白樺BpZFP3基因抗逆功能研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-11 22:57
鋅指蛋白是一類(lèi)具有手指狀結(jié)構(gòu)域的轉(zhuǎn)錄因子,因其具有指狀結(jié)構(gòu)特征且能結(jié)合Zn2+而得名。鋅指蛋白是個(gè)龐大的家族,根據(jù)Cys和His殘基的數(shù)目和位置可將鋅指轉(zhuǎn)錄因子分為C2H2、C8、C6、C3HC4、C2HC、C2HC5、C4、CCCH和C4HC3九種類(lèi)型,其中C2H2型是生物中發(fā)現(xiàn)的種類(lèi)最多的一類(lèi)鋅指蛋白。研究表明,植物體中的鋅指蛋白在植物生長(zhǎng)發(fā)育和耐逆性等多種生物學(xué)過(guò)程中發(fā)揮作用。本研究以白樺的鋅指蛋白轉(zhuǎn)錄因子基因?yàn)檠芯繉?duì)象,對(duì)基因的表達(dá)和功能進(jìn)行了初步研究,主要研究結(jié)論如下:(1)利用qRT-PCR技術(shù),對(duì)不同脅迫條件下14個(gè)BpZFPs基因在白樺根組織中的時(shí)序表達(dá)進(jìn)行了分析,結(jié)果表明,BpZFP3、BpZFP4和BpZFP12均能夠?qū)Ω啕}、干旱脅迫作出應(yīng)答,并且在不同脅迫條件下基因的表達(dá)模式各不相同。(2)利用PCR技術(shù),克隆得到BpZFP3全長(zhǎng)基因,蛋白保守結(jié)構(gòu)域分析表明,BpZFP3屬于C2H2-Type鋅指蛋白。(3)將BpZFP3構(gòu)建到植物表達(dá)載體pGWB5質(zhì)粒中,采用農(nóng)桿菌介導(dǎo)法進(jìn)行擬南芥的遺傳轉(zhuǎn)化,獲得3個(gè)表達(dá)量顯著高于對(duì)照的轉(zhuǎn)基因株系,PCR檢測(cè)表明基因整合到擬南芥...
【文章來(lái)源】:東北林業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:94 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【圖文】:
圖1-1巧指域結(jié)構(gòu)示意圖??梓指蛋白廣泛分布在真核生物體中組成了一個(gè)龐大的家族,因此對(duì)于巧指蛋白的分??類(lèi)方法也有多種
又稱(chēng)為TFIIIA類(lèi)型梓指或經(jīng)典巧指,它是生物中發(fā)現(xiàn)的種類(lèi)最多、研究較為透徹。??C2H2型巧指蛋白的巧指區(qū)一般為CX2_4CX3FXsLX2HX3_5H?(C表示半脫氨酸,H表示氨酸,X表示任意氨基酸,P表示苯丙氨酸,L表示亮氨酸),其中兩個(gè)Cys和兩個(gè)Hi與Zn2+形成配位鍵,進(jìn)而形成一個(gè)包含片發(fā)夾和一個(gè)a螺旋的緊密指狀結(jié)構(gòu)。植C2H2型巧指蛋白除了含有巧指結(jié)構(gòu)外,一般還含有一個(gè)核定位信號(hào)區(qū)NLS(也稱(chēng)Bbox):是與亞細(xì)胞定位相關(guān)的功能區(qū);一個(gè)Lbox:富含Leu的而且可能與蛋白質(zhì)相作用有關(guān)的功能區(qū);一個(gè)DLN-box:靠近C端的與轉(zhuǎn)錄抑制活性相關(guān)的區(qū)域(圖2)。而并不是所有的植物C2H2型蛋白都有這些功能保守區(qū)域,有些沒(méi)有NLS,有些沒(méi)DLN-box,而有些則是沒(méi)有心6〇^1191。??植物C2H2型鋒指蛋白的結(jié)構(gòu)與其他真核生物相比有兩個(gè)明顯的特征:一是植物指蛋白相鄰巧指結(jié)構(gòu)間的間隔比較長(zhǎng),而且變化較大,而多數(shù)動(dòng)物C2H2型梓指蛋白指間的距離很短,一般只有7個(gè)氨基酸,稱(chēng)為HC連接膚;二是植物C2H2型巧指蛋白a螺旋區(qū)一般都含有QALGGH保守序列,這是植物鋒指蛋白所特有的,在已發(fā)現(xiàn)的有動(dòng)物鋒指蛋白中都沒(méi)有這一段序列,送表明植物C2H2巧指蛋白家族可能涉及到控植物所特有的生命過(guò)程tuDl。??
2.3.3不同處理后BpZFP耐鹽基因在白梓不同組織中的表達(dá)模式分析??進(jìn)一步對(duì)可能參與白巧鹽脅迫應(yīng)答反應(yīng)的H個(gè)基因(曲ZF/y、邸ZF/V和??卸巧P/2)進(jìn)行各脅迫處理不同時(shí)間后在不同組織中的表達(dá)模式分析(圖2-2、圖2-3??和圖2-4)。結(jié)果顯示,NaCl處理后:卸ZfPj基因在白巧根和葉(除6h和12h)中均??上調(diào)表達(dá),但葉中表達(dá)量上調(diào)趨勢(shì)明顯低于根中,而。冢疲蛟诎讝樓o中的相對(duì)表??達(dá)量在處理的各個(gè)時(shí)間點(diǎn)均呈下調(diào)趨勢(shì);卸基因的變化趨勢(shì)與。冢疲妫昊蛳??似,只是在NaCl處理48h后在莖中的相對(duì)表達(dá)量有所上調(diào),但幅度很;邱巧乎基??因在白梢的各組織中的表達(dá)量均上調(diào),且上調(diào)幅度隨著處理的時(shí)間延長(zhǎng)而升高;PEG處??理后:邱巧基因在白梓根(除12h、4化和72h)和葉中的相對(duì)表達(dá)量均呈明顯上調(diào)??趨勢(shì),而莖中只在處理短時(shí)間內(nèi)(6h)稍有上調(diào),之后便轉(zhuǎn)為下調(diào)模式;卸ZF/V基因??只是在葉中表達(dá)量上調(diào)趨勢(shì)明顯高于根中,其余變化趨勢(shì)與辟記八y基因相似:??邸ZF尸;虻谋磉_(dá)趨勢(shì)與公的護(hù)八/正相反,。冢剖T诎浊筛ǔ保玻、4化和??7化)和葉中均下調(diào)表達(dá)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]植物轉(zhuǎn)錄因子與作物抗逆脅迫關(guān)系的研究進(jìn)展[J]. 李紅霞,汪妤,張戰(zhàn)鳳,彭惠茹,倪中福. 麥類(lèi)作物學(xué)報(bào). 2013(03)
[2]干旱脅迫下外源脫落酸對(duì)大豆花期生理特性的影響[J]. 阮英慧,董守坤,劉麗君,孫聰姝,王立彬,郭茜茜,蓋志佳. 大豆科學(xué). 2012(03)
[3]十字花科植物C2H2型鋅指蛋白新基因BcMF20同源序列克隆與進(jìn)化分析[J]. 韓瑩琰,張愛(ài)紅,范雙喜,曹家樹(shù). 核農(nóng)學(xué)報(bào). 2011(05)
[4]植物bZIP轉(zhuǎn)錄因子的生物學(xué)功能[J]. 張計(jì)育,渠慎春,郭忠仁,杜小麗,都貝貝,章鎮(zhèn). 西北植物學(xué)報(bào). 2011(05)
[5]植物非生物脅迫誘導(dǎo)啟動(dòng)子順式元件及轉(zhuǎn)錄因子研究進(jìn)展[J]. 郭晉艷,鄭曉瑜,鄒翠霞,李秋莉. 生物技術(shù)通報(bào). 2011(04)
[6]脫落酸對(duì)甜椒幼苗抗寒性的誘導(dǎo)效應(yīng)及其機(jī)理研究[J]. 羅立津,徐福樂(lè),翁華欽,洪淑珠,段留生,李召虎. 西北植物學(xué)報(bào). 2011(01)
[7]鹽旱互作對(duì)不同生境鹽地堿蓬種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)的影響[J]. 劉金萍,高奔,李欣,宋杰,范海,王寶山,趙可夫. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2010(20)
[8]植物抗逆反應(yīng)中的轉(zhuǎn)錄因子網(wǎng)絡(luò)研究進(jìn)展[J]. 陳儒鋼,鞏振輝,逯明輝,李大偉,黃煒. 農(nóng)業(yè)生物技術(shù)學(xué)報(bào). 2010(01)
[9]菠蘿鋅指蛋白基因AcRCHY1的克隆與表達(dá)分析[J]. 楊祥燕,蔡元保,吳青松,孫光明. 園藝學(xué)報(bào). 2009(11)
[10]脫落酸在植物逆境脅迫研究中的進(jìn)展[J]. 郝格格,孫忠富,張錄強(qiáng),杜克明. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào). 2009(18)
博士論文
[1]水稻鋅指蛋白基因RZF5和RZF71的克隆與功能分析[D]. 郭書(shū)巧.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2006
本文編號(hào):3337059
【文章來(lái)源】:東北林業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:94 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【圖文】:
圖1-1巧指域結(jié)構(gòu)示意圖??梓指蛋白廣泛分布在真核生物體中組成了一個(gè)龐大的家族,因此對(duì)于巧指蛋白的分??類(lèi)方法也有多種
又稱(chēng)為TFIIIA類(lèi)型梓指或經(jīng)典巧指,它是生物中發(fā)現(xiàn)的種類(lèi)最多、研究較為透徹。??C2H2型巧指蛋白的巧指區(qū)一般為CX2_4CX3FXsLX2HX3_5H?(C表示半脫氨酸,H表示氨酸,X表示任意氨基酸,P表示苯丙氨酸,L表示亮氨酸),其中兩個(gè)Cys和兩個(gè)Hi與Zn2+形成配位鍵,進(jìn)而形成一個(gè)包含片發(fā)夾和一個(gè)a螺旋的緊密指狀結(jié)構(gòu)。植C2H2型巧指蛋白除了含有巧指結(jié)構(gòu)外,一般還含有一個(gè)核定位信號(hào)區(qū)NLS(也稱(chēng)Bbox):是與亞細(xì)胞定位相關(guān)的功能區(qū);一個(gè)Lbox:富含Leu的而且可能與蛋白質(zhì)相作用有關(guān)的功能區(qū);一個(gè)DLN-box:靠近C端的與轉(zhuǎn)錄抑制活性相關(guān)的區(qū)域(圖2)。而并不是所有的植物C2H2型蛋白都有這些功能保守區(qū)域,有些沒(méi)有NLS,有些沒(méi)DLN-box,而有些則是沒(méi)有心6〇^1191。??植物C2H2型鋒指蛋白的結(jié)構(gòu)與其他真核生物相比有兩個(gè)明顯的特征:一是植物指蛋白相鄰巧指結(jié)構(gòu)間的間隔比較長(zhǎng),而且變化較大,而多數(shù)動(dòng)物C2H2型梓指蛋白指間的距離很短,一般只有7個(gè)氨基酸,稱(chēng)為HC連接膚;二是植物C2H2型巧指蛋白a螺旋區(qū)一般都含有QALGGH保守序列,這是植物鋒指蛋白所特有的,在已發(fā)現(xiàn)的有動(dòng)物鋒指蛋白中都沒(méi)有這一段序列,送表明植物C2H2巧指蛋白家族可能涉及到控植物所特有的生命過(guò)程tuDl。??
2.3.3不同處理后BpZFP耐鹽基因在白梓不同組織中的表達(dá)模式分析??進(jìn)一步對(duì)可能參與白巧鹽脅迫應(yīng)答反應(yīng)的H個(gè)基因(曲ZF/y、邸ZF/V和??卸巧P/2)進(jìn)行各脅迫處理不同時(shí)間后在不同組織中的表達(dá)模式分析(圖2-2、圖2-3??和圖2-4)。結(jié)果顯示,NaCl處理后:卸ZfPj基因在白巧根和葉(除6h和12h)中均??上調(diào)表達(dá),但葉中表達(dá)量上調(diào)趨勢(shì)明顯低于根中,而。冢疲蛟诎讝樓o中的相對(duì)表??達(dá)量在處理的各個(gè)時(shí)間點(diǎn)均呈下調(diào)趨勢(shì);卸基因的變化趨勢(shì)與。冢疲妫昊蛳??似,只是在NaCl處理48h后在莖中的相對(duì)表達(dá)量有所上調(diào),但幅度很;邱巧乎基??因在白梢的各組織中的表達(dá)量均上調(diào),且上調(diào)幅度隨著處理的時(shí)間延長(zhǎng)而升高;PEG處??理后:邱巧基因在白梓根(除12h、4化和72h)和葉中的相對(duì)表達(dá)量均呈明顯上調(diào)??趨勢(shì),而莖中只在處理短時(shí)間內(nèi)(6h)稍有上調(diào),之后便轉(zhuǎn)為下調(diào)模式;卸ZF/V基因??只是在葉中表達(dá)量上調(diào)趨勢(shì)明顯高于根中,其余變化趨勢(shì)與辟記八y基因相似:??邸ZF尸;虻谋磉_(dá)趨勢(shì)與公的護(hù)八/正相反,。冢剖T诎浊筛ǔ保玻、4化和??7化)和葉中均下調(diào)表達(dá)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]植物轉(zhuǎn)錄因子與作物抗逆脅迫關(guān)系的研究進(jìn)展[J]. 李紅霞,汪妤,張戰(zhàn)鳳,彭惠茹,倪中福. 麥類(lèi)作物學(xué)報(bào). 2013(03)
[2]干旱脅迫下外源脫落酸對(duì)大豆花期生理特性的影響[J]. 阮英慧,董守坤,劉麗君,孫聰姝,王立彬,郭茜茜,蓋志佳. 大豆科學(xué). 2012(03)
[3]十字花科植物C2H2型鋅指蛋白新基因BcMF20同源序列克隆與進(jìn)化分析[J]. 韓瑩琰,張愛(ài)紅,范雙喜,曹家樹(shù). 核農(nóng)學(xué)報(bào). 2011(05)
[4]植物bZIP轉(zhuǎn)錄因子的生物學(xué)功能[J]. 張計(jì)育,渠慎春,郭忠仁,杜小麗,都貝貝,章鎮(zhèn). 西北植物學(xué)報(bào). 2011(05)
[5]植物非生物脅迫誘導(dǎo)啟動(dòng)子順式元件及轉(zhuǎn)錄因子研究進(jìn)展[J]. 郭晉艷,鄭曉瑜,鄒翠霞,李秋莉. 生物技術(shù)通報(bào). 2011(04)
[6]脫落酸對(duì)甜椒幼苗抗寒性的誘導(dǎo)效應(yīng)及其機(jī)理研究[J]. 羅立津,徐福樂(lè),翁華欽,洪淑珠,段留生,李召虎. 西北植物學(xué)報(bào). 2011(01)
[7]鹽旱互作對(duì)不同生境鹽地堿蓬種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)的影響[J]. 劉金萍,高奔,李欣,宋杰,范海,王寶山,趙可夫. 生態(tài)學(xué)報(bào). 2010(20)
[8]植物抗逆反應(yīng)中的轉(zhuǎn)錄因子網(wǎng)絡(luò)研究進(jìn)展[J]. 陳儒鋼,鞏振輝,逯明輝,李大偉,黃煒. 農(nóng)業(yè)生物技術(shù)學(xué)報(bào). 2010(01)
[9]菠蘿鋅指蛋白基因AcRCHY1的克隆與表達(dá)分析[J]. 楊祥燕,蔡元保,吳青松,孫光明. 園藝學(xué)報(bào). 2009(11)
[10]脫落酸在植物逆境脅迫研究中的進(jìn)展[J]. 郝格格,孫忠富,張錄強(qiáng),杜克明. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào). 2009(18)
博士論文
[1]水稻鋅指蛋白基因RZF5和RZF71的克隆與功能分析[D]. 郭書(shū)巧.南京農(nóng)業(yè)大學(xué) 2006
本文編號(hào):3337059
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