多年生黑麦草滞绿基因STAY-GREEN的功能研究

发布时间：2021-06-20 12:53

　　叶片黄化是植物衰老的重要标志之一。逆境会加速植物叶片中叶绿素和蛋白质降解,进而导致叶片早衰。逆境诱导的叶片早衰不仅降低了草坪质量,也影响了饲草品质。因此在草坪草和牧草两用型多年生黑麦草（Lolium perenne L.）叶片中阻断或抑制叶绿素的降解,理论上可以获得滞绿型和高饲草品质的转基因种质资源。深入研究多年生黑麦草叶绿素降解通路及其调控机制,可以为多年生黑麦草转基因育种提供理论基础。本研究以多年生黑麦草为材料,克隆得到了叶绿素降解的核心调控基因STAY-GREEN（LpSGR）,并对其功能和调控叶绿素降解机理进行了系统分析。根据已知的拟南芥和水稻滞绿基因信息,采用RACE-PCR技术在多年生黑麦草中克隆得到了滞绿基因LpSGR（NCBI基因数据库登录号为AQM55942）。LpSGR基因编码区由864个碱基组成,其编码了 287个氨基酸,且具有典型的SGR功能域。LpSGR基因组序列与单子叶植物（例如水稻、二穗短柄草、高粱和玉米）的SSGR基因组结构相同,都包括2个内含子和3个外显子,而杨树、大豆、拟南芥和蒺藜芷蓿等双子叶植物的SGR基因组结构却含有3个内含子和4个外显子。同源比... 

【文章来源】：南京农业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：139 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图１．２高等植物中叶绿素降解通路（Ｋｕｓａｂａｅｔａｌ．，２０１３）??Ｆｉｇｕｒｅ?１．２?Ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌ?ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ?ｐａｔｈｗａｙ?ｉｎ?ｈｉｇｈｅｒ?ｐｌａｎｔ?（Ｋｕｓａｂａ?ｅｔ?ａｌ．，?２０１３）??

?高度保守??蛋白序列比对发现不同物种的ＳＧＲ具有很高的相似度。系统进化分析结果显示??ＳＧＲ家族蛋白可以分为三个亚族（图１．３）?（Ｈｄｒｔｅｎｓｔｅｉｎｅｒ，?２００９）。亚族Ｉ和亚族ＩＩ中的??突变体都呈现出滞绿表型，这两个亚族中的ＳＧＲ蛋白的Ｃ末端都含有保守的??Ｃ－Ｘ３－Ｃ－Ｘ－Ｃ２－Ｆ－Ｐ－Ｘ５－Ｐ结构域（Ａｕｂｒｙ?ｅｔ?ａｌ．，?２００８），此结构域含有４个半胱氨酸残基，??预示着其可能参与调控大分子间的交联耦合和氧化还原反应，但其真实功能仍然不清??楚。拟南芥、杨树、大豆、玉米和水稻等物种都含有一对同源基因，但是它们是??否共同调控叶绿素降解仍不清楚（Ａｕｂｒｙ?ｅｔ?ａＬ?２００８：?Ｌｕｑｕｅｚ?ａｎｄ?Ｇｕｉａｍｄｔ，?２００２；?Ｐａｒｋ?ｅｔ??ａｌ．，２００７）。拟南芥叹突变体并没有呈现出滞绿表型，在叹突变体中沉默ＳＧ／？／所??得到的表型并没有比在野生型中沉默尺７冇所加强（Ａｕｂｒｙ?ｅｔ?ａｌ．，２００８），说明拟南芥??ＳＧ／？２并没有参与调控衰老诱导的叶绿素降解。亚族川中部分ＳＧＲ

叶片衰老过程中叶绿素的降解是植物生长发育的步骤之一，激素可能??直接或者间接地调控植物叶片的衰老和叶绿素降解。植物体具有一个错综复杂并且严??密的叶片衰老和叶绿素降解调控系统（图１．５）。??１）??

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
[1]拟南芥原生质体分离及水稻植酸酶基因OsMINPP瞬时表达研究[D]. 赵严伟.湖南农业大学 2011



本文编号：3239230