油菜素甾醇调控大豆结瘤的机制
发布时间：2021-02-27 20:28
大豆（Glycine max）作为一种豆科植物,可以在根瘤菌侵染后形成特殊的根器官（根瘤）从而和根瘤菌形成共生的关系来固定大气中的氮气,保证大豆即使在低氮含量的土壤中也能正常生长。油菜素甾醇（brassinosteroids,BRs）作为一种类固醇激素,可以调控大豆结瘤,但是BRs对大豆结瘤的调控机制却并不清楚。本文以大豆为研究对象,通过一系列生理生化实验研究了BRs对大豆根瘤发育的调控,主要研究结果如下:1.建立大豆BR报告基因系统:通过生物信息学的方法分析了BR合成关键酶CPD、CYP90D1在大豆中的同源基因及其表达模式,并运用实时荧光定量PCR检测了外源BR处理后的表达量,发现在BR信号放大后它们的表达量被下调。2.通过外源BR处理实验发现BR能抑制大豆结瘤并抑制固氮酶的活力。3.BR抑制结瘤信号通路:通过实时荧光定量PCR检测了结瘤诱导基因的表达量,发现在BR信号放大时,结瘤诱导基因表达量下调,结瘤信号受到抑制。4.BR通过其信号转导通路抑制结瘤信号:通过生物信息学的方法分析了BR信号通路中关键转录因子BES1在大豆中的同源基因并命名为GmBES1L,并运用毛根转化的方法验证...
【文章来源】：华中农业大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
BR合成途径及参与的关键酶(Zhangetal2014)
图 1-2 BR 信号转导通路模式图(Yang et al 2011)Fig.1-2 Model for BR signaling pathway (Yang et al 2011).3.3 油菜素甾醇对植物生长发育的调控机制作为一种重要的植物激素，BR 参与了植物生长发育许多进程的调控。首先在水平上，BR 参与调控细胞伸长和分裂。有文章证明 BR 调控纤维素合成酶基ESA (cellulose synthase)的表达，而 BR 信号突变体中 CESA 的表达量下降，纤维量减少。纤维素是细胞壁的主要成分，植物细胞的扩张和伸长都受细胞壁调节明 BR 主要通过调节纤维素的合成促进细胞的伸长(Xie et al 2011)。同时有研究BRI1能够和H+-ATPase在质膜上相互作用从而直接调控质膜上质子泵来影响细扩张和细胞吸水(Caesar et al 2011)。2000 年的一篇研究表明用 eBL 处理后，一-type 的植物 cyclin 基因 CycD3 的表达量上调，说明 BR 可能参与到细胞分裂的
形成和发育这两个不同的事件调节。根瘤菌的侵染和根瘤的发育受根瘤菌和寄主间的结瘤因子信号(Nod factor signaling)这一局部信号调节，而根系上根瘤的总数是主要是受结瘤自调节 AON(Auto-regulation of nodulation)这一系统的负反馈机制调控。1.4.1 根瘤菌侵染的分子机制结瘤因子信号(Nod factor signaling)是指豆科植物根际周围分泌类黄酮类物使寄主特异性的根瘤菌在根毛周围富集并合成一种实际是脂几丁质寡糖的结瘤因(Nod factor, NF)，结瘤因子激活表皮的信号级联并在被侵染的根毛处引起钙离子峰(calcium spikes)，在此之后，移动的分子信号(现在并不清楚)从表皮转移至皮并使部分皮层细胞去分化，被激活的皮层细胞起始一个新的发育进程并逐步形成瘤(Oldroyd 2013; Takuya and Masayoshi 2014)(图 1-3)。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Classical Ethylene Insensitive Mutants of the Arabidopsis EIN2 Orthologue Lack the Expected‘hypernodulation’ Response in Lotus japonicus[J]. Pick Kuen Chan,Bandana Biswas,Peter M. Gresshoff. Journal of Integrative Plant Biology. 2013(04)
[2]我国大豆生产区域布局变化与后期展望[J]. 徐雪高. 农业展望. 2011(07)
[3]Molecular Analysis of Legume Nodule Development and Autoregulation[J]. Brett J. Ferguson,Arief Indrasumunar,Satomi Hayashi,Yu-Hsiang Lin,Dugald E. Reid,Peter M. Gresshoff. Journal of Integrative Plant Biology. 2010(01)
[4]世界大豆生产走势和我们的对策[J]. 刘忠堂. 大豆通报. 2004(06)
本文编号：3054763
【文章来源】：华中农业大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：60 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
BR合成途径及参与的关键酶(Zhangetal2014)
图 1-2 BR 信号转导通路模式图(Yang et al 2011)Fig.1-2 Model for BR signaling pathway (Yang et al 2011).3.3 油菜素甾醇对植物生长发育的调控机制作为一种重要的植物激素，BR 参与了植物生长发育许多进程的调控。首先在水平上，BR 参与调控细胞伸长和分裂。有文章证明 BR 调控纤维素合成酶基ESA (cellulose synthase)的表达，而 BR 信号突变体中 CESA 的表达量下降，纤维量减少。纤维素是细胞壁的主要成分，植物细胞的扩张和伸长都受细胞壁调节明 BR 主要通过调节纤维素的合成促进细胞的伸长(Xie et al 2011)。同时有研究BRI1能够和H+-ATPase在质膜上相互作用从而直接调控质膜上质子泵来影响细扩张和细胞吸水(Caesar et al 2011)。2000 年的一篇研究表明用 eBL 处理后，一-type 的植物 cyclin 基因 CycD3 的表达量上调，说明 BR 可能参与到细胞分裂的
形成和发育这两个不同的事件调节。根瘤菌的侵染和根瘤的发育受根瘤菌和寄主间的结瘤因子信号(Nod factor signaling)这一局部信号调节，而根系上根瘤的总数是主要是受结瘤自调节 AON(Auto-regulation of nodulation)这一系统的负反馈机制调控。1.4.1 根瘤菌侵染的分子机制结瘤因子信号(Nod factor signaling)是指豆科植物根际周围分泌类黄酮类物使寄主特异性的根瘤菌在根毛周围富集并合成一种实际是脂几丁质寡糖的结瘤因(Nod factor, NF)，结瘤因子激活表皮的信号级联并在被侵染的根毛处引起钙离子峰(calcium spikes)，在此之后，移动的分子信号(现在并不清楚)从表皮转移至皮并使部分皮层细胞去分化，被激活的皮层细胞起始一个新的发育进程并逐步形成瘤(Oldroyd 2013; Takuya and Masayoshi 2014)(图 1-3)。
【参考文献】：
期刊论文
[1]Classical Ethylene Insensitive Mutants of the Arabidopsis EIN2 Orthologue Lack the Expected‘hypernodulation’ Response in Lotus japonicus[J]. Pick Kuen Chan,Bandana Biswas,Peter M. Gresshoff. Journal of Integrative Plant Biology. 2013(04)
[2]我国大豆生产区域布局变化与后期展望[J]. 徐雪高. 农业展望. 2011(07)
[3]Molecular Analysis of Legume Nodule Development and Autoregulation[J]. Brett J. Ferguson,Arief Indrasumunar,Satomi Hayashi,Yu-Hsiang Lin,Dugald E. Reid,Peter M. Gresshoff. Journal of Integrative Plant Biology. 2010(01)
[4]世界大豆生产走势和我们的对策[J]. 刘忠堂. 大豆通报. 2004(06)
本文编号：3054763
本文链接：https://www.wllwen.com/nykjlw/nzwlw/3054763.html
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