葡萄灰霉病相关VaJAZ9互作蛋白筛选及转化‘无核白’葡萄的研究
发布时间：2021-08-12 00:26
葡萄是世界四大水果之一,具有很高的经济价值。现广泛栽培的欧洲种葡萄（Vitis vinifera L.）抗病性较差,其品质和产量易受影响。随着我国设施葡萄栽培面积的持续增加,灰霉病成为影响葡萄品质和产量的一种主要病害。研究发现,茉莉素在植物响应腐生型病原菌侵染的过程中发挥着重要的作用。JAZ蛋白家族作为茉莉素信号转导途径中的重要元件,广泛参与调控由茉莉素所介导的生理反应。目前对于JAZ蛋白的研究主要集中在模式植物拟南芥中,而有关葡萄JAZ蛋白的研究还很少。本研究从抗灰霉病的中国野生山葡萄（Vitis amurensis）‘双优’中同源克隆了VaJAZ9基因及它的启动子,分析明确了该基因的特性和表达模式,并利用酵母双杂交技术筛选了互作蛋白,并进行了验证;构建了VaJAZ9基因的超表达和敲除载体,通过农杆菌介导法转化了欧洲葡萄无核白,获得转基因葡萄植株。取得的主要结果如下:1.VaJAZ9基因全长807 bp,编码268个氨基酸,生物信息学分析发现,在其氨基酸序列的中部及C端分别含有一个典型的TIFY/ZIM和Jas保守结构域。VaJAZ9与拟南芥At JAZ1/2、番茄Sl JAZ2亲缘...
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：56 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
茉莉素感知与信号转导模式图(WasternackandHause2013)
也都依赖Jas结构域的存在，包括MYC2/3/4，MYB21/24，赤霉素抑制子RGA、GAI，乙烯响应因子EIN3/EIL1等(PauwelsandGoossens2011)。其二是位于JAZ蛋白中部的ZIM结构域，它含有一段高度保守TIF[F/Y]XG基序。在静息状态下，该结构域能够与连接蛋白NINJA的C端结构域相结合，招募协助完成对JAs响应基因的转录抑制。同时，ZIM结构域还可以调控JAZ蛋白家族成员之间的二聚化作用(Pauwelsetal.2010;ChungandHowe2009;Vanholmeetal.2007)。另外，在JAZ蛋白的N端还包括有一个由32个氨基酸组成的NT结构域，但有关其具体的功能还尚未明确（图1-2）。图1-2拟南芥JAZ1蛋白及其结构域模式图Figure1-2SchematicrepresentationoftheJAZ1proteininArabidopsisanditsconserveddomains1.5JAZ蛋白的生物学功能1.5.1JAZ蛋白与植物生长发育越来越多的研究发现JAZ蛋白参与植物的生长发育进程。酵母双杂交筛选表明，拟南芥JAZ1、JAZ8和JAZ11蛋白可以直接与控制可育性的关键元件R2R3-MYB类转录因子（MYB21和MYB24）相互作用，调控由JAs信号介导的雄蕊发育及成熟过程(Songetal.2011)。Sehr等（2010）结合转录组和组织化学染色分析发现，COI1-JAZ7/JAZ10-MYC2是参与拟南芥芽内形成层的产生和维管组织的二次生长的核心组分。多个JAZ蛋白（JAZ2、JAZ4以及JAZ8-10）可与控制根毛伸长的关键转录因子RHD6和RSL1相互作用，进而调控下游根毛发育相关基因的表达，此研究不仅证实了茉莉素可以促进植物根毛伸长，而且进一步揭示了二者之间作用的分子机理(Hanetal.2020)。Zhai等（2015）发现部分JAZ蛋白可以结合AP2/ERF类转录因子TOE1和TOE2，在植物遭受环境胁迫时，JAs信号激活后诱发JAZ蛋白降解，释放TOEs，
第三章结果与分析19第三章结果与分析3.1VaJAZ9基因的克隆与生物信息学分析根据葡萄基因组网站和NCBI数据库对欧洲葡萄‘黑比诺’JAZ9基因（Accessionnumber:XM_002277121）的注释信息，设计特异性引物并进行PCR扩增，成功克隆了山葡萄‘双优’中VaJAZ9基因全长序列，克隆结果如图3-1所示。图3-1葡萄VaJAZ9基因的克拢泳道M：DNAmarkerDL2000；泳道1，2：VaJAZ9。Fig.3-1GenecloningofVaJAZ9.LaneM:DNAmarkerDL2000;Lane1,2:VaJAZ9.测序结果表明，VaJAZ9基因全长807bp，编码268个氨基酸。序列比对发现，VaJAZ9与欧洲葡萄VvJAZ9存在4个碱基的差异，核苷酸相似度为99.5%（图3-2）。图3-2中国野生山葡萄VaJAZ9与欧洲葡萄VvJAZ9基因cDNA序列比对。Fig.3-2ThesequencealignmentofJAZ9geneinVitisamurensisandVitisvinifera.90VaJAZ990VvJAZ9AATTGGTTCCGGAAGGCCTTCCCCTTCCGGGGAATTAATTTTGGCCAAGGAACCTTCCCCGGGGAAAAGGGGTTTTTTAACCCCGGGGGGCCAAGGAAGGAAGGCCGGCCCCGGGGCCGGAAGGGGGGGGAACCCCGGGGAAGGAAAAGGTTCCGGAAGGTTTTTTCCTTCCGGCCAAGG180VaJAZ9180VvJAZ9AACCGGTTGGCCAAGGTTCCTTGGTTTTGGAAGGCCCCAAAATTAACCAATTAAAAAAAAGGAAGGAA
【参考文献】：
博士论文
[1]中国野生葡萄种质叶片抗灰霉病的机制研究[D]. 万然.西北农林科技大学 2016
[2]无核白葡萄体细胞胚再生体系建立与转基因研究[D]. 周起.西北农林科技大学 2014
本文编号：3337197
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：56 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
茉莉素感知与信号转导模式图(WasternackandHause2013)
也都依赖Jas结构域的存在，包括MYC2/3/4，MYB21/24，赤霉素抑制子RGA、GAI，乙烯响应因子EIN3/EIL1等(PauwelsandGoossens2011)。其二是位于JAZ蛋白中部的ZIM结构域，它含有一段高度保守TIF[F/Y]XG基序。在静息状态下，该结构域能够与连接蛋白NINJA的C端结构域相结合，招募协助完成对JAs响应基因的转录抑制。同时，ZIM结构域还可以调控JAZ蛋白家族成员之间的二聚化作用(Pauwelsetal.2010;ChungandHowe2009;Vanholmeetal.2007)。另外，在JAZ蛋白的N端还包括有一个由32个氨基酸组成的NT结构域，但有关其具体的功能还尚未明确（图1-2）。图1-2拟南芥JAZ1蛋白及其结构域模式图Figure1-2SchematicrepresentationoftheJAZ1proteininArabidopsisanditsconserveddomains1.5JAZ蛋白的生物学功能1.5.1JAZ蛋白与植物生长发育越来越多的研究发现JAZ蛋白参与植物的生长发育进程。酵母双杂交筛选表明，拟南芥JAZ1、JAZ8和JAZ11蛋白可以直接与控制可育性的关键元件R2R3-MYB类转录因子（MYB21和MYB24）相互作用，调控由JAs信号介导的雄蕊发育及成熟过程(Songetal.2011)。Sehr等（2010）结合转录组和组织化学染色分析发现，COI1-JAZ7/JAZ10-MYC2是参与拟南芥芽内形成层的产生和维管组织的二次生长的核心组分。多个JAZ蛋白（JAZ2、JAZ4以及JAZ8-10）可与控制根毛伸长的关键转录因子RHD6和RSL1相互作用，进而调控下游根毛发育相关基因的表达，此研究不仅证实了茉莉素可以促进植物根毛伸长，而且进一步揭示了二者之间作用的分子机理(Hanetal.2020)。Zhai等（2015）发现部分JAZ蛋白可以结合AP2/ERF类转录因子TOE1和TOE2，在植物遭受环境胁迫时，JAs信号激活后诱发JAZ蛋白降解，释放TOEs，
第三章结果与分析19第三章结果与分析3.1VaJAZ9基因的克隆与生物信息学分析根据葡萄基因组网站和NCBI数据库对欧洲葡萄‘黑比诺’JAZ9基因（Accessionnumber:XM_002277121）的注释信息，设计特异性引物并进行PCR扩增，成功克隆了山葡萄‘双优’中VaJAZ9基因全长序列，克隆结果如图3-1所示。图3-1葡萄VaJAZ9基因的克拢泳道M：DNAmarkerDL2000；泳道1，2：VaJAZ9。Fig.3-1GenecloningofVaJAZ9.LaneM:DNAmarkerDL2000;Lane1,2:VaJAZ9.测序结果表明，VaJAZ9基因全长807bp，编码268个氨基酸。序列比对发现，VaJAZ9与欧洲葡萄VvJAZ9存在4个碱基的差异，核苷酸相似度为99.5%（图3-2）。图3-2中国野生山葡萄VaJAZ9与欧洲葡萄VvJAZ9基因cDNA序列比对。Fig.3-2ThesequencealignmentofJAZ9geneinVitisamurensisandVitisvinifera.90VaJAZ990VvJAZ9AATTGGTTCCGGAAGGCCTTCCCCTTCCGGGGAATTAATTTTGGCCAAGGAACCTTCCCCGGGGAAAAGGGGTTTTTTAACCCCGGGGGGCCAAGGAAGGAAGGCCGGCCCCGGGGCCGGAAGGGGGGGGAACCCCGGGGAAGGAAAAGGTTCCGGAAGGTTTTTTCCTTCCGGCCAAGG180VaJAZ9180VvJAZ9AACCGGTTGGCCAAGGTTCCTTGGTTTTGGAAGGCCCCAAAATTAACCAATTAAAAAAAAGGAAGGAA
【参考文献】：
博士论文
[1]中国野生葡萄种质叶片抗灰霉病的机制研究[D]. 万然.西北农林科技大学 2016
[2]无核白葡萄体细胞胚再生体系建立与转基因研究[D]. 周起.西北农林科技大学 2014
本文编号：3337197
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