油菜钙依赖蛋白激酶2（BnaCPK2）调控活性氧积累的分子机制研究

发布时间：2021-05-15 20:39

　　作物在栽培过程中会经常受到各种病虫害及恶劣环境的胁迫。干旱、高温、冷害、盐害这些逆境因素对作物的产量和品质构成了极大的影响。钙离子作为普遍存在的第二信使可以对逆境刺激做出响应。植物体内解码钙信号的蛋白分为四大类,其中最重要的是钙依赖蛋白激酶（calcium dependent protein kinase,CPK）。CPKs是一类丝/苏氨酸蛋白激酶,为植物和一些原生动物所特有。越来越多的研究表明CPK在植物对于逆境胁迫和病原体免疫过程中发挥着关键作用。油菜（Brassica napus）是十字花科非常重要的油料作物。关于油菜CPK的研究还很少。本研究中,通过亚细胞定位发现一个定位于内质网的油菜钙依赖蛋白激酶BnaCPK2。BnaCPK2的组成型活化形式BnaCPK2VK和全长形式BnaCPK2FL在本氏烟草中瞬时过表达会引起显著的活性氧累积,同时伴随着一些细胞坏死生理指标的显著变化。其中BnaCPK2VK过表达下的相对电导率、丙二醛和花青苷含量出现了显著地上升。同时,BnaCPK2VK和BnaCPK2FL在本氏烟草中过表达还引起基因组DNA的断裂。通过实时荧光定量PCR,我们还发现Bn... 

【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】：49 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 文献综述
    1.1 前言
    1.2 钙信号与逆境
    1.3 钙依赖蛋白激酶
    1.4 CPK的结构特征
    1.5 CPK的特性
        1.5.1 钙信号的特征与CPK对钙离子亲和能力的多样性
        1.5.2 CPK具有亚细胞定位的特异性
        1.5.3 CPK催化底物的特异性
        1.5.4 CPK调节方式的多样性
    1.6 CPK参与ABA诱导下的气孔关闭
    1.7 CPK参与对盐害和冷害的响应
    1.8 CPK调控RBOH介导ROS的积累
    1.9 CPK参与对植物激素的响应
    1.10 CPK调控植物的生长和发育过程
    1.11 CPK参与植物营养元素代谢
    1.12 CPK参与调控植物抗病与抗虫害过程
    1.13 本研究的目的和意义
第二章 材料与方法
    2.1 试验材料
        2.1.1 植物材料
        2.1.2 工程菌株与载体及培养基
        2.1.3 试验试剂及试剂盒
    2.2 试验方法
        2.2.1 亚细胞定位及BiFC验证蛋白间相互作用
        2.2.2 瞬时表达载体的构建与烟草叶片的注射
        2.2.3 DAB染色检测过氧化氢的积累
        2.2.4 NBT染色检验超氧阴离子的产生
        2.2.5 相对电导率的测定
        2.2.6 叶绿素含量测定
        2.2.7 丙二醛含量测定
        2.2.8 花青苷含量测定
        2.2.9 过氧化氢含量测定
        2.2.10 TUNEL法检测核内DNA断裂情况
        2.2.11 qRT-PCR检测ROS相关标志基因的表达水平
        2.2.12 植物总蛋白的提取
        2.2.13 分裂泛素酵母双杂交
第三章 BnaCPK2参与BnaRBOH介导的ROS积累
    3.1 BnaCPK2的亚细胞定位分析
    3.2 BnaCPK2在烟草中瞬时表达引起H2O2积累
    3.3 BnaCPK2在烟草中瞬时表达引起超氧阴离子的产生
    3.4 BnaCPK2在烟草中瞬时表达引起基因组DNA的断裂
    3.5 BnaCPK2在烟草中瞬时表达引起ROS代谢及抗病等相关标志基因的表达变化
    3.6 BiFC检测BnaCPK2与RBOHs互作
    3.7 mbSUS检测BnaCPK2与RBOHs互作
第四章 结果与讨论
    4.1 BnaCPK2是内质网定位的膜蛋白
    4.2 BnaCPK2参与ROS的产生累积和细胞坏死
    4.3 BnaCPK2与下游RBOH互作
参考文献
缩略表
致谢
作者简介


【参考文献】：
期刊论文
[1]我国油菜产业发展的历史回顾与展望[J]. 王汉中.  中国油料作物学报. 2010(02)



本文编号：3188299