EDS5及其同源基因EDS5-LIKE参与BAK1和BKK1介导的细胞死亡途径功能的探究

发布时间：2017-05-27 15:13

  本文关键词：EDS5及其同源基因EDS5-LIKE参与BAK1和BKK1介导的细胞死亡途径功能的探究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：在植物适应多种复杂的外界环境中,LRR-RLKs(富含亮氨酸重复序列类受体激酶)在感受细胞外信号并启动细胞内多种反应等方面发挥着极其重要的作用。拟南芥Somatic Embryogenesis Receptor Kinase(SERK)成员从属于LRR-RLKs亚家族,成员包括SERK1、SERK2、SERK3/BAK1、SERK4/BKK和SERK5。它们在油菜素内酯的信号传导、细胞死亡调控及病原菌的抵抗等方面发挥关键作用。BAK1和BKK1的缺失突变体bak1-3 bkk1-1表现出强烈的细胞死亡表型。即使在无菌的培养条件下,bak1-3 bkk1-1双突变体的子叶也出现黄化,并最终导致PR1(病原菌相关基因)表达水平升高、活性氧的爆发以及水杨酸的积累。EDS5属于MATE-transporter(multidrug and toxin extrusion transporter)家族,很多研究表明其与水杨酸合成相关。本论文研究目的为探究EDS5及其同源蛋白EDS5-LIKE的功能以及其在BAK1和BKK1介导的细胞死亡途径中的作用。首先进行了EDS5及其同源蛋白EDS5-LIKE的亚细胞定位,然后将这两个蛋白的编码基因超表达到野生型Col-0和C24中,最后将EDS5及其同源基因EDS5-LIKE在bak1-3 bkk1-1的背景下敲除。发现bak1-3 bkk1-1 eds5中的细胞死亡表型相对bak1-3 bkk1-1得到明显缓解,而bak1-3 bkk1-1 eds5-like中的细胞死亡表型与bak1-3 bkk1-1没有明显差异。这些结果表明,EDS5和EDS5-LIKE均定位于叶绿体膜上,且EDS5的功能可能是将在叶绿体中合成的水杨酸运输到细胞质中发挥作用。此外,bak1-3bkk1-1 eds5可以抑制bak1-3bkk1-1的表型,因此EDS5参与到了bak1-3 bkk1-1介导的细胞死亡途径中,而EDS5-LIKE可能没有参与到此途径中。
【关键词】：BRI1-ASSOCIATED RECEPTOR KINASE 1(BAK1) 细胞死亡 水杨酸 EDS5 EDS5-LIKE 植物免疫
【学位授予单位】：兰州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：Q943.2
【目录】：

• 中文摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 前言8-21
• 1.1 油菜素内酯(Brassinosteroid，BRs)的发现，功能和研究进展8-9
• 1.1.1 油菜素内酯的发现8
• 1.1.2 油菜素内酯对植物生长和发育的影响8-9
• 1.2 植物免疫系统的发现与研究进展9-12
• 1.2.1 拟南芥作为理想的植物病理研究材料的发展历史9-10
• 1.2.2 植物免疫系统总括10-11
• 1.2.3 植物免疫系统的两条防线及超敏反应11-12
• 1.3 水杨酸(SA)在植物细胞免疫中发挥了核心作用12-14
• 1.3.1 水杨酸在植物免疫系统中的作用12
• 1.3.2 NPR1是水杨酸介导的胁迫反应的最主要的调控因子12-13
• 1.3.3 NPR1的同源蛋白NPR3和NPR4是水杨酸的受体13-14
• 1.4 油菜素内酯和水杨酸的相互作用来调控植物体的胁迫反应14-15
• 1.5 SERKs基因家族在植物生长发育和胁迫反应中的双重作用15-19
• 1.5.1 SERKs在植物组织发生和胚胎发生中的作用15-16
• 1.5.2 SERKs在胁迫反应中作为一个广谱的信号发挥作用16-17
• 1.5.3 BAK1在生长发育和植物免疫中发挥着双重作用17-18
• 1.5.4 BAK1和BKK1介导的细胞死亡18-19
• 1.6 EDS5基因的发现以及目前在细胞免疫中作用的研究19-21
• 第二章 实验材料和方法21-26
• 2.1 实验材料与植物生长条件21
• 2.2 实验中所用到的基因克隆的方法21-22
• 2.2.1 Gateway方法克隆所需要的基因21-22
• 2.2.2 酶切连接方法克隆所需要的基因22
• 2.3 转基因植株的构建、筛选和鉴定22-23
• 2.4 基因表达分析23-25
• 2.5 组织特异性表达(GUS报告基因确定基因的表达部位)25
• 2.6 台盼蓝染色25
• 2.7 DAB染色25-26
• 第三章 实验结果与分析26-47
• 3.1 EDS5及其同源基因EDS5-LIKE功能的预测26-32
• 3.1.1 EDS5及其同源基因EDS5-LIKE属于MATE-transporter (multidrugand toxin extrusion transporter)家族26-27
• 3.1.2 EDS5在植物免疫中作用的探究27-28
• 3.1.3 EDS5及其同源基因EDS5-LIKE所编码的蛋白序列比对28-30
• 3.1.4 EDS5及其同源蛋白EDS5-LIKE的组织特异性表达30-31
• 3.1.5 EDS5及其同源蛋白EDS5-LIKE的亚细胞定位31-32
• 3.2 EDS5及其同源基因EDS5-LIKE的超表达32-39
• 3.2.1 EDS5及其同源基因EDS5-LIKE后连FLAG标签超表达到拟南芥野生型Col-0 中32-34
• 3.2.2 EDS5及其同源基因EDS5-LIKE后连FLAG标签超表达到双突bak1-3 bkk1-1 中34-35
• 3.2.3 EDS5基因后连标签与不连标签超表达到拟南芥野生型C24中35-37
• 3.2.4 EDS5-LIKE后连标签与不连标签超表达到拟南芥野生型C24中37-39
• 3.3 EDS5及其同源基因EDS5-LIKE的T-DNA插入缺失突变体39-43
• 3.3.1 EDS5及其同源基因EDS5-LIKE与bak1 bkk1杂交的缺失突变体的表型39-41
• 3.3.2 EDS5及其同源基因等杂交突变体的台盼蓝染色及DAB染色观察结果41-42
• 3.3.3 EDS5及其同源基因EDS5-LIKE等杂交突变体的水杨酸标记基因等的表达42-43
• 3.4 回补实验验证上述结果43-47
• 3.4.1 EDS5回补到bak1-3 bkk1-1 eds5三突中的表型结果与RT-PCR结果43-44
• 3.4.2 EDS5-LIKE回补到bak1-3 bkk1-1 eds5三突中的表型图和RT-PCR结果44-47
• 第四章 讨论47-50
• 4.1 植物免疫系统中很多问题有待研究47-48
• 4.2 SERKS基因家族的其他方面的功能有待探究48
• 4.3 EDS5及其同源基因在免疫中的作用有待进一步探究48-50
• 参考文献50-56
• 在学期间的研究成果56-57
• 致谢57

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1 赵建新;EDS5及其同源基因EDS5-LIKE参与BAK1和BKK1介导的细胞死亡途径功能的探究[D];兰州大学;2016年

  本文关键词：EDS5及其同源基因EDS5-LIKE参与BAK1和BKK1介导的细胞死亡途径功能的探究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：400367