ScCBF1与StCBF1转录因子在马铃薯应答低温、干旱及盐胁迫过程中存在功能差异

发布时间：2022-01-25 07:25

　　Solanum tuberosum（简称St）型马铃薯是常见的栽培型马铃薯,然而St型马铃薯是冷冻敏感型品种且不具备冷驯化能力,栽培过程中经常遭受低温、干旱等非生物胁迫的损伤,严重影响马铃薯的产量和质量。Solanum commersonii（简称Sc）型马铃薯是一种野生型品种,具有较强的抗冻和冷驯化能力。CBF/DREB转录因子在植物应答低温、干旱等多种非生物胁迫中发挥着核心作用。为研究St和Sc型马铃薯的抗冻性差异是否与CBF1转录因子有关,我们将StCBF1和ScCBF1基因分别转入栽培型马铃薯（Solanum tuberosum）中,获得超表达CBF1基因的转基因植株。本研究选用野生型和CBF1基因表达水平相似的转基因马铃薯进行后续的实验。通过观察正常和胁迫条件下植株的生长表型,测定相关生理和生化指标,进而分析野生型和转基因马铃薯的抗逆性差异。主要结果如下:（1）马铃薯中超表达CBF1基因影响植株的生长和发育。其中超表达ScCBF1基因仅对植株生长早期产生一定的不利影响,薯块产量略有降低。然而超表达StCBF1基因却造成严重的生长迟滞现象,且薯块产量显著降低。（2）超表达ScC... 

【文章来源】：山东农业大学山东省

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

CBF1蛋白序列比对与分析

端存在一个酸性结构域，一般认为它是转录激活结构域（图 3-1）。从图 3-1 可以看出，ScCBF1 与 StCBF1 蛋白的 AP2 和 NLS 结构域完全相同；这两个转录因子的差异主要位于转录激活结构域—StCBF1 比 ScCBF1 蛋白多包含 33 个氨基酸，它可能是造成这两个蛋白功能存在差异的内在原因。

图3-3 A-1组CBF蛋白基序分析Fig. 3-3 CBF protein motif analysis in group A-1虽然A-1组CBF蛋白能应答多种非生物胁迫，但它们的功能也存在一定差异。为进一步研究A-1组CBF蛋白的序列差异，我们利用MEME软件对这些蛋白进行基序分析。如图3-3所示，除OsDREB1A和HvCBF3外，所有CBFs蛋白均包含基序1、2、3、4，然而基序7仅存在于OsDREB1A和HvCBF3蛋白中。分析发现基序1和基序7位于AP2结构域，基序2和基序3存在于转录激活结构域。基序2与拟南芥中的2型CMII-1基序相似，它在高等植物中普遍存在。基序4存在于大多数高等植物的A-1组蛋白中，它与拟南芥中的CMII-2基序具有相似的功能，CMII-2基序包含保守的DLNxxP序列，它与EAR（L/F DLNL/FxP）基序具有很高的相似性。EAR基序在几个转录抑制子中被发现，它可能在其它蛋白负调控CBF蛋白的功能中发挥作用。ScCBF1蛋白包含一个基序6，然而StCBF1蛋白包含2个。基序6、基序8和基序10存在于大多数CBF蛋白的相似位置，然而这些基序不

【参考文献】：
期刊论文
[1]CBF转录因子在植物抗逆和生长发育中的重要功能[J]. 李健,王雅晴,刘洋,杨兴洪.  植物生理学报. 2017(12)
[2]干旱胁迫对小麦染色体代换系旗叶相对含水量和离体失水速率的影响[J]. 白志英,李存东,孙红春.  华北农学报. 2008(01)
[3]水稻开花期高温胁迫条件下生理生化特性的变化及其与品种耐热性的关系[J]. 李敏,马均,王贺正,汪仁全,傅泰露,童平,吴合洲.  杂交水稻. 2007(06)
[4]脯氨酸在植物生长和非生物胁迫耐受中的作用[J]. 全先庆,张渝洁,单雷,毕玉平.  生物技术通讯. 2007(01)
[5]海水处理对不同产地菊芋幼苗光合作用及叶绿素荧光特性的影响[J]. 隆小华,刘兆普,蒋云芳,陈铭达,王琳.  植物生态学报. 2006(05)
[6]农杆菌介导的马铃薯茎段遗传转化体系优化研究[J]. 贾笑英,路平,王蒂.  中国农学通报. 2006(07)
[7]快速叶绿素荧光诱导动力学分析在光合作用研究中的应用[J]. 李鹏民,高辉远,Reto J.Strasser.  植物生理与分子生物学学报. 2005(06)
[8]超声提取-毛细管气相色谱法分析植物细胞膜脂脂肪酸成分与含量研究[J]. 卢洁,张桂荣.  广西农业生物科学. 2004(02)
[9]低温弱光对茄子幼苗光合特性的影响[J]. 郁继华,舒英杰,吕军芬,张国斌.  西北植物学报. 2004(05)



本文编号：3608128