谷子自噬相关基因SiATG8a调控植物低氮胁迫响应的功能分析

发布时间：2024-07-04 22:53

　　氮素供应影响植物正常生长发育,开花,衰老,光合作用以及光合作用产物分配等过程。目前,我国在农业生产中氮肥使用量很高,但是氮肥利用率却很低,一方面造成肥料浪费,一方面造成水体富营养化等环境问题。研究植物氮素代谢及转运信号途径,提高肥料利用效率对农业生产非常重要。自噬是一种在所有真核生物进化中高度保守的细胞组分降解过程。当细胞遇到营养缺乏,衰老及其他环境胁迫时,自噬过程在调控细胞组分降解及氮素循环利用方面起重要作用。谷子(Setaria italica)起源于中国,同时具有抗旱及耐瘠薄特点,谷子已成为研究单子叶植物非生物胁迫耐受性的理想材料。目前,谷子全基因组测序已成功完成,但关于谷子非生物胁迫相关基因功能及作用机制的研究仍然很少。本研究在全基因组水平上筛选鉴定谷子自噬基因家族成员,并对该家族成员特性及表达谱进行分析。经过筛选,发现自噬相关基因SiATG8a在谷子低氮条件下表达量较高。本研究对SiATG8a的特性及功能进行进一步分析。同时,为了进一步研究SiATG8a的作用机制,筛选SiATG8a在拟南芥中的同源蛋白AtATG8a的互作蛋白,为阐明自噬作用调控植物低氮胁迫的响应机制创造条件...

【文章页数】：140 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图1-1拟南芥中自噬途径示意图

分配到液泡中，形成一种自噬小体结构。之后自噬小体被液泡内水解酶降解，降解产物从液泡进入细胞质中，以备植物细胞重新利用。拟南芥自噬基因生化性质及细胞生物学特征揭示出几类自噬基因调控的自噬过程模型。如图1-1所示，在拟南芥中主要存在三类中心ATG蛋白，分别是ATG1/ATG13复合体....

图1-2拟南芥中诱导自噬的影响因素[56]

图1-2拟南芥中诱导自噬的影响因素[56]Fig.1-2SeveralfactorsinduceautophagyinArabidopsis[56].2.2.1营养饥饿与酵母一样，营养缺乏条件是植物激活体内细胞自噬最常见的非生物胁迫。在

图1-3动物中G蛋白调控模式

Gα亚基本身具有GTP水解酶活性，能自发地水解与之结合的GTP，使GTP变为GDP，形成Gα-GDP与Gβγ二聚体重新结合构成异源聚体，使G蛋白失去活性，如图1-3所示[112,114]。G蛋白通过活化-非活化循环进行信号转导，在这个过程中，G蛋白信号途径调节因子(regula....

图2-137个谷子自噬基因在9条染色体的分布

图2-137个谷子自噬基因在9条染色体的分布注：谷子自噬基因在染色体上的定位，特殊染色体上的串联重复基因用有颜色的框标识。染色体距离以Mb为单位Fig.2-1Distributionof37SiATGgenesontotheninefoxtailm....

本文编号：4000655