二穗短柄草BdWAR1在生長素與脫落酸信號途徑中的功能研究
發(fā)布時間：2022-02-12 03:52
生長素和脫落酸是兩種非常重要的植物激素,它們之間既相互獨立又協(xié)調(diào)地調(diào)控植物種子萌發(fā)、營養(yǎng)生長、種子成熟和休眠等生長發(fā)育與環(huán)境脅迫的各個過程。當植物體內(nèi)生長素增多時,AUX/IAAs被生長素受體SCFTIR1/AFBs泛素化,隨后被26S蛋白酶體降解,從而釋放ARFs,并進一步調(diào)控下游生長素相關(guān)基因的表達。脫落酸的主要功能是抑制生長和調(diào)節(jié)植物對脅迫的響應。當植物體內(nèi)ABA水平升高后,PP2Cs的磷酸酶活性被降低,SnRK2s磷酸激酶活性升高,從而激活下游轉(zhuǎn)錄因子ABI3,ABI5等ABA相關(guān)蛋白的表達。近年來,生長素和脫落酸兩個信號途徑的交互作用逐漸成為發(fā)育生物學的研究熱點。而在ABA和生長素信號轉(zhuǎn)導過程中,特別是信號被受體接受后和下游轉(zhuǎn)錄因子被激活之前有沒有交互作用,目前為止研究甚少。本研究的目的旨在禾本科中尋找新的互作方式來進一步研究ABA與生長素協(xié)同調(diào)控植物發(fā)育的復雜性。我們通過對二穗短柄草突變體庫的篩選得到一株對生長素弱敏感的突變體由此展開實驗研究,得到結(jié)果如下:（1）通過對30株二穗短柄草T-DNA插入突變體的篩選,我們得到一株對生長素弱響應的突變體,并將...
【文章來源】：山東農(nóng)業(yè)大學山東省
【文章頁數(shù)】：73 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
二穗短柄草染色體與小麥染色體間的同源性比較
山東農(nóng)業(yè)大學碩士學位論文7的染色體加倍大概在五六萬年前，比上述作物分化時間要早，但比水稻晚（TheInternationalBrachypodiumInitinative,2010）。因此，與水稻相比，短柄草與谷類作物親緣關(guān)系更為接近（如圖1-2）。圖1-2二穗短柄草與其他禾本科作物進化關(guān)系圖（Opanowiczetal.,2008）Fig.1-2SchematicphylogeneticrelationshipofB.distachyontootherGramineae(Opanowiczetal.,2008)1.2.3二穗短柄草易遺傳轉(zhuǎn)化目前已經(jīng)有很成熟的基于農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化二穗短柄草的方法（Bablaketal.,1995；Vogeletal.,2006；SogutmazandBudak,2018），農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化二穗短柄草約在22-31周就可以完成（如圖1-3）。通常，愈傷組織是從發(fā)育不成熟的種子中分離出來的，轉(zhuǎn)化成功率約為50%。使用基于農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化方法，很多二穗短柄草T-DNA插入的突變體文庫已生成，例如BrachyTAG（JohnInnesCenter，Norwich，UK）包含約4,117個Bd21背景的T-DNA插入株系（Tholeetal.,2010），但目前無法訪問。第二個可供用戶訪問的T-DNA文庫由USDA和DOE-JGI共同建立，其中包含23,649個以Bd21為背景的T-DNA插入突變體（Braggetal.,2012）。二穗短柄草突變體庫的構(gòu)建是探討單子葉植物生物學各類研究的寶貴資源。鑒于現(xiàn)在很多學術(shù)資源的開放性，且二穗短柄草適合谷類作物功能學遺傳研究，使得該物種已經(jīng)迅速成為各種作物性狀研究的模型，包括但不限于細胞壁生物學、春化、進化生物學、根的發(fā)育、宿主-微生物/微生物群的相互作用，以及對非生物脅迫的反應等的研究。
二穗短柄草BdWAR1在生長素與脫落酸信號途徑中的功能研究8圖1-3農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化二穗短柄草概述(Braggetal.,2015)Fig.1-3OverviewoftheBrachypodiumAgrobacterium-basedtransformationpipeline(Braggetal.,2015)1.3二穗短柄草非生物脅迫研究植物非生物脅迫耐受機制的研究對農(nóng)業(yè)非常重要，這也許可以使育種者開發(fā)出能夠抵御氣候變化和極端環(huán)境的優(yōu)質(zhì)農(nóng)作物。二穗短柄草是研究影響主要谷物非生物脅迫反應的遺傳學和基因組學的有用模型。如前文所述，二穗短柄草及其同類種屬廣泛生長在溫帶環(huán)境，因此為研究人員提供了利用這種遺傳多樣性研究適應當?shù)貧夂蚝头巧锩{迫因素的機會。由于對溫帶氣候的適應性和常見的C3光合作用機制，二穗短柄草非生物脅迫響應也密切反映了小麥、大麥和黑麥的響應（DesMaraisandJuenger,2016）。隨著高通量表型成像技術(shù)的發(fā)展，在過去十年中，與脅迫相關(guān)的復雜性狀的篩選工作日趨成熟（Fahlgrenetal.,2015）。最近，科研工作者通過使用熱成像技術(shù)篩選葉片溫度的方法，鑒定出幾種耐旱的野生型二穗短柄草株系（Ruízetal.,2016）。野生物種是從伊比利亞半島的降雨和溫度模式不同的地理區(qū)域收集的。與不適應干旱條件的株系相比，適應干旱的基因型在干旱脅迫下具有較高的葉片溫度，這與氣孔關(guān)閉增加和蒸散量降低相一致（Jones,1999）。這些耐干旱以及干旱敏感株系的進一步分子和遺傳特征的研究無疑將有助于解釋其潛在機制。在四類非生物脅迫中，包括熱、高鹽、干旱和寒冷脅迫，二穗短柄草株系經(jīng)過不同的非生物脅迫處理后表現(xiàn)出不同的轉(zhuǎn)錄組的變化（Priestetal.,2014）�；蚬脖磉_網(wǎng)絡(luò)
【參考文獻】：
期刊論文
[1]脫落酸通過影響生長素合成及分布抑制擬南芥主根伸長[J]. 袁冰劍,張森磊,曹萌萌,王志娟,李霞. 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學報. 2014(11)
[2]Abscisic Acid Receptors:Past,Present and Future[J]. David J.Weston. Journal of Integrative Plant Biology. 2011(06)
[3]Auxin distribution and transport during embryogenesis and seed germi-nation of Arabidopsis[J]. NI DI AN, LING JIAN WANG, CHUN HONG DING, ZHI HONG XU, Institute of Plant Physiology and Ecology, Shanghai Institutes for Biological Sciences, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 200032, China College of Bioscience, East China Normal University, Shangha. Cell Research. 2001(04)
本文編號：3621211
【文章來源】：山東農(nóng)業(yè)大學山東省
【文章頁數(shù)】：73 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
二穗短柄草染色體與小麥染色體間的同源性比較
山東農(nóng)業(yè)大學碩士學位論文7的染色體加倍大概在五六萬年前，比上述作物分化時間要早，但比水稻晚（TheInternationalBrachypodiumInitinative,2010）。因此，與水稻相比，短柄草與谷類作物親緣關(guān)系更為接近（如圖1-2）。圖1-2二穗短柄草與其他禾本科作物進化關(guān)系圖（Opanowiczetal.,2008）Fig.1-2SchematicphylogeneticrelationshipofB.distachyontootherGramineae(Opanowiczetal.,2008)1.2.3二穗短柄草易遺傳轉(zhuǎn)化目前已經(jīng)有很成熟的基于農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化二穗短柄草的方法（Bablaketal.,1995；Vogeletal.,2006；SogutmazandBudak,2018），農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化二穗短柄草約在22-31周就可以完成（如圖1-3）。通常，愈傷組織是從發(fā)育不成熟的種子中分離出來的，轉(zhuǎn)化成功率約為50%。使用基于農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化方法，很多二穗短柄草T-DNA插入的突變體文庫已生成，例如BrachyTAG（JohnInnesCenter，Norwich，UK）包含約4,117個Bd21背景的T-DNA插入株系（Tholeetal.,2010），但目前無法訪問。第二個可供用戶訪問的T-DNA文庫由USDA和DOE-JGI共同建立，其中包含23,649個以Bd21為背景的T-DNA插入突變體（Braggetal.,2012）。二穗短柄草突變體庫的構(gòu)建是探討單子葉植物生物學各類研究的寶貴資源。鑒于現(xiàn)在很多學術(shù)資源的開放性，且二穗短柄草適合谷類作物功能學遺傳研究，使得該物種已經(jīng)迅速成為各種作物性狀研究的模型，包括但不限于細胞壁生物學、春化、進化生物學、根的發(fā)育、宿主-微生物/微生物群的相互作用，以及對非生物脅迫的反應等的研究。
二穗短柄草BdWAR1在生長素與脫落酸信號途徑中的功能研究8圖1-3農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化二穗短柄草概述(Braggetal.,2015)Fig.1-3OverviewoftheBrachypodiumAgrobacterium-basedtransformationpipeline(Braggetal.,2015)1.3二穗短柄草非生物脅迫研究植物非生物脅迫耐受機制的研究對農(nóng)業(yè)非常重要，這也許可以使育種者開發(fā)出能夠抵御氣候變化和極端環(huán)境的優(yōu)質(zhì)農(nóng)作物。二穗短柄草是研究影響主要谷物非生物脅迫反應的遺傳學和基因組學的有用模型。如前文所述，二穗短柄草及其同類種屬廣泛生長在溫帶環(huán)境，因此為研究人員提供了利用這種遺傳多樣性研究適應當?shù)貧夂蚝头巧锩{迫因素的機會。由于對溫帶氣候的適應性和常見的C3光合作用機制，二穗短柄草非生物脅迫響應也密切反映了小麥、大麥和黑麥的響應（DesMaraisandJuenger,2016）。隨著高通量表型成像技術(shù)的發(fā)展，在過去十年中，與脅迫相關(guān)的復雜性狀的篩選工作日趨成熟（Fahlgrenetal.,2015）。最近，科研工作者通過使用熱成像技術(shù)篩選葉片溫度的方法，鑒定出幾種耐旱的野生型二穗短柄草株系（Ruízetal.,2016）。野生物種是從伊比利亞半島的降雨和溫度模式不同的地理區(qū)域收集的。與不適應干旱條件的株系相比，適應干旱的基因型在干旱脅迫下具有較高的葉片溫度，這與氣孔關(guān)閉增加和蒸散量降低相一致（Jones,1999）。這些耐干旱以及干旱敏感株系的進一步分子和遺傳特征的研究無疑將有助于解釋其潛在機制。在四類非生物脅迫中，包括熱、高鹽、干旱和寒冷脅迫，二穗短柄草株系經(jīng)過不同的非生物脅迫處理后表現(xiàn)出不同的轉(zhuǎn)錄組的變化（Priestetal.,2014）�；蚬脖磉_網(wǎng)絡(luò)
【參考文獻】：
期刊論文
[1]脫落酸通過影響生長素合成及分布抑制擬南芥主根伸長[J]. 袁冰劍,張森磊,曹萌萌,王志娟,李霞. 中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學報. 2014(11)
[2]Abscisic Acid Receptors:Past,Present and Future[J]. David J.Weston. Journal of Integrative Plant Biology. 2011(06)
[3]Auxin distribution and transport during embryogenesis and seed germi-nation of Arabidopsis[J]. NI DI AN, LING JIAN WANG, CHUN HONG DING, ZHI HONG XU, Institute of Plant Physiology and Ecology, Shanghai Institutes for Biological Sciences, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 200032, China College of Bioscience, East China Normal University, Shangha. Cell Research. 2001(04)
本文編號：3621211
本文鏈接：http://www.sikaile.net/shoufeilunwen/benkebiyelunwen/3621211.html
最近更新
教材專著
