PHO1基因家族包含11個成員,分別被命名為PHO1及PHO1;H1-H10,它們的蛋白質序列中均含有SPX和EXS兩個功能結構域。Ribot等人研究發(fā)現(xiàn),擬南芥PHO1;H10基因受多種生物和非生物逆境脅迫調控,包括機械損傷、干旱、冷害、高鹽、病原菌侵染等,另外,該基因也受脫落酸（ABA）和茉莉酸（JA）前體物質12-氧-植物二烯酸（OPDA）誘導表達。許多擬南芥轉錄組數(shù)據(jù)表明,PHO1;H10基因可能參與到逆境脅迫及植物激素代謝和信號轉導過程中,如水分脅迫（如滲透、干旱和鹽脅迫等）、紫外線脅迫等逆境脅迫、ABA和水楊酸（SA）的信號通路等。但是,關于PHO1:H10基因表達的分子調控機制的進一步探索和對其功能的具體實驗驗證目前還少見報道。為此,本研究運用生物信息學平臺和分析手段進行多種組學的數(shù)據(jù)挖掘,對PHO1;H10的表達調控機制和基因功能進行了探索和預測,并通過分子生物學和遺傳學等方法對PHO1;H10基因的可能功能進行了初步實驗驗證。首先,通過在擬南芥順式作用元件平臺上進行分析發(fā)現(xiàn),PHO1;H10基因的啟動子區(qū)域包含許多與ABA響應相關的ABRE類的順式作用元件、干旱響應相... 

【文章來源】：中國農(nóng)業(yè)大學北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１－３擬南芥受激素ＡＢＡ和多種脅迫誘導表達（Ｒｉｂｏｔｅｔａｌ．２００８ｂ）??（Ａ）

國農(nóng)業(yè)大學博士學位論文?第一章文獻的抗逆性（Ｌｅｕｎｇ?ａｎｄ?Ｇｉｒａｕｄａｔ，１９９８；?Ｆｉｎｋｅｌｓｔｅｉｎ?ｅｔ?ａｌ．，２００２；?Ｚｈｕ，?２００２；?Ｆｕｊｉｉ?ａｎｄ?Ｚｈｕ，２００９）。??干旱、冷等環(huán)境脅迫均會引起滲透脅迫，而滲透脅迫會導致植物體內各器官脫水，影響正水分吸收。當植物各組織出現(xiàn)脫水時，細胞中己存在的ＡＢＡ首先會啟動下游信號轉導過導植物氣孔關閉降低蒸騰作用（Ｃａｓｐａｒ?ｅｔａｌ．，?２０１４）；同時新的ＡＢＡ會被誘導合成并積累，進動一系列的脅迫響應，通過下游信號轉導通路調節(jié)更多基因的表達，最終誘導保衛(wèi)細胞氣，同時增加一些滲透調控物質基因的表達，以及Ｌａｔｅ?Ｅｍｂｒｙｏｇｅｎｅｓｉｓ?Ａｂｕｎｄａｎｔ?（ＬＥＡ）類髙蛋白的表達，防止細胞及其中的大分子物質脫水（Ｆｉｎｋｅｌｓｔｅｉｎ?ｅｔ?ａｌ．，２００２；?Ｎａｋａｓｈｉｍａ?ａａｍａｇｕｃｈｉ－Ｓｈｉｎｏｚａｋｉ，２０１３）。而當植株恢復水分吸收解除脫水狀態(tài)后，ＡＢＡ的含量又會下ｒｙａｄｅｅｐ?ｅｔ?ａｌ．，２０１３）。??此外，在種子成熟過程中也會積累一定量的ＡＢＡ，這部分ＡＢＡ可以調控合成一些種子蛋白種子發(fā)育和萌發(fā)過程中起作用。ＡＢＡ可以誘導合成ＬＥＡ類蛋白，增強成熟種子的耐脫水性，時抑制成熟種子萌發(fā)促進其進入休眠（Ｎａｋａｓｈｉｍａ?ａｎｄ?Ｙａｍａｇｕｃｈｉ－Ｓｈｉｎｏｚａｋｉ，?２０１３）。??？??

和?ＳＵＶＨ５、以及?ＬＤＬ１?和?ＬＤＬ２?表觀調控因子的調控（Ｚｈｅｎｇ?ｅｔ?ａｌ．，?２０１２；?Ｚｈａｏ?ｅｔ?ａｌ＿，?２０１５）。??如上所述，植物種子的休眠過程是由ＡＢＡ、生長素和ＧＡ等多種植物激素調控ＡＢＩ３、ＡＢＭ??等轉錄因子的作用，并結合表觀調控因子調控基因表達的結果（圖１－６）。當外界環(huán)境發(fā)生改變，??ＡＢＡ、生長素、ＧＡ的合成和信號通路會發(fā)生改變，種子的休眠狀態(tài)進而會被打破而進入非休眠??狀態(tài)，此時種子會經(jīng)過一系列生理生化變化進入萌發(fā)狀態(tài)。種子的萌發(fā)過程是由包括油菜素內酯??（ＢＲＳｂｒａｓｓｉｎｏｓｔｅｒｏｉｄｓ）、細胞分裂素（ＣＴＫｓｃｙｔｏｋｉｎｉｎｓ）、茉莉酸（ＪＡｊａｓｍｏｎｉｃａｃｉｄ）在內的多種植??物激素通過調節(jié)ＡＢＡ和ＧＡ的合成和信號通路水平的變化，改變ＡＢＡ／ＧＡ的平衡而實現(xiàn)的（Ｓｈｕ??ｅｔａｌ．，２０１６）。轉錄因子ＡＢＩ３、ＡＢＩ４等與其下游的ＣＴＰ７０Ｚ４７、ＣＺＰ７（？Ｚ＾基因、ＧＡ信號通路的??負調節(jié)子ＤＥＬＬＡｓ蛋白、以及其上游的ＡＲＦｓ、ＭＹＢ９６和表觀調節(jié)子均參與其中（Ｌｅｅ?ｅｔ?ａｌ．，２００２；??Ｓｈｕ?ｅｔ?ａｌ．，２０１６）。??＼＼ｊ?／?ｙ?ｉ?＆??＼＼＾＜／＼?？伊??＼／?＼ＡＰ２?＼?ｉ?／?／?＼?ＢＩＮ２??暴（Ｙ７＾？ａｔ／Ｔ６?７ＫＳ５??Ｊ?ＡＢＩ４?＼Ｊ／?ＤＥＬＬＡＳ??ＡＲＦ１０／１６?｜?／?ＡＢ＇３?＿＾ＡＢＩ５?丨??／?＼ｃＹＰ７０７Ａ１／２?＼?／??？?ｉ?＾?ｒ?１?Ｉ?

【參考文獻】：
期刊論文
[1]Regulation of OsSPX1 and OsSPX3 on Expression of OsSPX Domain Genes and Pi-starvation Signaling in Rice[J]. Zhiye Wang,Han Hu,Hongjie Huang,Ke Duan,Zhongchang Wu and Ping Wu(State Key Laboratory of Plant Physiology and Biochemistry,College of Life Sciences,Zhejiang University,Hangzhou 310058,China).  Journal of Integrative Plant Biology. 2009(07)

博士論文
[1]擬南芥WRKY6和PHO1參與ABA調控種子萌發(fā)和早期幼苗生長過程的分子機制[D]. 黃蕓.中國農(nóng)業(yè)大學 2016
[2]微管生長驅動的囊泡運輸參與擬南芥氣孔運動的機制研究[D]. 王書偉.中國農(nóng)業(yè)大學 2015



本文編號：3132461