豆科植物Phytocyanin基因家族分析及其在蒺藜苜蓿结瘤过程中的功能研究

发布时间：2024-02-04 05:19

　　在长期进化过程中,豆科植物与根瘤菌建立了共生关系并导致根瘤的形成。在根瘤中,根瘤菌将大气中的氮气转化为氨供给植物,从而使植物能够在氮素匮乏的环境中正常生长。根瘤的形成是一个复杂的生物学过程,涉及到根瘤菌的侵染、植物根皮层细胞分化及根瘤的发育成熟。虽然目前对豆科植物—根瘤菌共生互作的分子机制研究取得了长足的进展,众多与结瘤相关的基因已经被鉴定,但是其中部分基因的具体功能仍然未知。Phytocyanins(PCs)为植物特异性的I型蓝铜蛋白,在植物中的生物学功能尚不完全清楚,在豆科植物根瘤形成中的作用也鲜见报道。实验室前期的研究发现,PC家族的某些成员可能参与了豆科植物共生结瘤过程。本研究首先对7个已测序豆科植物(蒺藜苜蓿、大豆、鹰嘴豆、木豆、百脉根、赤豆和菜豆)中的PC基因家族进行了全基因组鉴定和进化分析,随后以模式豆科植物蒺藜苜蓿为研究对象,鉴定出3个结瘤特异性的PC基因(MtPLC1、MtENODL27和MtENODL28),并对其中的MtPLC1在结瘤过程中的功能开展了详细研究,主要结果如下:(1)全基因组鉴定和表达分析:(i)对7个已测序的豆科植物中的PC家族基因进行全基因组鉴定...

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【部分图文】：

图1-1定型根瘤和不定型根瘤的结构示意图(Fergusonetal.2010)

西北农林科技大学博士学位论文分生组织的有无，根瘤一般分为定型和不定型根瘤(图1-1)。定带豆科植物中，如大豆(Glycinemax)、豇豆(Vignaunguiculata)育早期出现细胞分裂，随后只进行细胞的伸长生长。在成熟根瘤央组织是均一的。不定型根瘤的植物则主要....

图1-3根瘤菌侵染过程(Sinharoyetal.2016)

图1-2早期信号的识别(Bourcyetal.2013)Figure1-2.Recognitionofearlynodulationsigna之后，根瘤菌被根毛捕捉，并通过侵染线到后，激活共生通路，使根表皮细胞内产生化。通过改变细胞骨架动力学，根毛尖端的置....

图1-2早期信号的识别(Bourcyetal.2013)

图1-2早期信号的识别(Bourcyetal.2013)Figure1-2.Recognitionofearlynodulationsignal号交换之后，根瘤菌被根毛捕捉，并通过侵染线到达根瘤原受体结合后，激活共生通路，使根表皮细胞内产生Ca2+流的去....

图1-4侵染区的共生细胞(Sinharoyetal.2013)

tal.2008)。一旦侵染线到达根瘤原基，侵染线中的根瘤菌被释放到侵染的根瘤细胞内，根瘤菌被宿主膜包裹并且不断分化，最终形成(Mergaertetal.2006a;Xiaoetal.2014)。已经鉴定出几个与分化相关的基因(图1-4)。在蒺藜苜蓿中大约....

本文编号：3895274