SlBRI1磷酸化位點(diǎn)Thr-1050及下游組分對(duì)番茄生長(zhǎng)發(fā)育的影響
發(fā)布時(shí)間:2021-08-15 05:04
油菜素甾醇(Brassinosteroids,BRs)是重要的植物激素,在植物生長(zhǎng)發(fā)育方面發(fā)揮了重要作用。番茄是全世界種植面積最廣的蔬菜作物之一,外源噴施適當(dāng)濃度的BR或過(guò)表達(dá)BR信號(hào)正向調(diào)控基因能夠通過(guò)增強(qiáng)BR信號(hào)來(lái)改變番茄的農(nóng)藝學(xué)性狀。前人研究證實(shí)對(duì)擬南芥BRI1(Brassinosteroid Insenstive 1)的不同磷酸化位點(diǎn)進(jìn)行修飾會(huì)調(diào)控BR信號(hào)強(qiáng)度是植株生長(zhǎng)發(fā)育表現(xiàn)多樣性。番茄作為重要的園藝作物,其BR信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)路徑中僅有Sl DWARF、Sl BRI1、Sl SERK3A(Somatic Embryogensis Recptor Kinase 3A)、Sl SERK3B(Somatic Embryogensis Recptor Kinase 3B)和Sl BZR1(Brassinazole Resistant 1)等少數(shù)幾個(gè)組分的功能得到解析,對(duì)BR信號(hào)缺乏全面且深入的研究。為進(jìn)一步探究BR信號(hào)對(duì)番茄農(nóng)藝學(xué)性狀的影響,本研究首先以Sl BRI1磷酸化位點(diǎn)蘇氨酸-1050(Thr-1050)為研究對(duì)象,從BRI1自磷酸化水平、BR信號(hào)的變化、植物激素的響應(yīng)、營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期...
【文章來(lái)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(yè)數(shù)】:130 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
油菜素甾醇信號(hào)通路調(diào)控模型(Trevoretal.2020)
第一章文獻(xiàn)綜述11MAPK信號(hào),減輕了BIN2對(duì)bHLH轉(zhuǎn)錄因子SPEECHLESS(SPCH)的抑制作用,進(jìn)而促進(jìn)細(xì)胞的第一次不對(duì)稱(chēng)分裂(Gudesblatetal.2012;Houbaertetal.2018);組氨酸去乙;窰DA6與BIN2相互作用并導(dǎo)致BIN2第189位賴(lài)氨酸去乙;,去乙;驜IN2的活性受到抑制,進(jìn)而解除對(duì)BZR1/BES1的抑制作用(Haoetal.2016);定位于細(xì)胞膜上的OCTOPUS(OPS)通過(guò)與BIN2的相互作用將其滯留在細(xì)胞質(zhì),細(xì)胞核中BIN2積累量的減少有助于根韌皮部的分化(Paulineetal.2015)。圖1-2擬南芥和水稻中GSK3-like激酶信號(hào)調(diào)控網(wǎng)絡(luò)(YounandKim2014)Fig.4-1SignalingnetworkmediatedbyGSK3-likekinasesinarabidopsisandrice(YounandKim2014)水稻中:OVATE家族蛋白OFP1、OFP3和OFP8都能夠介導(dǎo)水稻BR信號(hào)參與赤霉素或BR合成基因的表達(dá)調(diào)控,其中OFP1和OFP8起正向調(diào)控作用,能夠與DLT共同促BR合成基因的表達(dá),BR信號(hào)被阻斷后,OFP1被GSK2磷酸化后穩(wěn)定降低而發(fā)生降解,OFP8被GSK2磷酸化后滯留在胞質(zhì)不能進(jìn)入細(xì)胞核行使轉(zhuǎn)錄功能;OFP3被GSK2磷酸化后在細(xì)胞核內(nèi)積累,作為轉(zhuǎn)錄抑制子能夠與核內(nèi)的OFP1,OSH1,OSH15和BZR1相互作用并抑制他們的轉(zhuǎn)錄活性,在BR信號(hào)中起負(fù)調(diào)控作用(Xiaoetal.2017;Xiaoetal.2020;Yangetal.2016)。BRs和SLs促進(jìn)中胚軸細(xì)胞的伸長(zhǎng)由植物特有U-type細(xì)胞周期蛋白CYCU2調(diào)控,當(dāng)CYCU2被GSK2磷酸化之后能夠結(jié)合獨(dú)腳金內(nèi)酯信號(hào)中的泛素酶D3,泛素化后進(jìn)入降解途徑從而導(dǎo)致中胚軸的伸長(zhǎng)受到抑制;同屬于U-type細(xì)胞周期蛋白的CYCU4;1也能被GSK2識(shí)別并被磷酸化,通過(guò)促進(jìn)葉片背軸厚壁組織細(xì)胞的分裂而調(diào)控水稻葉片的直立形態(tài),BRs能夠通過(guò)抑制GSK2的激酶活性來(lái)抑制這一過(guò)程(Sunetal.2015;Sunetal.2018)。
西北農(nóng)林科技大學(xué)博士學(xué)位論文26番茄種子消毒后置于滅菌處理的濕濾紙上25℃暗下培養(yǎng),每種類(lèi)型的種子各100粒,設(shè)置4個(gè)重復(fù),種子以胚根露白認(rèn)定為發(fā)芽,每隔24h對(duì)種子發(fā)芽數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì),直至第7天。發(fā)芽率為發(fā)芽種子占播種種子的百分比,發(fā)芽勢(shì)為前3天發(fā)芽種子占播種種子的百分比。2.1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)方法本研究利用SPSS17.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)測(cè)定的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,T1050A與SlBRI1-1及cu3-abs1與SlBRI1-1之間的差異顯著性使用Student’s檢驗(yàn)(*P<0.05、**P<0.01、***P<0.001),T1050A、SlBRI1-1和cu3-abs1三者之間的差異使用方差分析(ANOVA)。使用OriginPro8作圖。2.2結(jié)果與分析2.2.1Thr-1050位點(diǎn)保守性分析Thr-1050位于SlBRI1激酶活性區(qū),為了驗(yàn)證該位點(diǎn)在高等植物中的保守性,選擇AtBRI1、OsBRI1、ZmBRI1以及番茄中報(bào)道過(guò)的RDLRR-RLK蛋白序列與SlBRI1進(jìn)行比較,結(jié)果顯示Thr-1050位點(diǎn)具有保守性,而且與之相鄰的S1049和T1054也具有保守性(圖2-1A)。圖2-1Thr-1050位點(diǎn)保守性分析及結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)Fig.2-1Thr-1050conservationanalysisandthree-dimensional(3D)foldingstructureprediction
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Brassinosteroids regulate outer ovule integument growth in part via the control of INNER NO OUTER by BRASSINOZOLE-RESISTANT family transcription factors[J]. Dandan Jia,Lian-Ge Chen,Guimin Yin,Xiaorui Yang,Zhihua Gao,Yi Guo,Yu Sun,Wenqiang Tang. Journal of Integrative Plant Biology. 2020 (08)
[2]Overexpressing HRS1 Confers Hypersensitivity to Low Phosphate-Elicited Inhibition of Primary Root Growth in Arabidopsis thaliana[J]. Hong Liu1,2,Huixia Yang1,2,Chongming Wu1,2,Juanjuan Feng1,2,Xin Liu1,Huanju Qin1 and Daowen Wang1(1State Key Laboratory of Plant Cell and Chromosome Engineering,Institute of Genetics and Developmental Biology,the Chinese Academy of Sciences,Beijing 100101,China;2Graduate School of the Chinese Academy of Sciences,Beijing 100039,China). Journal of Integrative Plant Biology. 2009(04)
本文編號(hào):3343908
【文章來(lái)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(yè)數(shù)】:130 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
油菜素甾醇信號(hào)通路調(diào)控模型(Trevoretal.2020)
第一章文獻(xiàn)綜述11MAPK信號(hào),減輕了BIN2對(duì)bHLH轉(zhuǎn)錄因子SPEECHLESS(SPCH)的抑制作用,進(jìn)而促進(jìn)細(xì)胞的第一次不對(duì)稱(chēng)分裂(Gudesblatetal.2012;Houbaertetal.2018);組氨酸去乙;窰DA6與BIN2相互作用并導(dǎo)致BIN2第189位賴(lài)氨酸去乙;,去乙;驜IN2的活性受到抑制,進(jìn)而解除對(duì)BZR1/BES1的抑制作用(Haoetal.2016);定位于細(xì)胞膜上的OCTOPUS(OPS)通過(guò)與BIN2的相互作用將其滯留在細(xì)胞質(zhì),細(xì)胞核中BIN2積累量的減少有助于根韌皮部的分化(Paulineetal.2015)。圖1-2擬南芥和水稻中GSK3-like激酶信號(hào)調(diào)控網(wǎng)絡(luò)(YounandKim2014)Fig.4-1SignalingnetworkmediatedbyGSK3-likekinasesinarabidopsisandrice(YounandKim2014)水稻中:OVATE家族蛋白OFP1、OFP3和OFP8都能夠介導(dǎo)水稻BR信號(hào)參與赤霉素或BR合成基因的表達(dá)調(diào)控,其中OFP1和OFP8起正向調(diào)控作用,能夠與DLT共同促BR合成基因的表達(dá),BR信號(hào)被阻斷后,OFP1被GSK2磷酸化后穩(wěn)定降低而發(fā)生降解,OFP8被GSK2磷酸化后滯留在胞質(zhì)不能進(jìn)入細(xì)胞核行使轉(zhuǎn)錄功能;OFP3被GSK2磷酸化后在細(xì)胞核內(nèi)積累,作為轉(zhuǎn)錄抑制子能夠與核內(nèi)的OFP1,OSH1,OSH15和BZR1相互作用并抑制他們的轉(zhuǎn)錄活性,在BR信號(hào)中起負(fù)調(diào)控作用(Xiaoetal.2017;Xiaoetal.2020;Yangetal.2016)。BRs和SLs促進(jìn)中胚軸細(xì)胞的伸長(zhǎng)由植物特有U-type細(xì)胞周期蛋白CYCU2調(diào)控,當(dāng)CYCU2被GSK2磷酸化之后能夠結(jié)合獨(dú)腳金內(nèi)酯信號(hào)中的泛素酶D3,泛素化后進(jìn)入降解途徑從而導(dǎo)致中胚軸的伸長(zhǎng)受到抑制;同屬于U-type細(xì)胞周期蛋白的CYCU4;1也能被GSK2識(shí)別并被磷酸化,通過(guò)促進(jìn)葉片背軸厚壁組織細(xì)胞的分裂而調(diào)控水稻葉片的直立形態(tài),BRs能夠通過(guò)抑制GSK2的激酶活性來(lái)抑制這一過(guò)程(Sunetal.2015;Sunetal.2018)。
西北農(nóng)林科技大學(xué)博士學(xué)位論文26番茄種子消毒后置于滅菌處理的濕濾紙上25℃暗下培養(yǎng),每種類(lèi)型的種子各100粒,設(shè)置4個(gè)重復(fù),種子以胚根露白認(rèn)定為發(fā)芽,每隔24h對(duì)種子發(fā)芽數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì),直至第7天。發(fā)芽率為發(fā)芽種子占播種種子的百分比,發(fā)芽勢(shì)為前3天發(fā)芽種子占播種種子的百分比。2.1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)方法本研究利用SPSS17.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)測(cè)定的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,T1050A與SlBRI1-1及cu3-abs1與SlBRI1-1之間的差異顯著性使用Student’s檢驗(yàn)(*P<0.05、**P<0.01、***P<0.001),T1050A、SlBRI1-1和cu3-abs1三者之間的差異使用方差分析(ANOVA)。使用OriginPro8作圖。2.2結(jié)果與分析2.2.1Thr-1050位點(diǎn)保守性分析Thr-1050位于SlBRI1激酶活性區(qū),為了驗(yàn)證該位點(diǎn)在高等植物中的保守性,選擇AtBRI1、OsBRI1、ZmBRI1以及番茄中報(bào)道過(guò)的RDLRR-RLK蛋白序列與SlBRI1進(jìn)行比較,結(jié)果顯示Thr-1050位點(diǎn)具有保守性,而且與之相鄰的S1049和T1054也具有保守性(圖2-1A)。圖2-1Thr-1050位點(diǎn)保守性分析及結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)Fig.2-1Thr-1050conservationanalysisandthree-dimensional(3D)foldingstructureprediction
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Brassinosteroids regulate outer ovule integument growth in part via the control of INNER NO OUTER by BRASSINOZOLE-RESISTANT family transcription factors[J]. Dandan Jia,Lian-Ge Chen,Guimin Yin,Xiaorui Yang,Zhihua Gao,Yi Guo,Yu Sun,Wenqiang Tang. Journal of Integrative Plant Biology. 2020 (08)
[2]Overexpressing HRS1 Confers Hypersensitivity to Low Phosphate-Elicited Inhibition of Primary Root Growth in Arabidopsis thaliana[J]. Hong Liu1,2,Huixia Yang1,2,Chongming Wu1,2,Juanjuan Feng1,2,Xin Liu1,Huanju Qin1 and Daowen Wang1(1State Key Laboratory of Plant Cell and Chromosome Engineering,Institute of Genetics and Developmental Biology,the Chinese Academy of Sciences,Beijing 100101,China;2Graduate School of the Chinese Academy of Sciences,Beijing 100039,China). Journal of Integrative Plant Biology. 2009(04)
本文編號(hào):3343908
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