小麥U-box E3連接酶基因TaPUB1在植物非生物脅迫耐性中的功能研究
發(fā)布時間:2021-09-06 22:45
小麥(Triticum aestivum L.)是人類主要的糧食作物,逆境脅迫嚴重影響小麥生長與產量。挖掘小麥抗逆相關基因功能,對于選育抗逆高產穩(wěn)產小麥品種、保障糧食安全具有重要意義。而E3連接酶是泛素系統(tǒng)(UPS)中的關鍵酶,在調控植物生長發(fā)育和逆境適應中發(fā)揮重要作用。本實驗室前期從小麥中獲得一個U-box型E3連接酶編碼基因TaPUB1,該基因的表達能夠被干旱、鹽、鎘(Cd)脅迫等多種非生物脅迫和ABA等激素誘導表達。為研究TaPUB1的生物學功能,本文利用轉基因本生煙和轉基因小麥,對TaPUB1在干旱、重金屬Cd脅迫及ABA響應中的功能進行了深入研究。主要結果如下:1.小麥TaPUB1通過提高滲透調節(jié)能力及抗氧化能力提高植物的耐旱性(1)選取三個轉基因本生煙株系(OE9、OE10和OE11)和野生型(WT)作為實驗材料,ELISA檢測結果證明TaPUB1具有E3連接酶活性。(2)利用PEG6000模擬干旱脅迫進行種子萌發(fā)實驗,結果顯示過表達TaPUB1提高了種子的萌發(fā)率。自然干旱條件下,過表達株系幼苗存活率和成苗生長狀況明顯好于WT植株,表明過表達TaPUB1提高了本生煙的耐旱性...
【文章來源】:山東農業(yè)大學山東省
【文章頁數】:116 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
泛素/26S蛋白酶體系統(tǒng)(MarshallandVierstra,2019)
E3連接酶的分類(Vierstra,2009)
山東農業(yè)大學博士學位論文11和排列,可以將U-box型E3連接酶分為13個亞家族(Azevedoetal.,2001;Andersenetal.,2004;Mudgiletal.,2004;Samueletal.,2006;Wiborgetal.,2008)(圖1-3)。擬南芥中大約64%的U-box蛋白編碼含ARM結構域的PUB蛋白(Mudgiletal.,2004;Samueletal.,2006)。圖1-3植物U-box蛋白的結構域組成和結構分化(YeeandGoring,2009)Fig.1-3VariationsindomaincompositionsandorganizationforplantU-boxproteins(YeeandGoring,2009)SCF(Sphasekinase-associatedprotein1-Cullin1-F-box)型E3連接酶:1995年KumarandPaietta在研究WD(Trp-Asp)結構域時發(fā)現首個F-box蛋白,隨后Bai等(1996)科學家研究細胞周期蛋白CyclinF時發(fā)現,這一類蛋白都含有F-box結構域,將其命名為F-box蛋白(KumarandPaietta,1995;Baietal.,1996)。SCF多亞基E3連接酶復合物是一個最大的泛素連接酶蛋白家族,該家族由SKP1(SphaseKinaseassociatedProtein1)、CUL1(Cullin1)、RBX1(RING-Box1)和FBX(F-Box)proteins組成。其中F-Box決定了底物的特異性(Vierstra,2009)。該家族的一個共同特點是含有約50個氨基酸組成的F-box基序。F-box蛋白可以分為N端和C端,大多數情況下F-box結構域存在于其N端,主要負責與SCF復合體中的Skp1或其類似蛋白(如Asp1)的結合
【參考文獻】:
期刊論文
[1]土壤重金屬污染現狀及修復技巧探討[J]. 張婷,費利東,趙海衛(wèi),趙存法,程增濤,王艷芬. 世界有色金屬. 2019(22)
[2]Abscisic acid dynamics, signaling, and functions in plants[J]. Kong Chen,Guo-Jun Li,Ray A.Bressan,Chun-Peng Song,Jian-Kang Zhu,Yang Zhao. Journal of Integrative Plant Biology. 2020(01)
[3]農田土壤重金屬污染現狀及修復技巧探討[J]. 楊啟豪. 科學技術創(chuàng)新. 2019(31)
[4]干旱脅迫下植物體內活性氧的作用機制[J]. 王福祥,肖開轉,姜身飛,曲夢宇,連玲,何煒,陳麗萍,謝華安,張建福. 科學通報. 2019(17)
[5]植物抗旱研究進展[J]. 趙琴,官慧敏,呂潔心,張鳳鳳,劉曉倩. 南方農業(yè). 2018(24)
[6]植物中鎘及其螯合物相關轉運蛋白研究進展[J]. 曹玉巧,聶慶凱,高云,許自成,黃五星. 作物雜志. 2018(03)
[7]植物耐重金屬的分子生物學研究進展[J]. 遲春寧,丁國華. 生物技術通報. 2017(03)
[8]重金屬鎘對植物脅迫的研究進展[J]. 田禹璐,朱宏. 哈爾濱師范大學自然科學學報. 2015(02)
[9]泛素/26S蛋白酶體途徑調節(jié)非生物脅迫的研究進展[J]. 朱美嬌,張海玲,徐香玲,張會新,姚琳,王全偉,張必弦. 北方園藝. 2015(03)
[10]植物對土壤重金屬鎘抗性的研究進展[J]. 薛永,王苑螈,姚泉洪,宋科,鄭憲清,楊建軍. 生態(tài)環(huán)境學報. 2014(03)
博士論文
[1]擬南芥轉錄因子TGA7參與植物響應干旱脅迫的機制研究[D]. 吳娟娟.中國農業(yè)大學 2014
本文編號:3388322
【文章來源】:山東農業(yè)大學山東省
【文章頁數】:116 頁
【學位級別】:博士
【部分圖文】:
泛素/26S蛋白酶體系統(tǒng)(MarshallandVierstra,2019)
E3連接酶的分類(Vierstra,2009)
山東農業(yè)大學博士學位論文11和排列,可以將U-box型E3連接酶分為13個亞家族(Azevedoetal.,2001;Andersenetal.,2004;Mudgiletal.,2004;Samueletal.,2006;Wiborgetal.,2008)(圖1-3)。擬南芥中大約64%的U-box蛋白編碼含ARM結構域的PUB蛋白(Mudgiletal.,2004;Samueletal.,2006)。圖1-3植物U-box蛋白的結構域組成和結構分化(YeeandGoring,2009)Fig.1-3VariationsindomaincompositionsandorganizationforplantU-boxproteins(YeeandGoring,2009)SCF(Sphasekinase-associatedprotein1-Cullin1-F-box)型E3連接酶:1995年KumarandPaietta在研究WD(Trp-Asp)結構域時發(fā)現首個F-box蛋白,隨后Bai等(1996)科學家研究細胞周期蛋白CyclinF時發(fā)現,這一類蛋白都含有F-box結構域,將其命名為F-box蛋白(KumarandPaietta,1995;Baietal.,1996)。SCF多亞基E3連接酶復合物是一個最大的泛素連接酶蛋白家族,該家族由SKP1(SphaseKinaseassociatedProtein1)、CUL1(Cullin1)、RBX1(RING-Box1)和FBX(F-Box)proteins組成。其中F-Box決定了底物的特異性(Vierstra,2009)。該家族的一個共同特點是含有約50個氨基酸組成的F-box基序。F-box蛋白可以分為N端和C端,大多數情況下F-box結構域存在于其N端,主要負責與SCF復合體中的Skp1或其類似蛋白(如Asp1)的結合
【參考文獻】:
期刊論文
[1]土壤重金屬污染現狀及修復技巧探討[J]. 張婷,費利東,趙海衛(wèi),趙存法,程增濤,王艷芬. 世界有色金屬. 2019(22)
[2]Abscisic acid dynamics, signaling, and functions in plants[J]. Kong Chen,Guo-Jun Li,Ray A.Bressan,Chun-Peng Song,Jian-Kang Zhu,Yang Zhao. Journal of Integrative Plant Biology. 2020(01)
[3]農田土壤重金屬污染現狀及修復技巧探討[J]. 楊啟豪. 科學技術創(chuàng)新. 2019(31)
[4]干旱脅迫下植物體內活性氧的作用機制[J]. 王福祥,肖開轉,姜身飛,曲夢宇,連玲,何煒,陳麗萍,謝華安,張建福. 科學通報. 2019(17)
[5]植物抗旱研究進展[J]. 趙琴,官慧敏,呂潔心,張鳳鳳,劉曉倩. 南方農業(yè). 2018(24)
[6]植物中鎘及其螯合物相關轉運蛋白研究進展[J]. 曹玉巧,聶慶凱,高云,許自成,黃五星. 作物雜志. 2018(03)
[7]植物耐重金屬的分子生物學研究進展[J]. 遲春寧,丁國華. 生物技術通報. 2017(03)
[8]重金屬鎘對植物脅迫的研究進展[J]. 田禹璐,朱宏. 哈爾濱師范大學自然科學學報. 2015(02)
[9]泛素/26S蛋白酶體途徑調節(jié)非生物脅迫的研究進展[J]. 朱美嬌,張海玲,徐香玲,張會新,姚琳,王全偉,張必弦. 北方園藝. 2015(03)
[10]植物對土壤重金屬鎘抗性的研究進展[J]. 薛永,王苑螈,姚泉洪,宋科,鄭憲清,楊建軍. 生態(tài)環(huán)境學報. 2014(03)
博士論文
[1]擬南芥轉錄因子TGA7參與植物響應干旱脅迫的機制研究[D]. 吳娟娟.中國農業(yè)大學 2014
本文編號:3388322
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