小麦Glu-1启动子保守顺式调控模块及转录因子TaNAC100的功能解析
发布时间：2021-11-14 22:45
小麦面粉具有多种加工特性,这些加工特性主要取决于种子贮藏蛋白（SSP）的组成和含量。高分子量麦谷蛋白亚基（HMW-GS）是小麦SSP的重要组成部分,决定面团强度和弹性。HMW-GS由Glu-1基因编码,主要受转录水平因素调控。模式植物中已鉴定多种调控SSP合成的顺式作用元件（cis motif）和转录因子（TF）,而Glu-1的转录调控机制尚缺乏系统研究。本研究从调控Glu-1表达的cis motif和TF两方面展开,主要研究结果如下:根据文献报道和PLACE数据库分析,在10个Glu-1基因1 kb启动子区发现30个保守motif,它们集中分布于3个保守顺式调控模块（CCRM）内:CCRM1（-300至-101区段）、CCRM2（-650至-400区段）和CCRM3（-950至-750区段）。采用逐段缺失的方式,将CCRM在Glu-1Dx2启动子逐个去除并将截短的启动子插入pUbi-GUS载体GUS报告基因上游。利用农杆菌转化方法获得小麦稳定转基因株系,通过检测GUS表达活性和组织特异性验证CCRM的调控功能。GUS染色、qPCR及GUS酶活性分析表明,CCRM2和CCRM3不调控基...
【文章来源】：中国农业大学北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：112 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－１小麦ＳＳＰ结构（引自［１２］）??（ａ）?ｘ－型和ｙ－型ＨＭＷ－ＧＳ结构；（ｂ）醇溶蛋白和ＬＭＷ－ＧＳ结构
和Ｇ／Ｗ－７Ｄ位点通常都表达，而Ｇ／ｗ－以位点编码的ｙ－型ＨＭＷ－ＧＳ?—般不表达。??Ｇ／ｗ－ｉ位点存在多种等位变异，其中Ｇ／ｗ－ＡＭ立点最少，而Ｇ／ｗ－５ｉ位点最多［１１１。不同??ＨＭＷ－ＧＳ在ＳＤＳ－ＰＡＧＥ中电泳图像如图１－３所示。??Ｌｏｎｇ?ａｒｍ?Ｓｈｏｒｔ?ａｒｍ??Ｇｉｍｓ?ｇｍｉ??＾ｆｚｚｚ＾ｚｚｚｚｚｚｌｚｚｉｚｚｚｌ?口函ｂ?１Ａ??ｉｒｋｉ－Ａｌ?Ｇ＾Ａ３??ＧＭ－ＢＳ?ＣＵＢ１?ＧＵ－Ｂ５??，ｌ＝＃＝ｆ：＝ｌ＝ｆ＝ｌ＝ｉ：ｌ＝ＵＢ??Ｃｌｗ－Ｂｔ?Ｇ＾ｍ?ｍｕＳ４?ＱＭ３?＇??ｃｕ－Ｄ４?ｃｕｍ?ｍｗ￥??‘？￡ｉｊｚｚｚ＾ｚｉｚｚｚｉｉｚｚｚｉ｜：｜ｂｚ｜｜ｚｚ｜ｚｉ?ＩＤ??Ｇｈｔ．ｍ?＾ｋｔ４＞４?Ｇｉｕ－ＤＳ??ＧＵＡＺ??＾ＺＺ＝ｎ＾ＩＺＺ＝Ｉ＝Ｚ＝＝＾｜ｌ：：：：：：：ｌ?６Ａ?６Ｂ?６Ｄ??图１－２普通小麦ＨＭＷ－ＧＳ、ＬＭＷ－ＧＳ和醇溶蛋白基因染色体定位（引自［３１］）??１?２?３?４?５?６?７?８?９?１０?Ｈ?１２?１３?Ｊ４?１５?１６?１７?Ｊ８?１９?２０??Ｉ?Ｇｌｕ－ＡＩ?１｜?（；！？－／？？?—?１１??Ｇｌｕ－ｍ??１??”＊?２．２??１?２ｓ＊?．?■．一＇＇?２?＾?．．．?２??“?Ｏ＇ｔ?？?…你．．痛??？?１－?Ｘ?１４?２０?４?ｙ??！
１．５．２转录因子??模式植物主要包含四类转录因子参与ＳＳＰ基因转录调控，它们分别是ｂＺＩＰ、ＤＯＦ、??ＭＹＢ和Ｂ３类转录因子（图１－４），它们通过特异识别基因启动子区ｍｏｔｉｆ调控ＳＳＰ??基因表达。??ｂＺＩＰ转录因子玉米０ｐａｑｕｅ２?（０２）属于ｂＺＩＰ家族转录因子，主要参与玉米醇??溶蛋白（ｚｅｉｎ）合成调控。〇２突变可显著降低玉米种子中几乎所有类型醇溶蛋白的含??量［９９］，并显著提高非醇溶蛋白含量。此外，其他代谢途径的蛋白也受显著影响［１００，１（）１］。??突变体的另一重要特征是其种子赖氨酸等必需氨基酸含量显著提高。这主要是由??于〇２突变降低了缺乏赖氨酸和色氨酸的醇溶蛋白含量，提高了富含赖氨酸的非醇溶??蛋白含量所致［１（）２］。由于〇２突变体可提高玉米营养品质，所以备受育种家青睐。但??〇２突变对玉米农艺性状产生许多不利影响，如〇２突变体自交系产量低、种子含水量??高、种子粉质且质地疏松等。这些农艺性状不仅导致种子易发霉、抗虫性差，而且不??易保存和运输［１Ｑ２＿１Ｑ４］。??由于０２对改善玉米营养品质具有重要作用，人们对其进行基因克隆及功能分析。??Ｓｃｈｍｉｄｔ等利用转座子标签法克隆了?０２的基因组序列随后他又成功克隆该基因??的ｃＤＮＡ序列并证明０２为ｂＺＩＰ类转录因子［１０６］。０２蛋白共包含３个结构域：转录??激活域、亮氨酸拉链域和核定位信号区［１（）７］。０２在授粉后１０至３０天种子胚乳中特异??表达［１（）８］
【参考文献】：
期刊论文
[1]小麦低分子量麦谷蛋白亚基及其编码基因研究进展[J]. 赵献林,夏先春,刘丽,何中虎,孙其信. 中国农业科学. 2007(03)
[2]小麦谷蛋白亚基1Dx5的分子鉴定及标记辅助选择[J]. 徐相波,刘冬成,郭小丽,刘立科,贾旭,张相岐,张爱民. 中国农业科学. 2005(02)
本文编号：3495496
【文章来源】：中国农业大学北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：112 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图１－１小麦ＳＳＰ结构（引自［１２］）??（ａ）?ｘ－型和ｙ－型ＨＭＷ－ＧＳ结构；（ｂ）醇溶蛋白和ＬＭＷ－ＧＳ结构
和Ｇ／Ｗ－７Ｄ位点通常都表达，而Ｇ／ｗ－以位点编码的ｙ－型ＨＭＷ－ＧＳ?—般不表达。??Ｇ／ｗ－ｉ位点存在多种等位变异，其中Ｇ／ｗ－ＡＭ立点最少，而Ｇ／ｗ－５ｉ位点最多［１１１。不同??ＨＭＷ－ＧＳ在ＳＤＳ－ＰＡＧＥ中电泳图像如图１－３所示。??Ｌｏｎｇ?ａｒｍ?Ｓｈｏｒｔ?ａｒｍ??Ｇｉｍｓ?ｇｍｉ??＾ｆｚｚｚ＾ｚｚｚｚｚｚｌｚｚｉｚｚｚｌ?口函ｂ?１Ａ??ｉｒｋｉ－Ａｌ?Ｇ＾Ａ３??ＧＭ－ＢＳ?ＣＵＢ１?ＧＵ－Ｂ５??，ｌ＝＃＝ｆ：＝ｌ＝ｆ＝ｌ＝ｉ：ｌ＝ＵＢ??Ｃｌｗ－Ｂｔ?Ｇ＾ｍ?ｍｕＳ４?ＱＭ３?＇??ｃｕ－Ｄ４?ｃｕｍ?ｍｗ￥??‘？￡ｉｊｚｚｚ＾ｚｉｚｚｚｉｉｚｚｚｉ｜：｜ｂｚ｜｜ｚｚ｜ｚｉ?ＩＤ??Ｇｈｔ．ｍ?＾ｋｔ４＞４?Ｇｉｕ－ＤＳ??ＧＵＡＺ??＾ＺＺ＝ｎ＾ＩＺＺ＝Ｉ＝Ｚ＝＝＾｜ｌ：：：：：：：ｌ?６Ａ?６Ｂ?６Ｄ??图１－２普通小麦ＨＭＷ－ＧＳ、ＬＭＷ－ＧＳ和醇溶蛋白基因染色体定位（引自［３１］）??１?２?３?４?５?６?７?８?９?１０?Ｈ?１２?１３?Ｊ４?１５?１６?１７?Ｊ８?１９?２０??Ｉ?Ｇｌｕ－ＡＩ?１｜?（；！？－／？？?—?１１??Ｇｌｕ－ｍ??１??”＊?２．２??１?２ｓ＊?．?■．一＇＇?２?＾?．．．?２??“?Ｏ＇ｔ?？?…你．．痛??？?１－?Ｘ?１４?２０?４?ｙ??！
１．５．２转录因子??模式植物主要包含四类转录因子参与ＳＳＰ基因转录调控，它们分别是ｂＺＩＰ、ＤＯＦ、??ＭＹＢ和Ｂ３类转录因子（图１－４），它们通过特异识别基因启动子区ｍｏｔｉｆ调控ＳＳＰ??基因表达。??ｂＺＩＰ转录因子玉米０ｐａｑｕｅ２?（０２）属于ｂＺＩＰ家族转录因子，主要参与玉米醇??溶蛋白（ｚｅｉｎ）合成调控。〇２突变可显著降低玉米种子中几乎所有类型醇溶蛋白的含??量［９９］，并显著提高非醇溶蛋白含量。此外，其他代谢途径的蛋白也受显著影响［１００，１（）１］。??突变体的另一重要特征是其种子赖氨酸等必需氨基酸含量显著提高。这主要是由??于〇２突变降低了缺乏赖氨酸和色氨酸的醇溶蛋白含量，提高了富含赖氨酸的非醇溶??蛋白含量所致［１（）２］。由于〇２突变体可提高玉米营养品质，所以备受育种家青睐。但??〇２突变对玉米农艺性状产生许多不利影响，如〇２突变体自交系产量低、种子含水量??高、种子粉质且质地疏松等。这些农艺性状不仅导致种子易发霉、抗虫性差，而且不??易保存和运输［１Ｑ２＿１Ｑ４］。??由于０２对改善玉米营养品质具有重要作用，人们对其进行基因克隆及功能分析。??Ｓｃｈｍｉｄｔ等利用转座子标签法克隆了?０２的基因组序列随后他又成功克隆该基因??的ｃＤＮＡ序列并证明０２为ｂＺＩＰ类转录因子［１０６］。０２蛋白共包含３个结构域：转录??激活域、亮氨酸拉链域和核定位信号区［１（）７］。０２在授粉后１０至３０天种子胚乳中特异??表达［１（）８］
【参考文献】：
期刊论文
[1]小麦低分子量麦谷蛋白亚基及其编码基因研究进展[J]. 赵献林,夏先春,刘丽,何中虎,孙其信. 中国农业科学. 2007(03)
[2]小麦谷蛋白亚基1Dx5的分子鉴定及标记辅助选择[J]. 徐相波,刘冬成,郭小丽,刘立科,贾旭,张相岐,张爱民. 中国农业科学. 2005(02)
本文编号：3495496
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