拟南芥糖基转移酶基因UGT76F1和UGT71C3的功能及分子机制

发布时间：2021-10-15 12:03

　　在植物漫长的进化过程中,周围的环境因素在自然选择下也为植物适应性生长提供了动力,形成了植物与环境信号的双向影响。在感知不断变化的光信号、温度信号、土壤中的渗透压和金属离子等外环境时,植物不仅在生长发育上为了适应这些变化有所改变（例如改变株高、叶片卷曲、分支增多等等）,同时,这些环境信号也会刺激植物体内次生代谢产物的合成与分流。次生代谢是植物在长期进化过程中与生物和非生物因素相互作用的结果。次生代谢物的糖基化是一种常见的生物小分子化合物的修饰方式,在植物中广泛存在,催化这一反应的酶是一类UDP-糖基转移酶（简称UGTs）。该类糖基转移酶在植物中具有广泛的生物学功能。本文主要针对两个糖基转移酶基因UGT76F1和UGT71C3进行研究,发现它们分别参与了光和高温介导的植物适应性生长以及植物的系统获得性抗性,明确了它们调节植物生长和抗病反应的分子机制,为深入理解植物与生物和非生物环境互作的机理奠定了重要理论基础,同时也为农林作物的遗传育种和基因编辑提供参考。本文的主要研究内容和结果如下:1.UGT76F1基因通过IPyA糖基化修饰参与光和温度介导的植物下胚轴生长。通过对拟南芥UGTs家族1中... 

【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：118 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１－３?ＰＩＦｓ成员功能的冗余和差异性示意图（Ｌｅｉｖａｒ?＆?Ｑｕａｉｌ，?２０１１）??Ｆｉｇｕｒｅ?１－３?Ｆｕｎｃｔｉｏｎ?ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ?ａｎｄ?ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ?ｏｆ?ＰＩＦｓ?（Ｌｅｉｖａｒ?＆?Ｑｕａｉｌ，?２０１１）??

?山东人学博丨：学位论文???均存在?ＳＡＲ?缺陷（Ｇａｆｆｎｅｙ?Ｗ?ａ／．，?１９９３：?Ｗｉｌｄｅｒｍｕｔｈ?Ｗ?ａ／．，２００１）。同时还证明了?ＳＡＲ??诱导后局部和整株都能诱导ＳＡ合成（Ｍａｌａｍｙ?ｅ／ａ／．，１９９０；?Ｍ６ｔｒａｕｘｅ／＾／．，１９９０）。??ＳＡ作为ＳＡＲ的信号分子，主要有两条合成途径，分别是苯丙氨酸解氨酶??（ＰＡＬ）催化的ＰＡＬ途径以及由异分支酸合酶（ＩＣＳ）催化的丨ＣＳ途径（Ｗｉｌｄｅｒｍｕｔｈ??ｔ々ｃ／／．，２００１；Ｓｔｒａｗｎｔ々“／．，２００７）。其中，在烟草中，ＳＡ的合成主要依赖ＰＡＬ途径，??在拟南芥中，则主要由ＩＣＳ途径负责ＳＡ的合成，大豆中，这两条途径贡献相同。??

?ＩＩＩ东人学博Ｉ．？学位论文???也与光强度成正相关（图２－ＩＢ），表明光强增加可以更有效地诱导ｆ／Ｇ７７６Ｆ／的??表达。??与ＲＴ－ｑＰＣＲ结果一致，ＧＵＳ染色和ＧＵＳ酶活性分析表明，对于在黑暗生长??的幼苗置于白光处理５丨１后足以显著诱导表达（图２－１Ｃ，Ｄ）。除白??光外，我们还发现［／Ｇ７７６ｆ７转录水平的ｎｊ？诱导性在红色和蓝色光下也能得以保??留（图２－ＩＥ）。这些结果表明ｆ／ＧＴ７６厂／表达受光信号调控。??Ａ?Ｂ??１１２５１?－?§＾２５１?７??＾２０－?ｉ?ｓｌ２°－?ｉ??ｌｒ?！｜〇：??ｉｌ５?＿?＾?Ｉ?ｉ｜５－?？＊?ｉ??〇?—幽一１￣■—１—■—?ｃｋ：?２．?ｑ?ａ?ｉｉ?■?■??Ｌ１ｈ?Ｌ３ｈ?Ｌ５ｈ?Ｄａｒｋ?１０?３０?６０??Ｗｈｉｔｅ?ｌｉｇｈｔ??（ｐｍｏｌ?ｒｒｖ２Ｓ＇１）??ＣＤ?Ｅ??一?１〇〇ｌ?？？?１?“??ｒ「ｉ：」??（３０ｐｍｏｌ?ｍ－２Ｓ＇１）??图２－ｌ?ｔ／ＧＴ７６ｆ７在光下受诱导衣达情况??Ａ：?ｆ／Ｇ７７６厂／受光诱导表达丨调；??Ｂ：【／Ｇ’７７６Ｆ／受光诱异１?ｊ光照强度有关；??Ｃ：光诱导后Ｌ／Ｇ７７６Ｆ／／Ｖａ？．心Ｗ染色（比例尺Ｉ?ｍｍ）；??Ｄ：光诱导后［／ＧＴ７６Ｆ／尸ｗ．ｖＧ＇ＯＳ活性；??Ｅ：在各单色光下ｒＧＴＴｄｆＶ受诱导情况。??Ｆｉｇｕｒｅ?２－１?Ｉｎｄｕｃｅｄ?ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ?ｏｆ?ＵＧＴ７６Ｆ１?ｕｎｄｅｒ?ｌｉｇｈｔ??Ａ：?ＵＧＴ７６Ｆ１?ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ?ｉｓ?ｌｉｐ－ｒｅｇｕｌａｔｅｄ?ｂｙ?ｌｉｇｈｔ?ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ；??Ｂ：?Ｔｈｅ

【参考文献】：
期刊论文
[1]Salicylic Acid and its Function in Plant Immunity[J]. Chuanfu An and Zhonglin Mou Department of Microbiology and Cell Science,University of Florida,Gainesville,FL 32611,USA.  Journal of Integrative Plant Biology. 2011(06)



本文编号：3437968