中间锦鸡儿3个DUF基因的生物信息学分析和CiDUF966-1基因功能分析

发布时间：2020-04-29 07:18

【摘要】：中间锦鸡儿(Caragana intermedia)作为生长于干旱与半干旱荒漠地区的豆科灌木,具有良好的抗非生物胁迫能力。最近的研究发现,许多中间锦鸡儿的基因在逆境胁迫响应、生长发育和新陈代谢调节上发挥着重要的作用。DUF(domain of unkown function)即未知功能结构域,是所有尚未研究清楚功能的结构域的统称,其中,DUF220、DUF247和DUF966结构域均为植物中特有的DUF结构域。本研究从实验室前期建立的干旱胁迫的中间锦鸡儿转录组数据库中筛选出3条含有DUF结构域的编码基因CiDUF220-1、CiDUF247-1和CiDUF966-1,分别进行了生物信息学和逆境胁迫下表达量的分析,并对CiDUF966-1基因的功能进行了初步分析,结果如下:1、通过生物信息学分析,预测CiDUF220-1不受非生物胁迫诱导,CiDUF247-1和CiDUF966-1受非生物胁迫的诱导,qRT-PCR验证了该结果。2、CiDUF966-1蛋白定位于细胞膜上。3、CiDUF966-1基因过表达株系相对于野生型和at966-1,莲座叶直径变小且整体向下卷曲,叶柄变短,叶片形态变圆,卷曲严重。4、CiDUF966-1基因过表达株系、野生型和at966-1之间抗干旱和抗盐胁迫的能力没有明显的区别。5、在1/2MS培养基中生长时,CiDUF966-1基因过表达株系相对于野生型和at966-1出现叶片提前衰老、植株提前死亡的现象,经过试验分析,排除了氮元素缺乏和乙烯敏感性不同导致过表达株系早衰现象产生的可能性。
【图文】：

图 1 拟南芥中硝酸根转运过程[74]Fig.1 Transport process of NO3－in Arabidopsis thaliana[74]物中NH4+的转运主要靠铵根转运蛋白家族AMT来完成，拟南芥中有白，分别是 AMT1 家族的 AMT1;1、AMT1;2、AMT1;3、AMT1;4、T2 家族 AMT2;1。拟南芥根部 NH4+的吸收大致可分为以下两种途径外界的 NH4+通过根表皮和根毛细胞膜上的转运蛋白 AMT1;1、;5 的转运后进入根表皮和根毛细胞内，之后通过共质体运输途径穿过细胞，进入中柱鞘细胞。第二条途径是 NH4+通过根表皮细胞间的空部，以皮质层细胞细胞膜上 AMT1;2 转运蛋白为中介，通过共质体运柱鞘细胞；或者是 NH4+进入皮质层细胞以后，通过外质体运输途径MT1;2 转运蛋白为中介，进入内胚层细胞以后，再通过共质体运输的鞘细胞中[77,78]。

图 2 拟南芥中铵根转运过程[78]Fig.2 Transport process of NH4+in Arabidopsis thaliana[78] 植物与乙烯乙烯是最简单的不饱和碳氢化合物，，1992 年 Abeles 等将乙烯定义为植。黑暗环境中生长的植物幼苗，在乙烯的处理下，会表现出下胚轴变短、根伸长受到抑制，顶端弯弓曲度增大的“三重反应”现象[81]。乙烯作为一种长激素，根据其含量、作用时间及作用物种的不同，对植物的生长或者衰或者促进作用。幼苗根的生长、胚轴的伸长、植物叶片、花、果实的发育乙烯的调节[82,83]。此外，乙烯还与生长素、赤霉素、细胞分裂素和脱落酸用，共同调节植物各个时期的生命活动[83]。乙烯的生物合成可以分为三步：甲硫氨酸在 SAMS(S-AdoMet synthetase催化为 SAM（S-AdoMet）；之后 SAM 又在 ACS（l-aminocyclopropane-l-ca synthetase）的作用下转化为了 ACC；最终 ACC 被 ACCO（ACC oxidas为了乙烯、H2O、和氢氰酸[84]。
【学位授予单位】：内蒙古农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：Q943.2;S793.3

【参考文献】

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本文编号：2644356