發(fā)布時間：2018-02-25 15:21

  本文關鍵詞： 擬南芥 糖基轉移酶 UGT75X 脫落酸 耐逆性　出處：《山東大學》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：脫落酸(Abscisicacid,ABA)作為一個多功能的植物激素,它在促進休眠、抑制生長、促進氣孔關閉、種子萌發(fā)、胚胎發(fā)育、果實成熟和脫落及參與外界非生物脅迫中發(fā)揮重要作用。糖基轉移酶通過催化糖基化反應將糖基從核苷酸糖供體移至受體分子上,從而改變受體的穩(wěn)定性、水溶性、生物活性及亞細胞定位等,在維持植物的正常生長發(fā)育過程及調節(jié)植物細胞代謝平衡中發(fā)揮重要作用。最近幾年針對植物糖基轉移酶這個大家族的研究越來越深入。不同的糖基轉移酶糖基化的受體不同其功能也不盡相同,直到現(xiàn)在只有少數(shù)的催化活性和作用已經明確,仍有很多成員的功能作用不清楚。相關芯片數(shù)據(jù)顯示,糖基轉移酶UGT75X(因本論文數(shù)據(jù)尚未發(fā)表,暫用此名稱代替)能夠受非生物脅迫誘導表達。推測該基因可能在植物應對非生物脅迫中發(fā)揮作用。本論文針對糖基轉移酶基因UGT75X進行了相關實驗,探索其在參與植物對逆境的適應性方面的功能作用。主要的研究內容及結果如下。通過qRT-PCR和promoter:GUS轉基因植物的研究發(fā)現(xiàn),UGT75X基因能夠被ABA、鹽脅迫、干旱脅迫誘導上調表達。通過純化該糖基轉移酶和體外酶活鑒定,發(fā)現(xiàn)UGT75X能夠糖基化脫落酸,并且通過比較來源于UGT75X轉基因植物與野生型擬南芥的可溶性蛋白對ABA的催化活性,也證明了UGT75X的超表達提高了對ABA的糖基化修飾活性。我們進一步對UGT75X的轉基因植物進行了非生物脅迫相關實驗,發(fā)現(xiàn)UGT75X轉基因株系在鹽、干旱及ABA處理條件下,其萌發(fā)率和萌發(fā)生長期子葉轉綠率都比野生型明顯提高,耐逆性增強。這可能是由于UGT75X的糖基化活性降低了內源ABA對萌發(fā)的抑制作用,從而種子萌發(fā)和轉綠生長得到促進。在對土壤培養(yǎng)的萌發(fā)后苗子進行鹽、干旱處理實驗時,卻發(fā)現(xiàn)UGT75X過表達株系的存活率比野生型降低,葉片離體失水率也比野生型加快,出現(xiàn)對逆境脅迫抵抗性下降的表型。在ABA誘導的氣孔關閉實驗中,發(fā)現(xiàn)UGT75X轉基因植物對ABA不敏感,氣孔開度比野生型大。我們認為這可能是由于UGT75X糖基化ABA減少了轉基因植物體內ABA的含量,逆境狀態(tài)下的ABA信號減弱,使植物表現(xiàn)出對逆境敏感的表型。通過qRT-PCR我們分析了萌發(fā)后生長階段UGT75X轉基因植物以及野生型擬南芥中的ABA依賴和非依賴途徑相關抗逆基因在轉錄水平的表達變化。結果發(fā)現(xiàn)ABA依賴途徑中的關鍵基因,如RD22、RAB18、RD29A、RD29B、AIL1、AREB1,他們的表達量在UGT75X轉基因植物中比野生型明顯下降;非ABA依賴途徑的重要轉錄因子,如DREB2A經過非生物脅迫處理后,在UGT75X轉基因植物中的表達量也比野生型顯著的降低。這些結果說明UGT75X基因在萌發(fā)后對耐逆性的負調控作用可能是通過ABA依賴型和ABA非依賴型兩條不同途徑導致的。本研究從UGT75X糖基化修飾ABA的角度,發(fā)現(xiàn)了該基因在植物對逆境適應性方面的作用,表現(xiàn)為萌發(fā)期增強抗逆,而萌發(fā)后降低抗性,可能反映了該基因的作用與植物發(fā)育階段有密切關系。該研究豐富了植物耐逆的分子機理,也為提高農作物萌發(fā)期耐逆性奠定了理論基礎。該工作還需要利用UGT75X基因的突變體進一步研究該糖基轉移酶的功能。
[Abstract]:......
【學位授予單位】：山東大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：Q943.2

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 王軍;侯丙凱;;植物小分子化合物的糖基化與糖基轉移酶[J];植物生理學通訊;2008年05期

2 王克夷;糖基轉移酶的研究進展[J];生物化學與生物物理進展;1994年01期

3 ;臺科學家破解細菌胞壁糖基轉移酶的結構與作用機制[J];生物學教學;2012年12期

4 魏遠安,姚評佳,謝慶武,梁錦添;固定化果糖基轉移酶的理化性質及穩(wěn)定性研究[J];廣西大學學報(自然科學版);2002年01期

5 丁向明,吳士良,陳惠黎;糖基轉移酶的結構生物學[J];生命的化學;2003年05期

6 林凡云;陸瓊嫻;徐劍宏;史建榮;;兩個與鹽和赤霉病菌脅迫相關的小麥糖基轉移酶基因的克隆與表達[J];遺傳;2008年12期

7 周文靈;陳剛;王瑛華;李玲;;植物糖基轉移酶及其在代謝工程中的應用[J];生物技術;2009年06期

8 周大煒;劉斌;吳俊麗;胡波;齊源遠;;糖基轉移酶反應的基質輔助激光解吸電離-飛行時間質譜法監(jiān)測[J];質譜學報;2011年04期

9 劉婧;陳啟和;章海鋒;傅明亮;何國慶;;糖苷酶與糖基轉移酶工程的研究進展[J];食品工業(yè)科技;2010年08期

10 田鵬;劉占林;;糖基轉移酶超家族[J];生命的化學;2011年05期

相關會議論文 前8條

1 王春臺;;一個新的煙草糖基轉移酶的初步研究[A];中國遺傳學會第八次代表大會暨學術討論會論文摘要匯編（2004-2008）[C];2008年

2 李華;徐進新;劉勁松;;友菌素糖基轉移酶AmiGT的晶體學結構和功能研究[A];中國晶體學會第五屆全國會員代表大會暨學術大會（大分子分會場）論文摘要集[C];2012年

3 林凡云;陸瓊嫻;徐劍宏;史建榮;;兩個小麥糖基轉移酶基因的克隆與表達分析[A];江蘇省植物病理學會第十一次會員代表大會暨學術研討會論文集[C];2008年

4 徐四川;王寧;鄒成亮;王琳;馬麗英;鄧圣榮;經山;;ADP核糖基轉移酶蛋白活性位點的研究[A];第五屆全國化學生物學學術會議論文摘要集[C];2007年

5 梁冬梅;喬建軍;;抗生素糖基轉移酶的進化關聯(lián)及進化來源研究[A];第二屆中國青年學者微生物遺傳學學術研討會論文集[C];2006年

6 ;The UDP-glucosyltransferase multigene family in Bombyx mori[A];中國蠶學會第六屆青年學術研討會論文集（1）[C];2009年

7 孫延國;侯丙凱;;擬南芥耐鹽相關糖基轉移酶基因UGT-5功能研究[A];山東植物生理學會第七次代表大會暨植物生物學與現(xiàn)代農業(yè)研討會論文集[C];2012年

8 王軍;侯丙凱;;擬南芥細胞分裂素糖基轉移酶基因的表達規(guī)律及功能研究[A];中國植物學會七十五周年年會論文摘要匯編（1933-2008）[C];2008年

相關博士學位論文 前7條

1 于寒松;紅景天糖基轉移酶家族基因克隆、鑒定及轉基因發(fā)根系統(tǒng)的建立[D];吉林大學;2008年

2 邵明海;擬南芥編碼糖基轉移酶基因2247的分子克隆和功能分析[D];中國科學院研究生院（上海生命科學研究院）;2002年

3 王軍;擬南芥細胞分裂素N-糖基轉移酶基因功能分析[D];山東大學;2011年

4 金尚卉;擬南芥生長素糖基轉移酶基因UGT74D1的鑒定及功能研究[D];山東大學;2013年

5 王嵐;依博素生物合成基因ste5、ste22的克隆、表達和功能研究[D];中國協(xié)和醫(yī)科大學;2008年

6 鮑勇剛;依博素ste11基因的功能性質及乳酸菌糖基轉移酶基因對ste7和ste22的置換研究[D];中國協(xié)和醫(yī)科大學;2008年

7 陳舌;PKB對β1，，4半乳糖基轉移酶Ⅰ調控及p110C與PAK1相互作用的研究[D];復旦大學;2003年

相關碩士學位論文 前10條

1 余軒;米曲霉果糖基轉移酶的分離純化與催化活性研究[D];鄭州輕工業(yè)學院;2015年

2 董瑞瑞;擬南芥糖基轉移酶基因UGT76E12的克隆及其參與逆境適應性的作用分析[D];山東大學;2015年

3 孫麗麗;野葛糖基轉移酶催化雜泛性的研究[D];中央民族大學;2016年

4 郭文文;黑曲霉果糖基轉移酶的異源表達及分子改造[D];江南大學;2016年

5 朱榮;4-α-糖基轉移酶的重組表達及制備大元環(huán)糊精的研究[D];江南大學;2016年

6 孫熠e

本文編號：1534082