甘蓝型油菜SPX家族鉴定与BnaSPX1s功能及BnaC3.SPX3的调控研究
发布时间：2021-06-22 15:56
甘蓝型油菜是我国主要的油料作物,需磷多,对缺磷敏感,最大栽培区（长江中下游）又位于我国土壤磷缺乏或严重缺乏的地区。因此,研究甘蓝型油菜磷营养高效的遗传机理,对于甘蓝型油菜磷营养的遗传改良具有重要的理论和实践意义。含SPX保守结构域的基因对体内磷稳态的调节及磷信号调控的重要性在拟南芥和水稻中均有报道,但在其它作物中鲜有研究。本研究在全基因组水平上鉴定了甘蓝型油菜中所有含SPX保守结构域的基因（BnaSPXs）,分析了SPX家族各成员的序列特征和响应磷胁迫的表达谱,并将BnaA2.SPX1和BnaC3.SPX1作为候选基因,对其潜在的调控磷信号的功能进行了研究。同时,以缺磷特异诱导表达基因BnaC3.SPX3为对象,对植物响应低磷的转录调控机制进行研究。获得的主要结果如下:1、甘蓝型油菜SPX超家族基因成员的鉴定甘蓝型油菜基因组中共有69个含SPX保守结构域的基因（BnaSPXs）,其中67个基因不均匀地分布在甘蓝型油菜的18条染色体上,且大部分基因位于染色体的臂末端,预示着它们有很高的基因重组概率。A9染色体上分布最多（11个）,A4染色体上分布最少（1个）。利用甘蓝型油菜和拟南芥SPX...
【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】：125 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
高等植物响应低磷胁迫的生理生化适应及发育和遗传重组（Zhangetal.,2014）
图 1.2 植物吸收 Pi 涉及的众多生理生化过程中参与的转录因子（Chiou and Lin, 2011）。彩色线条指转录和转录后水平调控模式。黑色线条显示还未解释清楚的调控模式，箭头表示正调控，用短线头结尾的直线表示负调控。Figure 1.2 The transcription factors involved in multiple processes in the acquisition ofinorganic phosphate (Pi) (Chiou and Lin, 2011). The colored lines indicate the mode of action at thelevels of transcription and posttranscription. Black lines represent still undefined modes.Arrowsdenote positive effects, whereas lines ending with a short bar indicate negative effects.1.3.2 microRNAs 和非编码 RNAmicroRNAs（miRNAs）与非编码 RNA 是生物体内广泛存在的信号分子，在植物的生长发育调控和逆境响应过程中发挥多种重要的调节功能（Sunkar et al., 2012;Zeng et al., 2014）。目前已发现植物中存在 42 个 miRNA 家族，其中保守家族为 24个。在缺 Pi 的组织中，有一个明显受缺磷诱导表达的 miRNA 和一个非编码 RNA，分别为 miRNA399 和 IPS1/At4，它们都是缺磷诱导表达的标记基因，且两者均受到
图 1.3 植物根细胞中磷信号网络 (刘于等，2015)。Figure 1.3 Pi signaling network in plant root cells (刘于等，2015).1.3.4 顺式作用元件对基因表达调控的影响启动子的表达模式及表达强度在很大程度上取决于顺式作用元件与反式作用因子的互作，因此研究基因转录水平调控的一个很重要的方面就是分析鉴定顺式作用元件以及与其互作的反式作用因子。在已测序的模式植物拟南芥基因组中，鉴定到近 70 个转录因子家族，它们广泛地参与植物的各个生理过程。越来越多的研究表明：转录因子结合的顺式元件的结构及组成，对基因表达有重要的调控作用(Segaland Widom, 2009; Spitz and Furlong, 2012)。一个启动子的结构包括区域内所有元件（包括基本转录装置如 TATAbox 和顺式作用元件）的位置、数目及边框序列，这些均会影响启动子的活性，此外，不同基因间启动子的结构变异很大，这样即使被相同的转录因子所调控也可以展示出不同的表达活性（Zhu et al., 2015）。
【参考文献】：
期刊论文
[1]转基因改良水稻磷吸收效率的策略[J]. 刘于,孔玉珠,刘慧丽,莫肖蓉. 植物生理学报. 2015(08)
[2]Molecular mechanisms underlying phosphate sensing, signaling, and adaptation in plants[J]. Zhaoliang Zhang,Hong Liao,William J.Lucas. Journal of Integrative Plant Biology. 2014(03)
[3]小麦盐胁迫相关基因TaMYB32的克隆与分析[J]. 张立超,赵光耀,贾继增,孔秀英. 作物学报. 2009(07)
[4]施磷对越冬期高羊茅生长、养分吸收及抗寒性的影响[J]. 鲁剑巍,邹娟,周世利,蒋细旺,丛红霞,徐艳丽. 草地学报. 2008(05)
[5]氮磷钾肥对高羊茅生长及抗寒性的影响[J]. 徐艳丽,鲁剑巍,周世力,蒋细旺,王运华. 植物营养与肥料学报. 2007(06)
[6]土壤磷素的化学组分及其植物有效性[J]. 向万胜,黄敏,李学垣. 植物营养与肥料学报. 2004(06)
[7]土壤磷素水平和水体环境保护[J]. 鲁如坤. 磷肥与复肥. 2003(01)
[8]不同供磷水平小麦苗期根系特征与其相对产量的关系[J]. 孙海国,张福锁,杨军芳. 华北农学报. 2001(03)
博士论文
[1]油菜缺磷诱导表达基因BnSPX3和BnIPS1及其启动子的分离与鉴定[D]. 杨广哲.华中农业大学 2011
本文编号：3243125
【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】：125 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
高等植物响应低磷胁迫的生理生化适应及发育和遗传重组（Zhangetal.,2014）
图 1.2 植物吸收 Pi 涉及的众多生理生化过程中参与的转录因子（Chiou and Lin, 2011）。彩色线条指转录和转录后水平调控模式。黑色线条显示还未解释清楚的调控模式，箭头表示正调控，用短线头结尾的直线表示负调控。Figure 1.2 The transcription factors involved in multiple processes in the acquisition ofinorganic phosphate (Pi) (Chiou and Lin, 2011). The colored lines indicate the mode of action at thelevels of transcription and posttranscription. Black lines represent still undefined modes.Arrowsdenote positive effects, whereas lines ending with a short bar indicate negative effects.1.3.2 microRNAs 和非编码 RNAmicroRNAs（miRNAs）与非编码 RNA 是生物体内广泛存在的信号分子，在植物的生长发育调控和逆境响应过程中发挥多种重要的调节功能（Sunkar et al., 2012;Zeng et al., 2014）。目前已发现植物中存在 42 个 miRNA 家族，其中保守家族为 24个。在缺 Pi 的组织中，有一个明显受缺磷诱导表达的 miRNA 和一个非编码 RNA，分别为 miRNA399 和 IPS1/At4，它们都是缺磷诱导表达的标记基因，且两者均受到
图 1.3 植物根细胞中磷信号网络 (刘于等，2015)。Figure 1.3 Pi signaling network in plant root cells (刘于等，2015).1.3.4 顺式作用元件对基因表达调控的影响启动子的表达模式及表达强度在很大程度上取决于顺式作用元件与反式作用因子的互作，因此研究基因转录水平调控的一个很重要的方面就是分析鉴定顺式作用元件以及与其互作的反式作用因子。在已测序的模式植物拟南芥基因组中，鉴定到近 70 个转录因子家族，它们广泛地参与植物的各个生理过程。越来越多的研究表明：转录因子结合的顺式元件的结构及组成，对基因表达有重要的调控作用(Segaland Widom, 2009; Spitz and Furlong, 2012)。一个启动子的结构包括区域内所有元件（包括基本转录装置如 TATAbox 和顺式作用元件）的位置、数目及边框序列，这些均会影响启动子的活性，此外，不同基因间启动子的结构变异很大，这样即使被相同的转录因子所调控也可以展示出不同的表达活性（Zhu et al., 2015）。
【参考文献】：
期刊论文
[1]转基因改良水稻磷吸收效率的策略[J]. 刘于,孔玉珠,刘慧丽,莫肖蓉. 植物生理学报. 2015(08)
[2]Molecular mechanisms underlying phosphate sensing, signaling, and adaptation in plants[J]. Zhaoliang Zhang,Hong Liao,William J.Lucas. Journal of Integrative Plant Biology. 2014(03)
[3]小麦盐胁迫相关基因TaMYB32的克隆与分析[J]. 张立超,赵光耀,贾继增,孔秀英. 作物学报. 2009(07)
[4]施磷对越冬期高羊茅生长、养分吸收及抗寒性的影响[J]. 鲁剑巍,邹娟,周世利,蒋细旺,丛红霞,徐艳丽. 草地学报. 2008(05)
[5]氮磷钾肥对高羊茅生长及抗寒性的影响[J]. 徐艳丽,鲁剑巍,周世力,蒋细旺,王运华. 植物营养与肥料学报. 2007(06)
[6]土壤磷素的化学组分及其植物有效性[J]. 向万胜,黄敏,李学垣. 植物营养与肥料学报. 2004(06)
[7]土壤磷素水平和水体环境保护[J]. 鲁如坤. 磷肥与复肥. 2003(01)
[8]不同供磷水平小麦苗期根系特征与其相对产量的关系[J]. 孙海国,张福锁,杨军芳. 华北农学报. 2001(03)
博士论文
[1]油菜缺磷诱导表达基因BnSPX3和BnIPS1及其启动子的分离与鉴定[D]. 杨广哲.华中农业大学 2011
本文编号：3243125
本文链接：https://www.wllwen.com/nykjlw/nzwlw/3243125.html
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