基于多维组学数据分析挖掘并验证拟南芥PHO1;H10基因功能
发布时间：2021-04-12 02:48
PHO1基因家族包含11个成员,分别被命名为PHO1及PHO1;H1-H10,它们的蛋白质序列中均含有SPX和EXS两个功能结构域。Ribot等人研究发现,拟南芥PHO1;H10基因受多种生物和非生物逆境胁迫调控,包括机械损伤、干旱、冷害、高盐、病原菌侵染等,另外,该基因也受脱落酸（ABA）和茉莉酸（JA）前体物质12-氧-植物二烯酸（OPDA）诱导表达。许多拟南芥转录组数据表明,PHO1;H10基因可能参与到逆境胁迫及植物激素代谢和信号转导过程中,如水分胁迫（如渗透、干旱和盐胁迫等）、紫外线胁迫等逆境胁迫、ABA和水杨酸（SA）的信号通路等。但是,关于PHO1:H10基因表达的分子调控机制的进一步探索和对其功能的具体实验验证目前还少见报道。为此,本研究运用生物信息学平台和分析手段进行多种组学的数据挖掘,对PHO1;H10的表达调控机制和基因功能进行了探索和预测,并通过分子生物学和遗传学等方法对PHO1;H10基因的可能功能进行了初步实验验证。首先,通过在拟南芥顺式作用元件平台上进行分析发现,PHO1;H10基因的启动子区域包含许多与ABA响应相关的ABRE类的顺式作用元件、干旱响应相...
【文章来源】：中国农业大学北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：89 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－３拟南芥受激素ＡＢＡ和多种胁迫诱导表达（Ｒｉｂｏｔｅｔａｌ．２００８ｂ）??（Ａ）
国农业大学博士学位论文?第一章文献的抗逆性（Ｌｅｕｎｇ?ａｎｄ?Ｇｉｒａｕｄａｔ，１９９８；?Ｆｉｎｋｅｌｓｔｅｉｎ?ｅｔ?ａｌ．，２００２；?Ｚｈｕ，?２００２；?Ｆｕｊｉｉ?ａｎｄ?Ｚｈｕ，２００９）。??干旱、冷等环境胁迫均会引起渗透胁迫，而渗透胁迫会导致植物体内各器官脱水，影响正水分吸收。当植物各组织出现脱水时，细胞中己存在的ＡＢＡ首先会启动下游信号转导过导植物气孔关闭降低蒸腾作用（Ｃａｓｐａｒ?ｅｔａｌ．，?２０１４）；同时新的ＡＢＡ会被诱导合成并积累，进动一系列的胁迫响应，通过下游信号转导通路调节更多基因的表达，最终诱导保卫细胞气，同时增加一些渗透调控物质基因的表达，以及Ｌａｔｅ?Ｅｍｂｒｙｏｇｅｎｅｓｉｓ?Ａｂｕｎｄａｎｔ?（ＬＥＡ）类髙蛋白的表达，防止细胞及其中的大分子物质脱水（Ｆｉｎｋｅｌｓｔｅｉｎ?ｅｔ?ａｌ．，２００２；?Ｎａｋａｓｈｉｍａ?ａａｍａｇｕｃｈｉ－Ｓｈｉｎｏｚａｋｉ，２０１３）。而当植株恢复水分吸收解除脱水状态后，ＡＢＡ的含量又会下ｒｙａｄｅｅｐ?ｅｔ?ａｌ．，２０１３）。??此外，在种子成熟过程中也会积累一定量的ＡＢＡ，这部分ＡＢＡ可以调控合成一些种子蛋白种子发育和萌发过程中起作用。ＡＢＡ可以诱导合成ＬＥＡ类蛋白，增强成熟种子的耐脱水性，时抑制成熟种子萌发促进其进入休眠（Ｎａｋａｓｈｉｍａ?ａｎｄ?Ｙａｍａｇｕｃｈｉ－Ｓｈｉｎｏｚａｋｉ，?２０１３）。??？??
和?ＳＵＶＨ５、以及?ＬＤＬ１?和?ＬＤＬ２?表观调控因子的调控（Ｚｈｅｎｇ?ｅｔ?ａｌ．，?２０１２；?Ｚｈａｏ?ｅｔ?ａｌ＿，?２０１５）。??如上所述，植物种子的休眠过程是由ＡＢＡ、生长素和ＧＡ等多种植物激素调控ＡＢＩ３、ＡＢＭ??等转录因子的作用，并结合表观调控因子调控基因表达的结果（图１－６）。当外界环境发生改变，??ＡＢＡ、生长素、ＧＡ的合成和信号通路会发生改变，种子的休眠状态进而会被打破而进入非休眠??状态，此时种子会经过一系列生理生化变化进入萌发状态。种子的萌发过程是由包括油菜素内酯??（ＢＲＳｂｒａｓｓｉｎｏｓｔｅｒｏｉｄｓ）、细胞分裂素（ＣＴＫｓｃｙｔｏｋｉｎｉｎｓ）、茉莉酸（ＪＡｊａｓｍｏｎｉｃａｃｉｄ）在内的多种植??物激素通过调节ＡＢＡ和ＧＡ的合成和信号通路水平的变化，改变ＡＢＡ／ＧＡ的平衡而实现的（Ｓｈｕ??ｅｔａｌ．，２０１６）。转录因子ＡＢＩ３、ＡＢＩ４等与其下游的ＣＴＰ７０Ｚ４７、ＣＺＰ７（？Ｚ＾基因、ＧＡ信号通路的??负调节子ＤＥＬＬＡｓ蛋白、以及其上游的ＡＲＦｓ、ＭＹＢ９６和表观调节子均参与其中（Ｌｅｅ?ｅｔ?ａｌ．，２００２；??Ｓｈｕ?ｅｔ?ａｌ．，２０１６）。??＼＼ｊ?／?ｙ?ｉ?＆??＼＼＾＜／＼?？伊??＼／?＼ＡＰ２?＼?ｉ?／?／?＼?ＢＩＮ２??暴（Ｙ７＾？ａｔ／Ｔ６?７ＫＳ５??Ｊ?ＡＢＩ４?＼Ｊ／?ＤＥＬＬＡＳ??ＡＲＦ１０／１６?｜?／?ＡＢ＇３?＿＾ＡＢＩ５?丨??／?＼ｃＹＰ７０７Ａ１／２?＼?／??？?ｉ?＾?ｒ?１?Ｉ?
【参考文献】：
期刊论文
[1]Regulation of OsSPX1 and OsSPX3 on Expression of OsSPX Domain Genes and Pi-starvation Signaling in Rice[J]. Zhiye Wang,Han Hu,Hongjie Huang,Ke Duan,Zhongchang Wu and Ping Wu(State Key Laboratory of Plant Physiology and Biochemistry,College of Life Sciences,Zhejiang University,Hangzhou 310058,China). Journal of Integrative Plant Biology. 2009(07)
博士论文
[1]拟南芥WRKY6和PHO1参与ABA调控种子萌发和早期幼苗生长过程的分子机制[D]. 黄芸.中国农业大学 2016
[2]微管生长驱动的囊泡运输参与拟南芥气孔运动的机制研究[D]. 王书伟.中国农业大学 2015
本文编号：3132461
【文章来源】：中国农业大学北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：89 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－３拟南芥受激素ＡＢＡ和多种胁迫诱导表达（Ｒｉｂｏｔｅｔａｌ．２００８ｂ）??（Ａ）
国农业大学博士学位论文?第一章文献的抗逆性（Ｌｅｕｎｇ?ａｎｄ?Ｇｉｒａｕｄａｔ，１９９８；?Ｆｉｎｋｅｌｓｔｅｉｎ?ｅｔ?ａｌ．，２００２；?Ｚｈｕ，?２００２；?Ｆｕｊｉｉ?ａｎｄ?Ｚｈｕ，２００９）。??干旱、冷等环境胁迫均会引起渗透胁迫，而渗透胁迫会导致植物体内各器官脱水，影响正水分吸收。当植物各组织出现脱水时，细胞中己存在的ＡＢＡ首先会启动下游信号转导过导植物气孔关闭降低蒸腾作用（Ｃａｓｐａｒ?ｅｔａｌ．，?２０１４）；同时新的ＡＢＡ会被诱导合成并积累，进动一系列的胁迫响应，通过下游信号转导通路调节更多基因的表达，最终诱导保卫细胞气，同时增加一些渗透调控物质基因的表达，以及Ｌａｔｅ?Ｅｍｂｒｙｏｇｅｎｅｓｉｓ?Ａｂｕｎｄａｎｔ?（ＬＥＡ）类髙蛋白的表达，防止细胞及其中的大分子物质脱水（Ｆｉｎｋｅｌｓｔｅｉｎ?ｅｔ?ａｌ．，２００２；?Ｎａｋａｓｈｉｍａ?ａａｍａｇｕｃｈｉ－Ｓｈｉｎｏｚａｋｉ，２０１３）。而当植株恢复水分吸收解除脱水状态后，ＡＢＡ的含量又会下ｒｙａｄｅｅｐ?ｅｔ?ａｌ．，２０１３）。??此外，在种子成熟过程中也会积累一定量的ＡＢＡ，这部分ＡＢＡ可以调控合成一些种子蛋白种子发育和萌发过程中起作用。ＡＢＡ可以诱导合成ＬＥＡ类蛋白，增强成熟种子的耐脱水性，时抑制成熟种子萌发促进其进入休眠（Ｎａｋａｓｈｉｍａ?ａｎｄ?Ｙａｍａｇｕｃｈｉ－Ｓｈｉｎｏｚａｋｉ，?２０１３）。??？??
和?ＳＵＶＨ５、以及?ＬＤＬ１?和?ＬＤＬ２?表观调控因子的调控（Ｚｈｅｎｇ?ｅｔ?ａｌ．，?２０１２；?Ｚｈａｏ?ｅｔ?ａｌ＿，?２０１５）。??如上所述，植物种子的休眠过程是由ＡＢＡ、生长素和ＧＡ等多种植物激素调控ＡＢＩ３、ＡＢＭ??等转录因子的作用，并结合表观调控因子调控基因表达的结果（图１－６）。当外界环境发生改变，??ＡＢＡ、生长素、ＧＡ的合成和信号通路会发生改变，种子的休眠状态进而会被打破而进入非休眠??状态，此时种子会经过一系列生理生化变化进入萌发状态。种子的萌发过程是由包括油菜素内酯??（ＢＲＳｂｒａｓｓｉｎｏｓｔｅｒｏｉｄｓ）、细胞分裂素（ＣＴＫｓｃｙｔｏｋｉｎｉｎｓ）、茉莉酸（ＪＡｊａｓｍｏｎｉｃａｃｉｄ）在内的多种植??物激素通过调节ＡＢＡ和ＧＡ的合成和信号通路水平的变化，改变ＡＢＡ／ＧＡ的平衡而实现的（Ｓｈｕ??ｅｔａｌ．，２０１６）。转录因子ＡＢＩ３、ＡＢＩ４等与其下游的ＣＴＰ７０Ｚ４７、ＣＺＰ７（？Ｚ＾基因、ＧＡ信号通路的??负调节子ＤＥＬＬＡｓ蛋白、以及其上游的ＡＲＦｓ、ＭＹＢ９６和表观调节子均参与其中（Ｌｅｅ?ｅｔ?ａｌ．，２００２；??Ｓｈｕ?ｅｔ?ａｌ．，２０１６）。??＼＼ｊ?／?ｙ?ｉ?＆??＼＼＾＜／＼?？伊??＼／?＼ＡＰ２?＼?ｉ?／?／?＼?ＢＩＮ２??暴（Ｙ７＾？ａｔ／Ｔ６?７ＫＳ５??Ｊ?ＡＢＩ４?＼Ｊ／?ＤＥＬＬＡＳ??ＡＲＦ１０／１６?｜?／?ＡＢ＇３?＿＾ＡＢＩ５?丨??／?＼ｃＹＰ７０７Ａ１／２?＼?／??？?ｉ?＾?ｒ?１?Ｉ?
【参考文献】：
期刊论文
[1]Regulation of OsSPX1 and OsSPX3 on Expression of OsSPX Domain Genes and Pi-starvation Signaling in Rice[J]. Zhiye Wang,Han Hu,Hongjie Huang,Ke Duan,Zhongchang Wu and Ping Wu(State Key Laboratory of Plant Physiology and Biochemistry,College of Life Sciences,Zhejiang University,Hangzhou 310058,China). Journal of Integrative Plant Biology. 2009(07)
博士论文
[1]拟南芥WRKY6和PHO1参与ABA调控种子萌发和早期幼苗生长过程的分子机制[D]. 黄芸.中国农业大学 2016
[2]微管生长驱动的囊泡运输参与拟南芥气孔运动的机制研究[D]. 王书伟.中国农业大学 2015
本文编号：3132461
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiyingongcheng/3132461.html
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