局及主導(dǎo)因子分析[J]. 方精云,費松林,樊擁軍,崔克明. 植物學(xué)報. 2000(06)
[9]植物的超氧物自由基與羥胺反應(yīng)的定量關(guān)系[J]. 王愛國,羅廣華. 植物生理學(xué)通訊. 1990(06)
博士論文
[1]蘋果屬資源對蘋果褐斑病的抗性機(jī)理及抗性誘導(dǎo)研究[D]. 殷麗華.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2013
[2]蘋果屬植物種間水分利用效率的差異及其機(jī)理研究[D]. 馬小衛(wèi).西北農(nóng)林科技大學(xué) 2009
本文編號:3469797
【文章來源】:西北農(nóng)林科技大學(xué)陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:120 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
圖5-1雙分子熒光互補(bǔ)分析Md EPF2與MdER和MdERL2的相互作用
經(jīng)預(yù)測,MdEPF2蛋白的第75-125區(qū)域為MdEPF2的成熟肽區(qū)。我們通過化學(xué)合成獲得了MdEPF2的成熟肽區(qū)mEPF2。隨后mEPF2經(jīng)過透析重折疊,并通過HPLC檢測鑒定合成肽(圖5-2A)和重折疊多肽mEPF2(圖5-2B)。經(jīng)過重折疊的多肽與合成肽相比保留時間減少,合成肽的位置沒有色譜峰(圖5-2B),表明合成肽全部進(jìn)行了重折疊。為了確定MdEPF2蛋白對于蘋果葉片的作用,我們用mEPF2重折疊多肽及熱變性mEPF2外源處理?平邑甜茶‘幼葉,與對照相比,經(jīng)mEPF2重折疊多肽處理葉片的氣孔密度降低(圖5-3)。
為了確定MdEPF2蛋白對于蘋果葉片的作用,我們用mEPF2重折疊多肽及熱變性mEPF2外源處理?平邑甜茶‘幼葉,與對照相比,經(jīng)mEPF2重折疊多肽處理葉片的氣孔密度降低(圖5-3)。與對照相比,?平邑甜茶‘幼葉經(jīng)外源重折疊多肽mEPF2處理,MAPK信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中的MdYODA(MdMAPKKK)、MdMEK(MdMAPKK)、MdMAPK3、MdMAPK6-1、MdMAPK6-2的表達(dá)量均提高。對于調(diào)節(jié)氣孔發(fā)育的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子MdSPCH的表達(dá)量略有降低,MdMUTE和MdFAMA的表達(dá)量變化不明顯(圖5-4)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]兩大優(yōu)勢產(chǎn)區(qū)‘富士’蘋果園土壤養(yǎng)分與果實品質(zhì)關(guān)系的多變量分析[J]. 張強(qiáng),李民吉,周貝貝,李興亮,孫健,張軍科,魏欽平. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報. 2017(01)
[2]近10年來國內(nèi)外蘋果產(chǎn)銷分析[J]. 趙德英,袁繼存,徐鍇,程存剛,閆帥. 中國果樹. 2016(03)
[3]From leaf to whole-plant water use efficiency(WUE)in complex canopies:Limitations of leaf WUE as a selection target[J]. Hipólito Medrano,Magdalena Tomás,Sebastià Martorell,aume Flexas,Esther Hernández,Joan Rosselló,Alicia Pou,José-Mariano Escalona,Josefina Bota. The Crop Journal. 2015(03)
[4]Identification and characterization of putative CIPK genes in maize[J]. Xifeng Chen~a,Zhimin Gu~b,Dedong Xin~b,Liang Hao~b,Chengjie Liu~b,Ji Huang~a, Bojun Ma~b,Hongsheng Zhang~(a,*) a State Key Lab of Crop Genetics and Germplasm Enhancement,Nanjing Agricultural University,Nanjing 210095,China b College of Chemistry and Life Sciences,Zhejiang Normal University,Jinhua 321004,China. 遺傳學(xué)報. 2011(02)
[5]Monitoring the Expression of Maize Genes in Developing Kernels under Droug ht Stress usingOligo-microarray[J]. Dewey Lee,Brian T. Scully. Journal of Integrative Plant Biology. 2010(12)
[6]蘋果砧木幼苗對根際低氧脅迫的生理響應(yīng)及耐性分析[J]. 白團(tuán)輝,馬鋒旺,李翠英,束懷瑞,韓明玉,王昆. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué). 2008(12)
[7]Influence of Water Stress on Endogenous Hormone Contents and Cell Damage of Maize Seedlings[J]. Chunrong Wang, Aifang Yang, Haiying Yin and Juren Zhang (School of Life Sciences, Shandong University, Jinan 250100, China). Journal of Integrative Plant Biology. 2008(04)
[8]貴州梵凈山亮葉水青岡解剖特征的生態(tài)格局及主導(dǎo)因子分析[J]. 方精云,費松林,樊擁軍,崔克明. 植物學(xué)報. 2000(06)
[9]植物的超氧物自由基與羥胺反應(yīng)的定量關(guān)系[J]. 王愛國,羅廣華. 植物生理學(xué)通訊. 1990(06)
博士論文
[1]蘋果屬資源對蘋果褐斑病的抗性機(jī)理及抗性誘導(dǎo)研究[D]. 殷麗華.西北農(nóng)林科技大學(xué) 2013
[2]蘋果屬植物種間水分利用效率的差異及其機(jī)理研究[D]. 馬小衛(wèi).西北農(nóng)林科技大學(xué) 2009
本文編號:3469797
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