木薯蛋白激酶MeMAPK1和MeMAPK8基因的分离与功能鉴定
发布时间：2021-09-22 03:53
木薯（Manihot esculenta Crantz）为大戟科（Euphorbiaceae）木薯属植物,是世界三大薯类作物之一。由于木薯细菌性枯萎病（Xanthomonas axonopodis pv.manihotis,Xam）的侵染导致木薯产量损失达到1/3以上,给农业生产带来很严重的损失。MAPK（Mitogen-activated protein kinase）作为MAPK级联反应途径中的蛋白激酶,在植物抗病途径有至关重要的作用。到目前为止,在植物中发现了大量的MAPKs,例如拟南芥中的AtMAPK3和AtMAPK6对于植物的抗病性起关键作用,但是在木薯中关于MAPK信号通路的研究还很少。本研究根据模式生物拟南芥AtM4PK3（LOCAT3G45640）和 AtMAPK6（LOCAT2G43790.1）的氨基酸序列,经木薯数据库（https://phytozome.jgi.doe.gov/pz/portal.html）搜索,候选出木薯蛋白激酶MeMAPK1、MeMAPK8并通过生化功能预测、体外遗传互补实验和遗传转化等实验,对MeM...
【文章来源】：海南大学海南省 211工程院校
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１植物先天免疫系统的组成（Ｋｅｎｉｃｂｉｅ／？／．，２０１０）??Ｆｉｇ．ｌ?Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ?ｏｆ?ｐｌａｎｔ?ｉｎｎａｔｅ?ｉｍｍｕｎｅ?ｓｙｓｔｅｍ?（Ｋｅｎｉｃｈｉ?ｅｔ?ａｌ＾?２０１０）??１．２?ＭＡＰＫ信号通路研究进展??
与植物的抗病途径。这三个基因都可以被含有病原相关分子模式（ｐａｔｈｏｇｅｎ－ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ??１１１〇１６０１＾９３１１￡１１１３，？六！＼／０＞５）的细菌（如／＞５〇０３０００）和真菌激活。？人］＇＼＾介导抗病途径激??活了两条ＭＡＰＫ信号通路（如图２所示）：一条信号通路是起正调控作用的??Ｍ４ＰＸ３／６，在病原相关分子ｆｌｇ２２的处理下，植物的细胞膜受体??接受信号后传递给植物细胞体内，激活＿／＾０／从４户幻５基因的表达，使体内的转录??因子ＴＯ？Ｆ２２／灰表达，从而使植物起到抗病的作用。第二条信号通路是起负调??控作用的ＭＡＸ７／ＭＯ：２４Ｍ４Ｐ＾，在病原菌侵染后抑制下游的抗病基因表达，导致植??物出现感病现象，相反在水稻中发现户Ｍ在抗病通路中是起负调控作用（Ｙｕａｎ??故ｇ／．，２００７；Ｌｉｕ?ｄａ／．，?２０１５）。最新研究表明，ＡｔＷＲＫＹ３３?作为蛋白激酶?ＭＡＰＫ３／ＭＡＰＫ６??的耙蛋白，直接调控植物抗毒素ｃａｍａｌｅｘｉｎ的合成（Ｇｕｏｈｏｎｇ，?２０１?ｌ；Ｍｅｎｇ衫ａ／．，?２０１３）。??抗毒素ｃａｍａｌｅｘｉｎ的合成后
据已有文献描述在拟南芥中，拟南芥ＭＡＰＫＫｓ能够与下游的ＭＡＰＫｓ相互作用，??将拟南芥中１０个ＭＡＰＫＫｓ和２０个ＭＡＰＫｓ进行酵母双杂交检测，结果显示家??族成员中有多组成员之间能够互作（Ａｎｄｒｅａｓｓｏｎｄｆｌ／．，?２０１０）（图３）。其中ＭＡＰＫ３和??ＭＡＰＫ６均能够与上游的ＭＫＫ４发生互作作用，ＭＡＰＫ６还能够与ＭＫＫ５发生互作作??用。而在拟南芥中，己证明ＭＫＫ４—ＭＡＰＫ３／ＭＡＰＫ６介导了抗病途径。这一研究结??果为本研究后续的酵母双杂交筛选ＭｅＭＡＰＫｌ、ＭｅＭＡＰＫ８的互作蛋白提供可借鉴价??值。??综上所述，ＭＡＰＫ级联反应在ＰＴＩ途径里靠下游位置，能够接受膜受体传递的??信号，通过憐酸化级联放大途径，将信号传递给下游的转录因子等激活植物体内的基??因应答，从而抵御外界信号的侵染。尽管在拟南芥、烟草等模式生物中ＭＡＰＫ级联??反应己经进行了很深入的研宄
【参考文献】：
期刊论文
[1]植物丝裂原活化蛋白激酶级联信号转导通路研究进展[J]. 姜生秀,李德禄. 西北植物学报. 2016(06)
[2]植物MAPK级联途径及其功能研究进展[J]. 张振才,梁燕,李翠. 西北农林科技大学学报(自然科学版). 2014(04)
[3]Receptor-Like Kinases:Key Regulators of Plant Development and Defense[J]. Jia Li,Frans E·Tax. Journal of Integrative Plant Biology. 2013(12)
[4]Receptor-Like Kinases in Plant Innate Immunity[J]. Ying Wu,Jian-Min Zhou. Journal of Integrative Plant Biology. 2013(12)
[5]国内木薯主产区细菌性枯萎病病原鉴定[J]. 卢昕,李超萍,时涛,蔡吉苗,黄贵修. 广东农业科学. 2013(21)
[6]中国木薯主要病虫害研究进展[J]. 梁宏合,陈显双,杜国冬,李日旺. 安徽农业科学. 2012(22)
[7]浅述木薯几种病(虫)原鉴定研究状况[J]. 梁宏合. 农业研究与应用. 2012(04)
[8]木薯细菌性枯萎病研究进展[J]. 丘海峰. 现代农业科技. 2011(15)
[9]Cassava Genetic Transformation and its Application in Breeding[J]. Kranthi Kumar Gadidasu. Journal of Integrative Plant Biology. 2011(07)
[10]植物促分裂原活化蛋白激酶（MAPK）的研究进展[J]. 白雪梅. 内蒙古石油化工. 2011(02)
博士论文
[1]葡萄MAPK类基因家族的鉴定、表达分析及部分基因的功能验证[D]. 王刚.南京农业大学 2014
[2]玉米D族促分裂原活化蛋白激酶MAPK基因ZmMPK17的分离与功能分析[D]. 潘教文.山东农业大学 2013
硕士论文
[1]拟南芥MAP激酶基因克隆及相互作用研究[D]. 黎文进.兰州大学 2016
[2]国内木薯病害调查与细菌性枯萎病防治技术研究[D]. 李超萍.海南大学 2011
[3]拟南芥MPK9基因启动子的克隆及功能分析[D]. 郭宝贝.山西大学 2009
本文编号：3403086
【文章来源】：海南大学海南省 211工程院校
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１植物先天免疫系统的组成（Ｋｅｎｉｃｂｉｅ／？／．，２０１０）??Ｆｉｇ．ｌ?Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ?ｏｆ?ｐｌａｎｔ?ｉｎｎａｔｅ?ｉｍｍｕｎｅ?ｓｙｓｔｅｍ?（Ｋｅｎｉｃｈｉ?ｅｔ?ａｌ＾?２０１０）??１．２?ＭＡＰＫ信号通路研究进展??
与植物的抗病途径。这三个基因都可以被含有病原相关分子模式（ｐａｔｈｏｇｅｎ－ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ??１１１〇１６０１＾９３１１￡１１１３，？六！＼／０＞５）的细菌（如／＞５〇０３０００）和真菌激活。？人］＇＼＾介导抗病途径激??活了两条ＭＡＰＫ信号通路（如图２所示）：一条信号通路是起正调控作用的??Ｍ４ＰＸ３／６，在病原相关分子ｆｌｇ２２的处理下，植物的细胞膜受体??接受信号后传递给植物细胞体内，激活＿／＾０／从４户幻５基因的表达，使体内的转录??因子ＴＯ？Ｆ２２／灰表达，从而使植物起到抗病的作用。第二条信号通路是起负调??控作用的ＭＡＸ７／ＭＯ：２４Ｍ４Ｐ＾，在病原菌侵染后抑制下游的抗病基因表达，导致植??物出现感病现象，相反在水稻中发现户Ｍ在抗病通路中是起负调控作用（Ｙｕａｎ??故ｇ／．，２００７；Ｌｉｕ?ｄａ／．，?２０１５）。最新研究表明，ＡｔＷＲＫＹ３３?作为蛋白激酶?ＭＡＰＫ３／ＭＡＰＫ６??的耙蛋白，直接调控植物抗毒素ｃａｍａｌｅｘｉｎ的合成（Ｇｕｏｈｏｎｇ，?２０１?ｌ；Ｍｅｎｇ衫ａ／．，?２０１３）。??抗毒素ｃａｍａｌｅｘｉｎ的合成后
据已有文献描述在拟南芥中，拟南芥ＭＡＰＫＫｓ能够与下游的ＭＡＰＫｓ相互作用，??将拟南芥中１０个ＭＡＰＫＫｓ和２０个ＭＡＰＫｓ进行酵母双杂交检测，结果显示家??族成员中有多组成员之间能够互作（Ａｎｄｒｅａｓｓｏｎｄｆｌ／．，?２０１０）（图３）。其中ＭＡＰＫ３和??ＭＡＰＫ６均能够与上游的ＭＫＫ４发生互作作用，ＭＡＰＫ６还能够与ＭＫＫ５发生互作作??用。而在拟南芥中，己证明ＭＫＫ４—ＭＡＰＫ３／ＭＡＰＫ６介导了抗病途径。这一研究结??果为本研究后续的酵母双杂交筛选ＭｅＭＡＰＫｌ、ＭｅＭＡＰＫ８的互作蛋白提供可借鉴价??值。??综上所述，ＭＡＰＫ级联反应在ＰＴＩ途径里靠下游位置，能够接受膜受体传递的??信号，通过憐酸化级联放大途径，将信号传递给下游的转录因子等激活植物体内的基??因应答，从而抵御外界信号的侵染。尽管在拟南芥、烟草等模式生物中ＭＡＰＫ级联??反应己经进行了很深入的研宄
【参考文献】：
期刊论文
[1]植物丝裂原活化蛋白激酶级联信号转导通路研究进展[J]. 姜生秀,李德禄. 西北植物学报. 2016(06)
[2]植物MAPK级联途径及其功能研究进展[J]. 张振才,梁燕,李翠. 西北农林科技大学学报(自然科学版). 2014(04)
[3]Receptor-Like Kinases:Key Regulators of Plant Development and Defense[J]. Jia Li,Frans E·Tax. Journal of Integrative Plant Biology. 2013(12)
[4]Receptor-Like Kinases in Plant Innate Immunity[J]. Ying Wu,Jian-Min Zhou. Journal of Integrative Plant Biology. 2013(12)
[5]国内木薯主产区细菌性枯萎病病原鉴定[J]. 卢昕,李超萍,时涛,蔡吉苗,黄贵修. 广东农业科学. 2013(21)
[6]中国木薯主要病虫害研究进展[J]. 梁宏合,陈显双,杜国冬,李日旺. 安徽农业科学. 2012(22)
[7]浅述木薯几种病(虫)原鉴定研究状况[J]. 梁宏合. 农业研究与应用. 2012(04)
[8]木薯细菌性枯萎病研究进展[J]. 丘海峰. 现代农业科技. 2011(15)
[9]Cassava Genetic Transformation and its Application in Breeding[J]. Kranthi Kumar Gadidasu. Journal of Integrative Plant Biology. 2011(07)
[10]植物促分裂原活化蛋白激酶（MAPK）的研究进展[J]. 白雪梅. 内蒙古石油化工. 2011(02)
博士论文
[1]葡萄MAPK类基因家族的鉴定、表达分析及部分基因的功能验证[D]. 王刚.南京农业大学 2014
[2]玉米D族促分裂原活化蛋白激酶MAPK基因ZmMPK17的分离与功能分析[D]. 潘教文.山东农业大学 2013
硕士论文
[1]拟南芥MAP激酶基因克隆及相互作用研究[D]. 黎文进.兰州大学 2016
[2]国内木薯病害调查与细菌性枯萎病防治技术研究[D]. 李超萍.海南大学 2011
[3]拟南芥MPK9基因启动子的克隆及功能分析[D]. 郭宝贝.山西大学 2009
本文编号：3403086
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