本文關(guān)鍵詞：小麥籽粒高分子量谷蛋白重要調(diào)控因子的克隆及功能鑒定，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)》 2015年

小麥籽粒高分子量谷蛋白重要調(diào)控因子的克隆及功能鑒定

郭衛(wèi)衛(wèi)  

【摘要】：小麥谷蛋白作為種子儲(chǔ)藏蛋白的重要組分,其含量和組成影響著面筋強(qiáng)度和面團(tuán)彈性。種子發(fā)育過(guò)程中,種子儲(chǔ)藏蛋白的合成以及儲(chǔ)藏蛋白基因的表達(dá)都受到轉(zhuǎn)錄因子的嚴(yán)格調(diào)控；因此克隆調(diào)控谷蛋白亞基基因的轉(zhuǎn)錄因子對(duì)于改善小麥品質(zhì)具有積極的推動(dòng)作用。本論文篩選到影響小麥高分量谷蛋白亞基表達(dá)的調(diào)控因子TaGAMyb、TaGCN5、TaNAC46,并初步明確了其調(diào)控關(guān)系。取得的主要研究結(jié)果如下：1.體外結(jié)合實(shí)驗(yàn)表明,MYB類轉(zhuǎn)錄因子TaGAMyb可以結(jié)合在小麥高分子量谷蛋白亞基基因(TaGLU-1)的啟動(dòng)子區(qū),并且結(jié)合位點(diǎn)數(shù)目多少以及結(jié)合能力強(qiáng)弱與谷蛋白表達(dá)相關(guān)；轉(zhuǎn)化模式植物擬南芥發(fā)現(xiàn),TaGAMyb可以直接結(jié)合在TaGLU-1基因啟動(dòng)子區(qū)促進(jìn)其表達(dá)。 2.酵母雙雜實(shí)驗(yàn)篩選到TaGAMyb互作蛋白GCN5,擬南芥轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證實(shí),GCN5通過(guò)TaGAMyb結(jié)合在TaGLU-1Dy基因的啟動(dòng)子區(qū),并通過(guò)影響TaGLU-1Dy啟動(dòng)子區(qū)H3K9和H3K14的乙�；絽⑴c其表達(dá)調(diào)控。小麥?zhǔn)诜酆蟛煌鞌?shù)種子中表達(dá)分析結(jié)果表明,TaGCN5蛋白主要在發(fā)育中期和晚期的種子中表達(dá)；ChIP結(jié)果證實(shí),小麥體內(nèi)TaGCN5可以結(jié)合在TaGLU-1基因的啟動(dòng)子區(qū)；比較分析小麥?zhǔn)诜酆蟛煌鞌?shù)種子中TaGLU-1Bx、TaGLU-1By、 TaGLU-1Dx、TaGLU-1Dy啟動(dòng)子區(qū)H3K9和H3K14乙�；降淖兓l(fā)現(xiàn),與它們的表達(dá)時(shí)期一致,說(shuō)明1aGCN5可以結(jié)合在TaGLU-1基因啟動(dòng)子區(qū)通過(guò)影響其乙�；秸{(diào)控小麥高分子量谷蛋白亞基基因的表達(dá)。 3.體外結(jié)合實(shí)驗(yàn)、轉(zhuǎn)擬南芥以及小麥瞬時(shí)表達(dá)實(shí)驗(yàn)表明,TaNAC46蛋白可以結(jié)合到TaGLU-1Dy基因啟動(dòng)子區(qū)促進(jìn)TaGLU-1Dy基因的表達(dá)。為了進(jìn)一步研究TaNAC46對(duì)于TaGLU-基因的調(diào)控作用,我們構(gòu)建了TaNAC46基因的RNAi和超表達(dá)載體并轉(zhuǎn)化小麥,通過(guò)小麥轉(zhuǎn)基因植株TaNAC46以及TaGLU-1基因的表達(dá)分析發(fā)現(xiàn),TaNAC46RNAi轉(zhuǎn)基因株系中TaGLU-1基因的表達(dá)量與野生型相比顯著降低,而在TaNAC46超表達(dá)小麥植株中TaGLU-1基因的表達(dá)量與野生型相比顯著增加,說(shuō)明小麥體內(nèi)TaNAC46能夠促進(jìn)TaGLU-1基因的表達(dá)。同時(shí)酵母雙雜實(shí)驗(yàn)證明了TaNAC46與TaGAMyb蛋白具有相互作用,這說(shuō)明1TaNAC46可能與TaGAMyb形成 一個(gè)復(fù)合體共同參與小麥高分子量谷蛋白亞基基因的表達(dá)。 4.綜合以上研究結(jié)果,我們提出種子發(fā)育過(guò)程中,小麥TaGAMyb通過(guò)招募組蛋白乙酰轉(zhuǎn)移酶TaGCN5促進(jìn)小麥高分子量谷蛋白亞基基因的表達(dá)；胚乳特異表達(dá)基因TaNAC46體外可以結(jié)合在TaGLU-1基因啟動(dòng)子區(qū),并且在擬南芥和小麥體內(nèi)都可以促進(jìn)其表達(dá),同時(shí)TaNAC46蛋白還可以與TaGAMyb蛋白互作,這為解析小麥高分量谷蛋白亞基基因的表達(dá)調(diào)控途徑提供了新的線索。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：S512.1
【目錄】：

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5 李勇;水氮互作對(duì)小麥谷蛋白亞基以及谷蛋白大聚合體粒度分布的調(diào)控[D];山東農(nóng)業(yè)大學(xué);2011年

6 徐虹;中間偃麥草麥谷蛋白亞基的鑒定、基因克隆與分子特征分析[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2003年

7 何瑩;水稻谷蛋白的質(zhì)譜和Western Blot鑒定與貯藏蛋白分析[D];武漢大學(xué);2010年

8 易蓉;水稻灌漿期谷蛋白以及miRNA的表達(dá)研究[D];武漢大學(xué);2013年

9 張曉科;小麥谷蛋白亞基基因Dx5（+Dy10）的分子選擇及效果研究[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2004年

10 郭衛(wèi)衛(wèi);小麥籽粒高分子量谷蛋白重要調(diào)控因子的克隆及功能鑒定[D];中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 韓暢;帶芒草屬低分子量谷蛋白基因研究[D];四川農(nóng)業(yè)大學(xué);2009年

2 張麗;豫麥34低分子量谷蛋白亞基的基因克隆與序列分析[D];河南大學(xué);2010年

3 何坤;小麥麥谷蛋白亞基基因克隆及其功能研究[D];河北師范大學(xué);2012年

4 孔德媛;青稞麥谷蛋白亞基的分離及其編碼基因的克隆[D];四川農(nóng)業(yè)大學(xué);2013年

5 曾節(jié);帶芒草屬低分子量谷蛋白基因的克隆及序列分析[D];四川農(nóng)業(yè)大學(xué);2008年

6 沈蕾;小麥新品種川麥42低分子量谷蛋白亞基基因序列分析[D];四川農(nóng)業(yè)大學(xué);2005年

7 戴開(kāi)軍;小麥育種親本麥谷蛋白亞基分析利用研究[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2005年

8 王建偉;華山新麥草低分子量谷蛋白亞基基因克隆及序列分析[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2008年

9 楊帆;新麥草低分子量谷蛋白基因研究[D];四川農(nóng)業(yè)大學(xué);2011年

10 李艷亮;小麥品種“陜253”低分子量谷蛋白基因克隆、原核表達(dá)及功能鑒定[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2010年

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