矮沙冬青四个抗逆基因的功能研究
发布时间：2020-12-26 19:54
矮沙冬青（Ammopiptanthus nanus）又名新疆沙冬青,与蒙古沙冬青（Ammopiptanthus mongolicus）同属豆科沙冬青属,是第三纪古地中海消失后的残遗物种。沙冬青对干旱、盐碱、贫瘠和极端温度等非生物逆境耐受性极强,是抗逆性极好且极珍贵的遗传资源。目前,关于沙冬青非生物逆境抗性基因的研究主要集中在蒙古沙冬青,鲜有关于矮沙冬青抗逆基因克隆及功能解析的报道。甜菜碱醛脱氢酶（Betaine aldehyde dehydrogenase,BADH）是甜菜碱合成途径的关键酶,而甜菜碱是植物细胞中重要的渗透调节物质。钼辅助因子硫酸化酶（Molybdenum cofactor sulfurase,MCSU）催化钼辅助因子硫酸化,而硫酸化后的钼辅助因子则与脱落酸醛氧化酶一起在脱落酸（Abscisic acid,ABA）合成最后一步反应中催化脱落酸醛氧化生成ABA。磷脂酶D（Phospholipase D,PLD）催化磷脂降解产生磷脂酸,在植物生长发育及逆境应答中起重要作用。液泡膜氢离子焦磷酸酶（Vacuolar H+-pyrophosphatase,H...
【文章来源】：四川农业大学四川省 211工程院校
【文章页数】：131 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
甜菜碱的生物合成途径Fig.1Biosynthesispathwayofglycinebetaine
部位的不同，将其分为5大类：磷脂酶A1（Phospholipase Al，PLAl）、磷脂酶A2（PhospholipaseA2，PLA2）、磷脂酶B（PhospholipaseB，PLB）、磷脂酶C（PhospholipaseC，PLC）及磷脂酶D（Phospholipase D，PLD）（图2）[114]。图2 磷脂酶的分类Fig. 2 The category of phospholipase familyPLD对催化底物没有绝对的特异性，其主要底物是磷脂酰胆碱以及其他磷脂类分子，如磷脂酰乙醇胺、磷脂酰甘油等。在PLD的催化下，这些磷脂末端的磷酸二酯键断裂水解生成磷脂酸（Phosphatidic acid，PA）和一个极性头部基团[115, 116]。而PA是动植物生长发育、应对胁迫的重要脂质信号分子，它能在胁迫条件下快速产生并且通过召集目标蛋白聚集在特定膜部位或者以影响其活性的方式参与到信号的级联反应过程[117-120]。已有研究表明，PLD在质膜的降解和胞间信号传递等生理生化过程中起到重要作用?
PLD 和 AnVP1 基因的基础上，综合运用实时定量 PCR、原核表达、亚细胞定母或拟南芥突变体功能互补或过表达等技术，解析这 4 个基因的抗逆功能，以物抗非生物逆境的转基因改良提供优异的基因资源。本研究技术路线如图 3 所示：
【参考文献】：
期刊论文
[1]新疆沙冬青植物群落特征研究[J]. 麦尔哈巴·阿布拉,刘博,李征珍,杨琼,石莎,冯金朝. 中央民族大学学报(自然科学版). 2015(03)
[2]脱落酸(ABA)生物学作用研究进展[J]. 郭文雅,赵京献,郭伟珍. 中国农学通报. 2014(21)
[3]磷脂酶D在植物逆境信号转导中的作用机制研究进展[J]. 孙磊,钟秀丽. 中国农学通报. 2012(30)
[4]Rice Phospholipase Dαis Involved in Salt Tolerance by the Mediation of H+-ATPase Activity and Transcription[J]. Peng Shen,Rong Wang,Wen Jing and Wenhua Zhang~* College of Life Sciences,State Key Laboratory of Crop Genetics and Germplasm Enhancement,Nanjing Agricultural University,Nanjing 210095,China. Journal of Integrative Plant Biology. 2011(04)
[5]玉米液泡膜焦磷酸酶基因ZmVPP1的克隆及逆境下的表达分析[J]. 朱春利,张登峰,刘颖慧,石云素,宋燕春,杜金友,王天宇,黎裕. 植物遗传资源学报. 2011(01)
[6]强旱生植物沙冬青AmERF基因的克隆及生物信息学研究[J]. 李晓东,白晨,郭九峰,于卓,孙国琴,张惠忠. 华北农学报. 2010(05)
[7]沙冬青脱水素基因的克隆、重组及对糖料作物的遗传转化[J]. 李晓东,白晨,张玉金,于卓,孙国琴,张惠忠,郭九峰,康连和. 华北农学报. 2010(01)
[8]新疆沙冬青抗冻蛋白基因保守区序列的克隆及其分析[J]. 詹彬,安沙舟,杨丽娟,李莲瑞,马春晖. 新疆农业科学. 2009(06)
[9]新疆沙冬青(Ammopiptanthus nanus)的开花物候与环境的关系[J]. 李新蓉,谭敦炎. 中国沙漠. 2007(04)
[10]液泡膜H+-PPase与植物耐盐性[J]. 包爱科,张金林,郭正刚,王锁民. 植物生理学通讯. 2006(04)
硕士论文
[1]蒙古沙冬青和新疆沙冬青叶片解剖结构特征及其抗旱适应性[D]. 石丽丽.甘肃农业大学 2016
[2]新疆沙冬青（Ammopiptanthus nanus）抗寒相关基因的分子克隆及表达分析[D]. 黄国涛.沈阳农业大学 2011
本文编号：2940368
【文章来源】：四川农业大学四川省 211工程院校
【文章页数】：131 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
甜菜碱的生物合成途径Fig.1Biosynthesispathwayofglycinebetaine
部位的不同，将其分为5大类：磷脂酶A1（Phospholipase Al，PLAl）、磷脂酶A2（PhospholipaseA2，PLA2）、磷脂酶B（PhospholipaseB，PLB）、磷脂酶C（PhospholipaseC，PLC）及磷脂酶D（Phospholipase D，PLD）（图2）[114]。图2 磷脂酶的分类Fig. 2 The category of phospholipase familyPLD对催化底物没有绝对的特异性，其主要底物是磷脂酰胆碱以及其他磷脂类分子，如磷脂酰乙醇胺、磷脂酰甘油等。在PLD的催化下，这些磷脂末端的磷酸二酯键断裂水解生成磷脂酸（Phosphatidic acid，PA）和一个极性头部基团[115, 116]。而PA是动植物生长发育、应对胁迫的重要脂质信号分子，它能在胁迫条件下快速产生并且通过召集目标蛋白聚集在特定膜部位或者以影响其活性的方式参与到信号的级联反应过程[117-120]。已有研究表明，PLD在质膜的降解和胞间信号传递等生理生化过程中起到重要作用?
PLD 和 AnVP1 基因的基础上，综合运用实时定量 PCR、原核表达、亚细胞定母或拟南芥突变体功能互补或过表达等技术，解析这 4 个基因的抗逆功能，以物抗非生物逆境的转基因改良提供优异的基因资源。本研究技术路线如图 3 所示：
【参考文献】：
期刊论文
[1]新疆沙冬青植物群落特征研究[J]. 麦尔哈巴·阿布拉,刘博,李征珍,杨琼,石莎,冯金朝. 中央民族大学学报(自然科学版). 2015(03)
[2]脱落酸(ABA)生物学作用研究进展[J]. 郭文雅,赵京献,郭伟珍. 中国农学通报. 2014(21)
[3]磷脂酶D在植物逆境信号转导中的作用机制研究进展[J]. 孙磊,钟秀丽. 中国农学通报. 2012(30)
[4]Rice Phospholipase Dαis Involved in Salt Tolerance by the Mediation of H+-ATPase Activity and Transcription[J]. Peng Shen,Rong Wang,Wen Jing and Wenhua Zhang~* College of Life Sciences,State Key Laboratory of Crop Genetics and Germplasm Enhancement,Nanjing Agricultural University,Nanjing 210095,China. Journal of Integrative Plant Biology. 2011(04)
[5]玉米液泡膜焦磷酸酶基因ZmVPP1的克隆及逆境下的表达分析[J]. 朱春利,张登峰,刘颖慧,石云素,宋燕春,杜金友,王天宇,黎裕. 植物遗传资源学报. 2011(01)
[6]强旱生植物沙冬青AmERF基因的克隆及生物信息学研究[J]. 李晓东,白晨,郭九峰,于卓,孙国琴,张惠忠. 华北农学报. 2010(05)
[7]沙冬青脱水素基因的克隆、重组及对糖料作物的遗传转化[J]. 李晓东,白晨,张玉金,于卓,孙国琴,张惠忠,郭九峰,康连和. 华北农学报. 2010(01)
[8]新疆沙冬青抗冻蛋白基因保守区序列的克隆及其分析[J]. 詹彬,安沙舟,杨丽娟,李莲瑞,马春晖. 新疆农业科学. 2009(06)
[9]新疆沙冬青(Ammopiptanthus nanus)的开花物候与环境的关系[J]. 李新蓉,谭敦炎. 中国沙漠. 2007(04)
[10]液泡膜H+-PPase与植物耐盐性[J]. 包爱科,张金林,郭正刚,王锁民. 植物生理学通讯. 2006(04)
硕士论文
[1]蒙古沙冬青和新疆沙冬青叶片解剖结构特征及其抗旱适应性[D]. 石丽丽.甘肃农业大学 2016
[2]新疆沙冬青（Ammopiptanthus nanus）抗寒相关基因的分子克隆及表达分析[D]. 黄国涛.沈阳农业大学 2011
本文编号：2940368
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