大豆Ⅱ型查尔酮异构酶（CHIs）基因调控结瘤的功能解析
发布时间：2021-01-30 04:40
大豆与根瘤菌共生形成的根瘤,可将空气中的氮气固定,转化为生物可利用氮源,在农业可持续发展中发挥着重要作用。前人研究结果表明,大豆异黄酮在共生体系建立之初,被分泌到根际土壤中,诱导根瘤菌在根部附着,进而共生。大豆异黄酮由苯丙烷类代谢途径所合成,II型查尔酮异构酶（CHIs）是其合成的重要限速酶,包括GmCHI1A、GmCHI1B1和GmCHI1B2,但这些基因对大豆根瘤共生体系建立的功能尚不明晰。本研究基于大豆发根技术体系,获得转化GmCHI1A、GmCHI1B1和GmCHI1B2的复合植株,筛选主要功能基因,解析其在大豆-根瘤菌共生体系形成过程中的作用过程中的作用。结果如下:1.以大豆Willams82的cDNA为模板,利用RT-PCR方法,克隆大豆II型查尔酮异构酶基因GmCHI1A、GmCHI1B1和GmCHI1B2。生物信息学分析表明,GmCHI1A、GmCHI1B1和GmCHI1B2亲缘关系最近,同属第二亚族,亚细胞定位预测将其定位于核质,氨基酸序列比对分析发现三个基因都保留了CHI折叠的所有催化活性位点残基。2.利用实时定量RT-PCR技术对GmCHI1A、GmCHI1B1和...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
豆科植物根瘤发育阶段(Ferguson等2010)
第1章文献综述5图1.2结瘤早期信号传导途径(Ferguson等2010)Figureure1.2Earlynodulationsignalingpathway(Fergusonetal.2010)1.1.3黄酮类化合物对根瘤共生的作用黄酮类化合物是植物根部分泌的苯丙烷代谢产物，通常是对根际微生物产生的激发子做出反应，抑制多种根部病原体（从细菌到真菌）生长（Hassan和Mathesius，2012；Makoi等，2007）。然而在根瘤菌中，类黄酮可以作为细菌的生长促进剂、化学趋化剂、结瘤基因的诱导剂、宿主特异性的决定因素以及植物抗毒素的调节剂（Cooper等，2007）。类黄酮作为根瘤共生中重要的信号分子，可以刺激根瘤菌合成分泌结瘤因子，刺激结瘤共生信号转导，参与根瘤器官发生，调控根瘤的形成，对土壤根瘤菌与豆科植物建立共生关系起到至关重要的作用，黄酮类生物合成基因已被证明在结瘤的早期被诱导。例如，日本慢生根瘤菌诱导大豆中苯丙氨酸解氨酶（PAL）和查尔酮合酶（CHS）的表达（Estabrook和Sengupta-Gopalan1991）。Nod因子上调苜蓿悬浮细胞中的异黄酮还原酶（IFR）的表达，并诱导了日本刺槐根中的过氧化物酶，几丁质酶，WRKY转录因子和IFS的表达（Savoure等，1994；Nakagawa等，2011年）。根中黄酮类化合物被证明对刺激感染线中Nod因子的合成至关重要（Zhang等，2009）。在根瘤菌感染过程中，山奈酚的含量增加，抑制了植物生长素的运输并导致植物生长素在结瘤起始部位积聚，从而刺激细胞分裂和结瘤器官发生（Mathesius等，1998；Wasson等，2006）。在藜苜蓿中，沉默类黄酮不同分支途径中的基因，如查尔酮合酶，异黄酮合酶和黄酮合酶，结果表明黄酮醇类如山萘酚在结瘤过程中起生长素运输抑制剂的作用，而黄酮类化合物（例如7,4"-二羟基黄酮）起结瘤基因诱导剂的作
第1章文献综述7导包括豌豆（Pisumsativum），扁豆（Lensculinaris）和野豌豆的多个宿主形成根瘤固氮。在橙皮素诱导bv.viciae3814后，NodD1通过结合NB直接调节nod基因的表达(Jimenez-Guerrero等，2017)。见图1.3。图1.3染料木素对大豆根瘤菌转录组的影响（Jimenez等，2017）Figure.1.3EffectofGenisteinontheTranscriptomeofSoybeanRhizobium(Jimenezetal.2017)注：蛋白质用蓝色圆圈表示。蛋白质磷酸化过程由蓝色箭头指示。DNA到蛋白质的翻译过程由虚线箭头表示。基因的激活和抑制分别由黑色和红色箭头指示。1.2黄酮化合物的研究进展类黄酮是植物体内的次生代谢产物，结构多样化，具有防御病原体、调节植物生长、紫外线防护、色素沉积、植物－动物相互作用和植物－微生物相互作用的信号传递等多种功能。大多数黄酮化合物在植物液泡中堆积成糖苷，其中一些
【参考文献】：
期刊论文
[1]植物查尔酮异构酶研究进展[J]. 李琳玲,程华,许锋,程水源. 生物技术通讯. 2008(06)
[2]植物查尔酮异构酶分子生物学研究进展(综述)[J]. 周发俊,王逸群,陈由强. 河北科技师范学院学报. 2008(01)
[3]异黄酮的生物合成途径及其调控[J]. 马君兰,李成,魏颖,李莉,赵越. 东北农业大学学报. 2007(05)
[4]大豆异黄酮生理功能的最新研究进展[J]. 崔旭海,李晓东,毕海丹. 食品研究与开发. 2005(04)
[5]东北红豆杉的组织培养技术研究[J]. 浩仁塔本,赵颖. 内蒙古林业科技. 2004(03)
[6]生物固氮在我国农业生产中的研究现状及发展对策[J]. 朱奇,陈彦. 微生物学杂志. 2003(05)
[7]大豆异黄酮研究概况[J]. 周玲,苏黎红,侯金玲. 时珍国医国药. 2001(02)
[8]黄酮类物质在豆科植物结瘤固氮中的作用[J]. 陈能场,黄维南. 植物生理学通讯. 1994(05)
博士论文
[1]大豆根瘤固氮特性与影响因素的研究[D]. 姚玉波.东北农业大学 2012
硕士论文
[1]大豆异黄酮合成途径基因的进化分析及转录因子GmMYB184的功能鉴定[D]. 朱莹.南京农业大学 2016
本文编号：3008256
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
豆科植物根瘤发育阶段(Ferguson等2010)
第1章文献综述5图1.2结瘤早期信号传导途径(Ferguson等2010)Figureure1.2Earlynodulationsignalingpathway(Fergusonetal.2010)1.1.3黄酮类化合物对根瘤共生的作用黄酮类化合物是植物根部分泌的苯丙烷代谢产物，通常是对根际微生物产生的激发子做出反应，抑制多种根部病原体（从细菌到真菌）生长（Hassan和Mathesius，2012；Makoi等，2007）。然而在根瘤菌中，类黄酮可以作为细菌的生长促进剂、化学趋化剂、结瘤基因的诱导剂、宿主特异性的决定因素以及植物抗毒素的调节剂（Cooper等，2007）。类黄酮作为根瘤共生中重要的信号分子，可以刺激根瘤菌合成分泌结瘤因子，刺激结瘤共生信号转导，参与根瘤器官发生，调控根瘤的形成，对土壤根瘤菌与豆科植物建立共生关系起到至关重要的作用，黄酮类生物合成基因已被证明在结瘤的早期被诱导。例如，日本慢生根瘤菌诱导大豆中苯丙氨酸解氨酶（PAL）和查尔酮合酶（CHS）的表达（Estabrook和Sengupta-Gopalan1991）。Nod因子上调苜蓿悬浮细胞中的异黄酮还原酶（IFR）的表达，并诱导了日本刺槐根中的过氧化物酶，几丁质酶，WRKY转录因子和IFS的表达（Savoure等，1994；Nakagawa等，2011年）。根中黄酮类化合物被证明对刺激感染线中Nod因子的合成至关重要（Zhang等，2009）。在根瘤菌感染过程中，山奈酚的含量增加，抑制了植物生长素的运输并导致植物生长素在结瘤起始部位积聚，从而刺激细胞分裂和结瘤器官发生（Mathesius等，1998；Wasson等，2006）。在藜苜蓿中，沉默类黄酮不同分支途径中的基因，如查尔酮合酶，异黄酮合酶和黄酮合酶，结果表明黄酮醇类如山萘酚在结瘤过程中起生长素运输抑制剂的作用，而黄酮类化合物（例如7,4"-二羟基黄酮）起结瘤基因诱导剂的作
第1章文献综述7导包括豌豆（Pisumsativum），扁豆（Lensculinaris）和野豌豆的多个宿主形成根瘤固氮。在橙皮素诱导bv.viciae3814后，NodD1通过结合NB直接调节nod基因的表达(Jimenez-Guerrero等，2017)。见图1.3。图1.3染料木素对大豆根瘤菌转录组的影响（Jimenez等，2017）Figure.1.3EffectofGenisteinontheTranscriptomeofSoybeanRhizobium(Jimenezetal.2017)注：蛋白质用蓝色圆圈表示。蛋白质磷酸化过程由蓝色箭头指示。DNA到蛋白质的翻译过程由虚线箭头表示。基因的激活和抑制分别由黑色和红色箭头指示。1.2黄酮化合物的研究进展类黄酮是植物体内的次生代谢产物，结构多样化，具有防御病原体、调节植物生长、紫外线防护、色素沉积、植物－动物相互作用和植物－微生物相互作用的信号传递等多种功能。大多数黄酮化合物在植物液泡中堆积成糖苷，其中一些
【参考文献】：
期刊论文
[1]植物查尔酮异构酶研究进展[J]. 李琳玲,程华,许锋,程水源. 生物技术通讯. 2008(06)
[2]植物查尔酮异构酶分子生物学研究进展(综述)[J]. 周发俊,王逸群,陈由强. 河北科技师范学院学报. 2008(01)
[3]异黄酮的生物合成途径及其调控[J]. 马君兰,李成,魏颖,李莉,赵越. 东北农业大学学报. 2007(05)
[4]大豆异黄酮生理功能的最新研究进展[J]. 崔旭海,李晓东,毕海丹. 食品研究与开发. 2005(04)
[5]东北红豆杉的组织培养技术研究[J]. 浩仁塔本,赵颖. 内蒙古林业科技. 2004(03)
[6]生物固氮在我国农业生产中的研究现状及发展对策[J]. 朱奇,陈彦. 微生物学杂志. 2003(05)
[7]大豆异黄酮研究概况[J]. 周玲,苏黎红,侯金玲. 时珍国医国药. 2001(02)
[8]黄酮类物质在豆科植物结瘤固氮中的作用[J]. 陈能场,黄维南. 植物生理学通讯. 1994(05)
博士论文
[1]大豆根瘤固氮特性与影响因素的研究[D]. 姚玉波.东北农业大学 2012
硕士论文
[1]大豆异黄酮合成途径基因的进化分析及转录因子GmMYB184的功能鉴定[D]. 朱莹.南京农业大学 2016
本文编号：3008256
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiyingongcheng/3008256.html
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