發(fā)布時(shí)間：2021-03-03 17:41

　　干旱、土壤鹽漬化和極端溫度是影響植物生長(zhǎng)、限制農(nóng)作物生產(chǎn)的重要非生物脅迫。SUMO（Small ubiquitin-like modifier）化作為一種重要的翻譯后修飾,在調(diào)控植物生長(zhǎng)、發(fā)育和逆境應(yīng)答等方面發(fā)揮著重要作用。E3連接酶SIZ1可直接介導(dǎo)SUMO蛋白與靶蛋白的結(jié)合,直接影響植物在多種非生物脅迫下的SUMO化響應(yīng)。目前對(duì)SIZ1介導(dǎo)的SUMO化的研究都集中在擬南芥和水稻等甜土植物,荒漠植物大都具有極強(qiáng)的抗復(fù)合逆境能力,它們的SUMO E3連接酶是否具有與甜土植物不一樣的調(diào)控,目前還不清楚。本研究以我國(guó)西北荒漠地區(qū)優(yōu)勢(shì)物種梭梭為材料,分析了SUMO化在其應(yīng)對(duì)滲透脅迫、高鹽、高溫和低溫過(guò)程中的響應(yīng);并以其SUMO E3連接酶的編碼基因HaSIZ1為重點(diǎn),克隆了HaSIZ1的cDNA全長(zhǎng)并進(jìn)行了脅迫處理下的表達(dá)模式分析、亞細(xì)胞定位和擬南芥轉(zhuǎn)化等,取得以下主要研究結(jié)果:（1）克隆到梭梭HaSUMO1基因,其cDNA全長(zhǎng)為632 bp,ORF為291bp,共編碼96個(gè)氨基酸;HaSUMO1分子量約10.9 kDa,與擬南芥AtSUMO1氨基酸同源性約86%,Anti-AtSUMO1抗... 

【文章來(lái)源】：蘭州大學(xué)甘肅省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：74 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

SUMO化/去SUMO化循環(huán)過(guò)程（改自Elrouby等，2015）

蘭州大學(xué)碩士學(xué)位論文梭梭SUMOE3連接酶基因HaSIZ1的克隆和功能分析31第三章結(jié)果與分析3.1不同脅迫處理誘導(dǎo)梭梭SUMO化蛋白的積累3.1.1梭梭HaSUMO1基因的克隆在擬南芥、水稻、蘋(píng)果和番茄等植物中的研究表明，在不同脅迫處理下，植物體內(nèi)SUMO化蛋白會(huì)發(fā)生不同程度的積累（張聳等，2017）。SUMO1是高等植物響應(yīng)非生物脅迫的重要SUMO蛋白，其在真核生物中高度保守，前人在水稻（Chaikam等，2010）、煙草（Zhang等，2017）和蘋(píng)果（Zhou等，2017）上的研究均利用擬南芥Anti-AtSUMO1抗體進(jìn)行免疫反應(yīng)。為了得到梭梭HaSUMO1的氨基酸序列，以比較其與擬南芥AtSUMO1的同源性，首先在NCBI網(wǎng)站下載了與梭梭同屬藜科的甜菜（Betavulgaris）、菠菜（Spinaciaoleracea）和藜麥（Chenopodiumquinoa）的SUMO1基因序列，分別為BvSUMO1（XM_010677451.2）、SoSUMO1（XM_021993360.1）和CqSUMO1（XM_021899999.1）。利用DNAMAN軟件比對(duì)其核苷酸序列，并在5’和3’非編碼區(qū)保守區(qū)域設(shè)計(jì)引物，以梭梭cDNA為模板，擴(kuò)增到了梭梭HaSUMO1基因cDNA序列（如圖3-1），回收此條帶，連接到克隆載體pMD19-T并轉(zhuǎn)化大腸桿菌，挑取陽(yáng)性克隆測(cè)序，將所得序列用NCBI網(wǎng)站BLAST工具進(jìn)行比對(duì)，確定所得序列為梭梭HaSUMO1基因序列。圖3-1梭梭HaSUMO1cDNA擴(kuò)增產(chǎn)物的瓊脂糖凝膠電泳圖Figure3-1AgarosegelelectrophoresisofHaSUMO1cDNAproducts克隆到梭梭HaSUMO1基因cDNA序列共632bp，5’非編碼區(qū)85bp，3’非編碼區(qū)256bp，ORF全長(zhǎng)291bp，共編碼96個(gè)氨基酸（如圖3-2），預(yù)測(cè)HaSUMO1蛋白分子量約10.9kDa，等電點(diǎn)為4.93（https://web.expasy.org/compute_pi/）。

蘭州大學(xué)碩士學(xué)位論文梭梭SUMOE3連接酶基因HaSIZ1的克隆和功能分析32圖3-2HaSUMO1基因核苷酸序列及編碼氨基酸序列預(yù)測(cè)Figure3-2NucleotidesequenceandpredictedcoaddingaminoacidsequenceofHaSUMO13.1.2Anti-AtSUMO1抗體可用于檢測(cè)梭梭中SUMO蛋白利用DNAMAN軟件比對(duì)梭梭HaSUMO1和擬南芥AtSUMO1的氨基酸序列，發(fā)現(xiàn)二者具有很高的同源性（約86%）（圖3-3A），因此，推測(cè)Anti-AtSUMO1抗體可能也能用于對(duì)梭梭體內(nèi)SUMO化蛋白的檢測(cè)。分別提取擬南芥和梭梭幼苗總蛋白，用Anti-AtSUMO1抗體進(jìn)行Westernblot檢測(cè)。發(fā)現(xiàn)梭梭和擬南芥樣品在約11kDa處均可檢測(cè)到游離SUMO蛋白，說(shuō)明Anti-AtSUMO1抗體可用于檢測(cè)梭梭中的SUMO化蛋白（圖3-3B）。圖3-3AtSUMO1抗體檢測(cè)擬南芥和梭梭SUMO1蛋白A：梭梭HaSUMO1和擬南芥AtSUMO1氨基酸序列比對(duì)，B：擬南芥Anti-AtSUMO1抗體檢測(cè)梭梭和擬南芥游離態(tài)SUMO蛋白Figure3-3DetectSUMO1ofArabidopsisandH.ammodendronuseAnti-body,A:AminoacidalignmentofAtSUMO1andHaSUMO1,B:DetectfreeSUMOofArabidopsisandH.ammodendronuseAtSUMO1anti-body

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]SUMO E3連接酶在植物適應(yīng)非生物脅迫中的作用研究進(jìn)展[J]. 汪永平,任偉,王潤(rùn)娟,邵坤仲,高慧娟,張金林.  生物技術(shù)通報(bào). 2020(02)
[2]SUMO E3連接酶在植物生長(zhǎng)發(fā)育中的功能研究進(jìn)展[J]. 韓丹璐,賴建彬,陽(yáng)成偉.  植物學(xué)報(bào). 2018(02)
[3]高等植物適應(yīng)鹽逆境研究進(jìn)展[J]. 張金林,李惠茹,郭姝媛,王鎖民,施華中,韓慶慶,包愛(ài)科,馬清.  草業(yè)學(xué)報(bào). 2015(12)
[4]植物SIZ1 SUMO E3連接酶的研究進(jìn)展[J]. 張聳,李曉東,孟慶偉.  植物生理學(xué)報(bào). 2014(04)
[5]植物響應(yīng)干旱脅迫的分子機(jī)制[J]. 康宗利,楊玉紅,張立軍.  玉米科學(xué). 2006(02)

博士論文
[1]蘋(píng)果SUMO E3連接酶MdSIZ1調(diào)控逆境應(yīng)答和花青苷積累的研究[D]. 張蕊芬.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016



本文編號(hào)：3061662