玉米甲硫氨酸亚砜还原酶ZmMSRB1的功能及作用机制
发布时间：2021-01-24 01:35
高盐和干旱是威胁作物产量的重要因素,因此,挖掘植物中具有抗逆功能的新基因并解析其机制是当前作物育种的主要方向之一。植物MSR基因家族能修复胞内大分子的氧化损伤,因此在植物应对胁迫的过程中发挥积极的作用。玉米是主要的农作物,但其MSR基因家族的功能少见报道。前期我们的研究发现ZmMSRB1能够被NaCl和PEG诱导表达,因此我们推测ZmMSRB1基因可能在植物响应盐旱胁迫方面发挥重要作用。本论文主要研究内容包括:1.ZmMSRB1功能分析ZmMSRB1定位于叶绿体,同源多序列比对结果显示该基因同来自高粱、小麦和短柄草等的MSRB1具有较高的同源性。保守结构域分析结果表明该蛋白具有MSRB家族酶类特有的SelR结构域,结合酶学性质分析实验,证明ZmMSRB1属于玉米MSRB家族的酶类。启动子分析结果显示,该基因启动子区存在大量光响应元件和胁迫响应元件,这与其定位于叶绿体和诱导表达结果相一致。ZmMSRB1过表达拟南芥的萌发实验显示ZmMSRB1不影响拟南芥的早期萌发;幼苗表型实验结果表明该基因的表达能够显著增强拟南芥对盐胁迫、渗透胁迫和氧化胁迫的抗性。2.ZmMSRB1抗逆机制分析ZmMS...
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图３－〗．?ＺｗＭＳ７＾７的组织表达和诱导表达分析（Ｚｈｕｅｔａｌ．，２０１５），?（Ａ）
使用ＢｉｏＥｄｉｔ?７．０和ＭＥＧＡ?７软件对玉米、短柄草、小麦、水稻、高粱、拟南??芥和小米屮的ＭＳＲ基因进行系统进化树的构建，方法米川ｎｅｉｇｈｂｏｒ－ｊｏｉｎｉｎｇ（ＮＪ）法。??结果如图３－３所示，玉米ＺｍＭＳＲＢｌ同短柄草、小麦、水稻、高粱、拟南芥和小米??的ＭＳＲＢ１被聚为一类，在进化上更相似。此外，ＺｍＭＳＲＢ丨同高粱的ＳｂＭＳＲＢｌ??的亲缘关系更近，其次为小米、小麦和短柄草，其同双子叶植物拟南芥的亲缘关系??相对较远
Ｆｉｇｕｒｅ?３－３．?Ｐｈｙｌｏｇｅｎｅｔｉｃ?ａｎａｌｙｓｉｓ?ｏｆ?ｍａｉｚｅ?ＺｍＭＳＲＢ?１．??３．１．２．３基因结构分析??通过ＧＳＤＳ?２．０网站对ＺｗＭＳＴＭ／基因的内含子和外显子进行在线分析（图３－４），??结果显示基因由５个外显子和４个内含子组成。用在线分析工具ＮＣＢＩ对其??保守结构域进行分析，ＺｍＭＳＲＢｌ含有２０９个氨基酸，其Ｃ端为一保守的ＳｅｌＲ超家族??结构域，该结构域为ＭＳＲＢ家族酶类所特有，其Ｎ端包含一个低复杂性区域（ｌｏｗ??ｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙｒｅｇｉｏｎ），该区域可能负责蛋白结构的稳定。该结果暗不了ＺｍＭＳＲＢｌ可??能是属于ＭＳＲＢ家族的一员。??ＺｍＭＳＲＢｌ?ｓ．一—?－?＾?＂?３－??Ｏｂｐ?ＳＯＯｂｐ?ｌＯＯＯｂｐ?ＩＳＯＯｂｐ?２０００ｂｐ?２５００ｂｐ?３０００ｂｐ?３Ｓ００ｂｐ??Ｌｅｇｅｎｄ：?Ｅｘｏｎ?ｕｐｓｔｒｅａｍ／?ｄｏｗｎｓｔｒｅａｍ?—Ｉｎｔｒｏｎ??Ｎ－ｔｅｒｍｉｎａｌ??ｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙ?ｒｅｇｉｏｎ?｜｜ｉ??０?８９?２０８??２６??
【参考文献】：
期刊论文
[1]探讨玉米种植现状和改善措施[J]. 蒋小平,杜平甫,黄益勤. 中国农业文摘-农业工程. 2019(02)
[2]植物干旱胁迫响应机制研究进展[J]. 王凯悦,陈芳泉,黄五星. 中国农业科技导报. 2019(02)
[3]盐碱胁迫对植物的影响及提高植物耐盐碱性的方法[J]. 张磊,侯云鹏,王立春. 东北农业科学. 2018(04)
[4]活性氧介导的植物蛋白质氧化修饰研究进展[J]. 周文菲,白娟,龚春梅. 生物技术通报. 2017(04)
[5]质体反向信号研究进展[J]. 徐秀美,迟伟,张立新. 植物生理学报. 2016(11)
[6]盐胁迫对水稻叶片光合作用和叶绿素荧光特性的影响[J]. 刘晓龙,徐晨,徐克章,崔菁菁,安久海,凌凤楼,张治安,武志海. 作物杂志. 2014(02)
[7]Methionine sulfoxide reductase A: Structure, function and role in ocular pathology[J]. Parameswaran G Sreekumar,David R Hinton,Ram Kannan. World Journal of Biological Chemistry. 2011(08)
[8]等渗NaCl和PEG胁迫对玉米叶片游离脯氨酸和可溶性糖含量的影响[J]. 姚彩艳,汪晓丽,盛海君,封克. 扬州大学学报(农业与生命科学版). 2009(01)
[9]植物非生物胁迫应答的分子机制[J]. 杨献光,梁卫红,齐志广,马闻师,沈银柱. 麦类作物学报. 2006(06)
[10]盐胁迫对水稻光合特性的影响[J]. 王仁雷,华春,刘友良. 南京农业大学学报. 2002(04)
博士论文
[1]拟南芥AtbHLH112基因调控植物抗逆机制的研究[D]. 刘羽佳.东北林业大学 2013
[2]小麦抗逆相关基因TaABC1和TaSAP1/2的分离及功能分析[D]. 王彩香.中国农业科学院 2011
本文编号：2996310
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图３－〗．?ＺｗＭＳ７＾７的组织表达和诱导表达分析（Ｚｈｕｅｔａｌ．，２０１５），?（Ａ）
使用ＢｉｏＥｄｉｔ?７．０和ＭＥＧＡ?７软件对玉米、短柄草、小麦、水稻、高粱、拟南??芥和小米屮的ＭＳＲ基因进行系统进化树的构建，方法米川ｎｅｉｇｈｂｏｒ－ｊｏｉｎｉｎｇ（ＮＪ）法。??结果如图３－３所示，玉米ＺｍＭＳＲＢｌ同短柄草、小麦、水稻、高粱、拟南芥和小米??的ＭＳＲＢ１被聚为一类，在进化上更相似。此外，ＺｍＭＳＲＢ丨同高粱的ＳｂＭＳＲＢｌ??的亲缘关系更近，其次为小米、小麦和短柄草，其同双子叶植物拟南芥的亲缘关系??相对较远
Ｆｉｇｕｒｅ?３－３．?Ｐｈｙｌｏｇｅｎｅｔｉｃ?ａｎａｌｙｓｉｓ?ｏｆ?ｍａｉｚｅ?ＺｍＭＳＲＢ?１．??３．１．２．３基因结构分析??通过ＧＳＤＳ?２．０网站对ＺｗＭＳＴＭ／基因的内含子和外显子进行在线分析（图３－４），??结果显示基因由５个外显子和４个内含子组成。用在线分析工具ＮＣＢＩ对其??保守结构域进行分析，ＺｍＭＳＲＢｌ含有２０９个氨基酸，其Ｃ端为一保守的ＳｅｌＲ超家族??结构域，该结构域为ＭＳＲＢ家族酶类所特有，其Ｎ端包含一个低复杂性区域（ｌｏｗ??ｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙｒｅｇｉｏｎ），该区域可能负责蛋白结构的稳定。该结果暗不了ＺｍＭＳＲＢｌ可??能是属于ＭＳＲＢ家族的一员。??ＺｍＭＳＲＢｌ?ｓ．一—?－?＾?＂?３－??Ｏｂｐ?ＳＯＯｂｐ?ｌＯＯＯｂｐ?ＩＳＯＯｂｐ?２０００ｂｐ?２５００ｂｐ?３０００ｂｐ?３Ｓ００ｂｐ??Ｌｅｇｅｎｄ：?Ｅｘｏｎ?ｕｐｓｔｒｅａｍ／?ｄｏｗｎｓｔｒｅａｍ?—Ｉｎｔｒｏｎ??Ｎ－ｔｅｒｍｉｎａｌ??ｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙ?ｒｅｇｉｏｎ?｜｜ｉ??０?８９?２０８??２６??
【参考文献】：
期刊论文
[1]探讨玉米种植现状和改善措施[J]. 蒋小平,杜平甫,黄益勤. 中国农业文摘-农业工程. 2019(02)
[2]植物干旱胁迫响应机制研究进展[J]. 王凯悦,陈芳泉,黄五星. 中国农业科技导报. 2019(02)
[3]盐碱胁迫对植物的影响及提高植物耐盐碱性的方法[J]. 张磊,侯云鹏,王立春. 东北农业科学. 2018(04)
[4]活性氧介导的植物蛋白质氧化修饰研究进展[J]. 周文菲,白娟,龚春梅. 生物技术通报. 2017(04)
[5]质体反向信号研究进展[J]. 徐秀美,迟伟,张立新. 植物生理学报. 2016(11)
[6]盐胁迫对水稻叶片光合作用和叶绿素荧光特性的影响[J]. 刘晓龙,徐晨,徐克章,崔菁菁,安久海,凌凤楼,张治安,武志海. 作物杂志. 2014(02)
[7]Methionine sulfoxide reductase A: Structure, function and role in ocular pathology[J]. Parameswaran G Sreekumar,David R Hinton,Ram Kannan. World Journal of Biological Chemistry. 2011(08)
[8]等渗NaCl和PEG胁迫对玉米叶片游离脯氨酸和可溶性糖含量的影响[J]. 姚彩艳,汪晓丽,盛海君,封克. 扬州大学学报(农业与生命科学版). 2009(01)
[9]植物非生物胁迫应答的分子机制[J]. 杨献光,梁卫红,齐志广,马闻师,沈银柱. 麦类作物学报. 2006(06)
[10]盐胁迫对水稻光合特性的影响[J]. 王仁雷,华春,刘友良. 南京农业大学学报. 2002(04)
博士论文
[1]拟南芥AtbHLH112基因调控植物抗逆机制的研究[D]. 刘羽佳.东北林业大学 2013
[2]小麦抗逆相关基因TaABC1和TaSAP1/2的分离及功能分析[D]. 王彩香.中国农业科学院 2011
本文编号：2996310
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