外源葡萄糖对苹果花芽分化的影响及候选基因MdSC35 2 功能分析
发布时间：2021-06-15 17:26
糖作为重要能量和信号物质在木本果树花芽分化中具有重要调控作用。外源葡萄糖处理对富士苹果品种成花具有显著促进作用,但其调控花芽分化的分子作用机制尚不清楚。因此,挖掘响应葡萄糖处理诱导富士苹果花芽形成的关键调控途径和候选基因,解析其调控成花的基因网络,对于指导苹果优质高效生产,理解苹果成花分化的调控理论具有重要的理论和现实意义。本研究以难成花品种‘长富2号’为试验材料,通过外源葡萄糖处理,明确其促进富士苹果成花相关表型,结合葡萄糖诱导花芽生理分化期短枝顶芽RNA-seq数据,全面鉴定响应葡萄糖处理诱导富士苹果花芽形成的关键调控途径和网络,筛选获得关键候选基因MdSC35＿2,明确其调控富士苹果成花的生物学功能,并筛选其互作蛋白,初步解析其介导葡萄糖和ABA信号途径调控苹果开花的生理分子机制。主要研究结果如下:1 建立了葡萄糖促进苹果花芽分化的网络调控模式。在盛花后28d和30 d对‘长富2号’苹果树进行低浓度葡萄糖溶液（1.5%）重复喷施处理,显著促进当年短枝顶芽生长和花芽分化;处理芽中内源性可溶性糖和激素含量在花芽分化诱导期的显著变化,葡萄糖、山梨醇、蔗糖和IAA含量急剧增加,而GA
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
拟南芥开花调控遗传网络
第一章文献综述5激活的剪切体结构，之后在ATP酶/解旋酶Prp2作用下完全激活，在剪切调控因子Cwc25和Yju的作用下向C型复合物过渡，开始剪切第一步即分支反应（去除内含子）；初步形成的C型复合物受Prp16驱使构型进一步改变，并受Prp18和Slu7触发开始剪接第二步即外显子连接反应并释放成熟mRNA；剪接作用完成后形成催化后的P型剪切复合物在Prp22介导下形成ILS复合体（intronlariatcomplex），之后在Prp43的作用下完全解体去组装(Wanetal.,2019)。图1-2剪接体介导前体mRNA剪切全过程Figure1-2ThewholeprocessofmRNAsplicingmediatedbysplicesome(Wanetal.,2019).在剪接体组装起始过程中，形成的A型复合物与剪切识别位点结合松散，需要额外的辅助因子如SR蛋白来稳定该结构；同时，辅助因子SR蛋白或SR结构域包含蛋白也是典型的外显子识别作用增强蛋白，能够显著促进外显子内含，在可变剪切的调控中也扮演重要角色(Stammetal.,2005)。1.3.2植物SR蛋白选择性mRNA加工作用是通过数个RNA结合蛋白（RNA-bindingproteins,RBPs）的结合组装形成的超信使核糖核蛋白颗粒（messengerribonucleoprotein,mRNP）来完成的，而SR蛋白家族是多功能RBPs中的一类重要成员，同时它在组成性剪切以及可变剪切的调控中发挥至关重要的作用，因此它是决定mRNP形成、命运以及特性的关键
第一章文献综述7的支点结合，RS结构域虽然与剪切位点的选择无关，但其直接决定了SR蛋白的剪切活性(那海燕etal.,2008;Cruzetal.,2014)。此外，SR蛋白在核斑中的定位和移动与RS结构域的磷酸化状态密切相关。当不发生转录和剪接时，磷酸化的SR蛋白会聚集在核斑中，而转录激活后，SR蛋白需要进一步高度磷酸化从核斑中释放出去，从而被募集到位于核质上的剪接位点(Zenklusen,2019)。动物SR蛋白的磷酸化由SRPK家族以及Clk/Sty家族介导(Zenklusen,2019)，但植物中SR蛋白磷酸化调控还有待更多探索。目前，在拟南芥上，发现存在一个Clk/Sty蛋白激酶AFC2（Arabidopsisfus3complementinggene2）可以与一些SR蛋白互作使其磷酸化，并且SR与其他蛋白因子的互作也与磷酸化状态有关；在烟草中，发现PK12可在乙烯诱导作用下与SR34互作使其磷酸化，表明SR蛋白的磷酸化可能与激素信号响应有关(ReddyandAli,2011)。图1-3植物SR蛋白亚家族结构模型Figure1-3PutativestructuralmodelofplantSRproteinsubfamily.1.3.2.2植物SR蛋白的生物学功能大量在双子叶和单子叶植物上的组学分析显示，大多数参与生物或非生物胁迫应答和发育过程（如营养生长、开花、果实和种子发育、衰老和种子休眠等）的基因都拥有多个外显子，而其中大部分基因会产生多种同源异构体(WangandBrendel,2006)。鉴于植物SR蛋白在组成性剪切和可变剪切的重要功能，他们很可能通过剪切调控功能在调节各种发育过程中发挥关键作用。近年来，通过构建植物SR蛋白过表达株系或缺失突变体，对它们在植物生长发育以及胁迫响应的作用已具有一定了解。拟南芥突变体sr45表现出多重表型改变，如晚
【参考文献】：
期刊论文
[1]Abscisic acid dynamics, signaling, and functions in plants[J]. Kong Chen,Guo-Jun Li,Ray A.Bressan,Chun-Peng Song,Jian-Kang Zhu,Yang Zhao. Journal of Integrative Plant Biology. 2020(01)
[2]苹果‘长富2号’开花调控转录因子基因MdSPL6的克隆及表达分析[J]. 樊胜,张岚清,刘柯,雷超,陈欣,姚殿城,张东,韩明玉. 园艺学报. 2016(11)
[3]玉米苗期SR蛋白基因家族的干旱胁迫应答[J]. 李娇,郭予琦,崔伟玲,许爱华,田曾元. 遗传. 2014(07)
[4]植物丝氨酸/精氨酸丰富（SR）蛋白的结构和功能及其在植物发育中的作用[J]. 那海燕,邓祖湖,张木清,陈如凯. 植物生理学通讯. 2008(06)
博士论文
[1]‘长富2号’苹果花芽孕育基因表达模式分析与拉枝调控成花的分子机制[D]. 邢利博.西北农林科技大学 2016
[2]SR蛋白介导的转录调控机制[D]. 季雄.武汉大学 2013
[3]苹果花芽孕育的蛋白质组学及其特异蛋白的研究[D]. 曹尚银.湖南农业大学 2005
硕士论文
[1]喷施NAA对‘长富2号’苹果花芽发育生理特性及相关基因表达的影响[D]. 范露.西北农林科技大学 2019
[2]MdFD基因的功能验证及苹果早花相关基因的表达分析[D]. 侯倩倩.中国农业科学院 2018
[3]苹果砧木不定根发育转录组及候选基因MdRRs和MdCRFs筛选与表达分析[D]. 李珂.西北农林科技大学 2018
本文编号：3231474
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：92 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
拟南芥开花调控遗传网络
第一章文献综述5激活的剪切体结构，之后在ATP酶/解旋酶Prp2作用下完全激活，在剪切调控因子Cwc25和Yju的作用下向C型复合物过渡，开始剪切第一步即分支反应（去除内含子）；初步形成的C型复合物受Prp16驱使构型进一步改变，并受Prp18和Slu7触发开始剪接第二步即外显子连接反应并释放成熟mRNA；剪接作用完成后形成催化后的P型剪切复合物在Prp22介导下形成ILS复合体（intronlariatcomplex），之后在Prp43的作用下完全解体去组装(Wanetal.,2019)。图1-2剪接体介导前体mRNA剪切全过程Figure1-2ThewholeprocessofmRNAsplicingmediatedbysplicesome(Wanetal.,2019).在剪接体组装起始过程中，形成的A型复合物与剪切识别位点结合松散，需要额外的辅助因子如SR蛋白来稳定该结构；同时，辅助因子SR蛋白或SR结构域包含蛋白也是典型的外显子识别作用增强蛋白，能够显著促进外显子内含，在可变剪切的调控中也扮演重要角色(Stammetal.,2005)。1.3.2植物SR蛋白选择性mRNA加工作用是通过数个RNA结合蛋白（RNA-bindingproteins,RBPs）的结合组装形成的超信使核糖核蛋白颗粒（messengerribonucleoprotein,mRNP）来完成的，而SR蛋白家族是多功能RBPs中的一类重要成员，同时它在组成性剪切以及可变剪切的调控中发挥至关重要的作用，因此它是决定mRNP形成、命运以及特性的关键
第一章文献综述7的支点结合，RS结构域虽然与剪切位点的选择无关，但其直接决定了SR蛋白的剪切活性(那海燕etal.,2008;Cruzetal.,2014)。此外，SR蛋白在核斑中的定位和移动与RS结构域的磷酸化状态密切相关。当不发生转录和剪接时，磷酸化的SR蛋白会聚集在核斑中，而转录激活后，SR蛋白需要进一步高度磷酸化从核斑中释放出去，从而被募集到位于核质上的剪接位点(Zenklusen,2019)。动物SR蛋白的磷酸化由SRPK家族以及Clk/Sty家族介导(Zenklusen,2019)，但植物中SR蛋白磷酸化调控还有待更多探索。目前，在拟南芥上，发现存在一个Clk/Sty蛋白激酶AFC2（Arabidopsisfus3complementinggene2）可以与一些SR蛋白互作使其磷酸化，并且SR与其他蛋白因子的互作也与磷酸化状态有关；在烟草中，发现PK12可在乙烯诱导作用下与SR34互作使其磷酸化，表明SR蛋白的磷酸化可能与激素信号响应有关(ReddyandAli,2011)。图1-3植物SR蛋白亚家族结构模型Figure1-3PutativestructuralmodelofplantSRproteinsubfamily.1.3.2.2植物SR蛋白的生物学功能大量在双子叶和单子叶植物上的组学分析显示，大多数参与生物或非生物胁迫应答和发育过程（如营养生长、开花、果实和种子发育、衰老和种子休眠等）的基因都拥有多个外显子，而其中大部分基因会产生多种同源异构体(WangandBrendel,2006)。鉴于植物SR蛋白在组成性剪切和可变剪切的重要功能，他们很可能通过剪切调控功能在调节各种发育过程中发挥关键作用。近年来，通过构建植物SR蛋白过表达株系或缺失突变体，对它们在植物生长发育以及胁迫响应的作用已具有一定了解。拟南芥突变体sr45表现出多重表型改变，如晚
【参考文献】：
期刊论文
[1]Abscisic acid dynamics, signaling, and functions in plants[J]. Kong Chen,Guo-Jun Li,Ray A.Bressan,Chun-Peng Song,Jian-Kang Zhu,Yang Zhao. Journal of Integrative Plant Biology. 2020(01)
[2]苹果‘长富2号’开花调控转录因子基因MdSPL6的克隆及表达分析[J]. 樊胜,张岚清,刘柯,雷超,陈欣,姚殿城,张东,韩明玉. 园艺学报. 2016(11)
[3]玉米苗期SR蛋白基因家族的干旱胁迫应答[J]. 李娇,郭予琦,崔伟玲,许爱华,田曾元. 遗传. 2014(07)
[4]植物丝氨酸/精氨酸丰富（SR）蛋白的结构和功能及其在植物发育中的作用[J]. 那海燕,邓祖湖,张木清,陈如凯. 植物生理学通讯. 2008(06)
博士论文
[1]‘长富2号’苹果花芽孕育基因表达模式分析与拉枝调控成花的分子机制[D]. 邢利博.西北农林科技大学 2016
[2]SR蛋白介导的转录调控机制[D]. 季雄.武汉大学 2013
[3]苹果花芽孕育的蛋白质组学及其特异蛋白的研究[D]. 曹尚银.湖南农业大学 2005
硕士论文
[1]喷施NAA对‘长富2号’苹果花芽发育生理特性及相关基因表达的影响[D]. 范露.西北农林科技大学 2019
[2]MdFD基因的功能验证及苹果早花相关基因的表达分析[D]. 侯倩倩.中国农业科学院 2018
[3]苹果砧木不定根发育转录组及候选基因MdRRs和MdCRFs筛选与表达分析[D]. 李珂.西北农林科技大学 2018
本文编号：3231474
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