蘋果是重要的經(jīng)濟作物,種植范圍廣泛,經(jīng)常會遭受干旱、高鹽、低溫等非生物脅迫,嚴重影響其生長發(fā)育和產(chǎn)量,因而提高蘋果的抗逆性顯得尤為重要。利用現(xiàn)代生物技術(shù)研究蘋果的抗逆機制、挖掘抗逆基因,對蘋果產(chǎn)量和品質(zhì)具有十分重要的意義。在本實驗室前期蘋果轉(zhuǎn)錄組研究中,發(fā)現(xiàn)一個在逆境脅迫下表達顯著上調(diào)的基因,編碼一種植物特有的乳膠蛋白（Major Latex Protein,MLP）。為了深入研究該基因?qū)Ψ巧锩{迫的響應(yīng),我們在原核細胞中誘導(dǎo)表達了該蛋白,研究了其對細胞抗逆功能的影響及發(fā)揮功能的位點;利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)在擬南芥中超表達該基因,研究在植物體中的抗逆作用。主要研究結(jié)果如下:（1）MdMLP423基因的生物信息學(xué)分析。本實驗室前期蘋果轉(zhuǎn)錄組研究中發(fā)現(xiàn)了一個鹽脅迫誘導(dǎo)表達上調(diào)7倍的基因,該基因在GenBank中的注冊號為LOC103448744,編碼的蛋白質(zhì)被命名為MdMLP423,屬于乳膠蛋白。該基因定位于蘋果第11號染色體,編碼152個氨基酸殘基。SignaIP和TMHMM軟件分析發(fā)現(xiàn),MdMLP423蛋白無信號肽也不存在跨膜區(qū),屬于水溶性胞質(zhì)蛋白。基于擬南芥MLP（AtMLP28）同源建�？�... 

【文章來源】：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

Betv1蛋白的三維結(jié)構(gòu)（Toyamaetal.,2003）

個短的 α 螺旋位于大的疏水凹槽的一端，β4 和 β5 之間的無規(guī)則卷曲位于疏水凹槽的一端。另一個不同之處在于保守的 Bet v 1 折疊，經(jīng)典的 Bet v 1 折疊中的 β1 和 β2 在LP 中被介于 β2 和 α2 之間的一個含有 45～65 殘基的長而靈活的環(huán)所取代，該環(huán)是非構(gòu)化且可變的與富含甘氨酸的環(huán)相鄰。另外 MLP 蛋白中 91 位的組氨酸殘基（β2 和 β3間的環(huán)）和 160 位的谷氨酸殘基（長 α 螺旋）之間存在一個潛在的鹽橋，可以起到穩(wěn)結(jié)構(gòu)的作用，這一結(jié)構(gòu)在疏水腔開口處起蓋子的作用。在 Bet v 1 的溶解結(jié)構(gòu)和晶體構(gòu)中都很難界定無規(guī)則卷曲的存在。相反，在黃色羽扇豆 LLPR-102B 與玉米素復(fù)合的晶體結(jié)構(gòu)中卻在相同的位置存在與 MLP28 一樣的鹽橋，其類似于疏水凹槽的“門”。外一個 MLP（AT1G240000.1）的晶體結(jié)構(gòu)顯示與 MLP28 的折疊相似，但它僅有 5 β 折疊片圍繞羧基端的含有 21 個氨基酸 α 螺旋，這是由于 AT1G240000.1 在 α1 螺旋后缺失 33 個氨基酸（Lytle et al., 2009）。MLP（AT1G24000 0.1）缺少無規(guī)則環(huán)、富甘氨酸的環(huán)和 β2 折疊片，導(dǎo)致其疏水凹槽明顯小于 MLP28。此外，在 α1 和 β3 折疊只有一個小環(huán)，而不是像 MLP28 一樣存在覆蓋凹槽的長環(huán)。

驗室前期的蘋果轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)中，發(fā)現(xiàn)了一個在鹽脅迫下表達上調(diào)的能響應(yīng)非生物脅迫。將該基因序列在 NCBI（National Center of Biot中進行 BlastP 序列比對，發(fā)現(xiàn)其與 NCBI 中的 LOC103448744 完dMLP423，定位在蘋果的第 11 條染色體上。MdMLP423 含有 459 b 3-1），編碼植物特有的乳膠蛋白（Major Latex Protein，MLP），預(yù)與其他物種的 MLP 成員進行序列比對，發(fā)現(xiàn) MLP 蛋白都存在一h loop 區(qū)域。Gly-rich loop 中含有保守的甘氨酸，序列為 Glyxxxx423 中此序列稍有不同 Gly46Gly47Gly48xxxxGly53（圖 3-2）。S件分析發(fā)現(xiàn)，MdMLP423 屬于無信號肽、無跨膜結(jié)構(gòu)域的胞質(zhì)蛋（AtMLP28）同源建�？芍�，MdMLP423 的結(jié)構(gòu)與其他 MLP 成員 3 個 α 螺旋組成，其中 7 片 β 折疊圍繞羧基端一段長 α 螺旋（α3 折疊，另外結(jié)構(gòu)中還有一個由無規(guī)則卷曲構(gòu)成疏水凹槽，能與配生物學(xué)功能（圖 3-3）。

【參考文獻】：
期刊論文
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