谷氧还蛋白GRX在番茄温度胁迫响应中的作用
发布时间：2023-05-13 00:28
番茄(Solanum lycopersicum)是茄科的重要代表植物,由于它较高的产量和丰富的番茄红素,经济利用范围广泛,是目前设施栽培面积最大的蔬菜之一,生长发育易受到不利环境条件的影响,温度胁迫是影响番茄产量和品质的主要因子之一,因此,研究如何克服和缓解这些逆境胁迫,特别是温度胁迫对保证番茄生产,提高其产量和品质具有十分重要的指导意义。利用病毒诱导的基因沉默技术VIGS获得谷氧还蛋白(Glutaredoxin, GRX)基因沉默植株,从基因组分析、光合电子传递和非生物胁迫抗性的角度研究了谷氧还蛋白的生物功能,并探讨了GRX介导的油菜素内酯BRs对番茄低温抗性和细胞氧化还原状态的调控。BRs具有增强作物抗逆性的效果,但其信号途径和具体涉及的蛋白响应机制还不十分清楚。本文以番茄(Solanum lycopersicum)为实验材料,利用BRs合成突变体dim、DWARF过表达转基因材料、RBOH-RNAi转基因材料,研究了内外源BRs对植株低温抗性的影响以及RBOH在BR调控植株抗性过程中的关键作用；研究所得主要结果如下：1.对番茄谷氧还蛋白GRXs家族的全基因组进行了分析。通过SGN...
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
缩略词表
1 引言
1.1 植物对温度逆境响应概述
1.1.1 温度逆境对植物的影响
1.1.2 植物应对温度胁迫的响应机制
1.2 油菜素内酯在植物逆境响应中的作用
1.2.1 BRs的生物学功能
1.2.2 BRs对植物体内氧化还原的调控
1.3 谷氧还蛋白(GRXs)概述
1.3.1 GRXs性质及分类
1.3.2 蛋白可逆化修饰和GRXs功能
1.3.3 GRXs的作用机制和对抗逆响应的研究进展
1.4 本文的研究目的和意义
2 番茄谷氧还蛋白(GRXs)家族基因的全基因组分析
2.1 方法
2.1.1 番茄GRX基因的鉴定
2.1.2 番茄GRX基因的氨基酸序列比对和系统发育分析
2.1.3 番茄GRXs的蛋白结构分析
2.1.4 番茄GRXs基因染色体定位
2.1.5 植物材料培养
2.1.6 病毒诱导的基因沉默(VIGS)载体构建
2.1.7 荧光定量PCR分析
2.1.8 非生物胁迫处理
2.2 结果与分析
2.2.1 番茄谷氧还蛋白家族基因的鉴定
2.2.2 番茄谷氧还蛋白GRXs家族的系统进化树
2.2.3 番茄GRXs蛋白质序列分析
2.2.4 番茄GRXs染色体定位
2.2.5 番茄GRXs基因沉默植物表型差异分析
2.2.6 番茄GRXs基因沉默对PSⅡ量子效率、PSⅠ电子传递和光保护能力的影响
2.2.7 番茄GRXs基因沉默植株非生物抗性分析
2.3 讨论
3 GRXs在番茄高温胁迫响应中的作用
3.1 材料与方法
3.1.1 番茄GRXs基因沉默植株筛选及实验设计
3.1.2 光合气体交换参数和叶绿素荧光测定
3.1.3 叶片相对电导率(REC)的测定
3.1.4 谷氧还蛋白GRX活性测定
3.1.5 Rubisco、Rubisco活化酶及FBPase活性的测定
3.1.6 可溶性/不可溶蛋白的分离和测定及Western杂交分析
3.1.7 O2
·-和H2O2组织化学染色和H2O2含量的测定
3.1.8 抗氧化酶活性测定
3.1.9 谷胱甘肽及抗坏血酸含量的测定
3.2 结果与分析
3.2.0 SlGRX基因沉默增加番茄对高温胁迫的敏感性
3.2.1 高温处理和SlGRX基因沉默对植株生长和GRX蛋白活性的影响
3.2.2 高温处理对SlGRX基因沉默植株卡尔文循环关键基因表达及酶活的影响
3.2.3 SlGRX基因沉默对高温胁迫下可溶性蛋白氧化状态和HSP70蛋白的影响
3.2.4 SlGRX基因沉默对番茄高温胁迫下活性氧积累的影响
3.2.5 SlGRX基因沉默对番茄高温胁迫下酶类及非酶类抗氧化物质代谢和基因表达的的影响
3.3 讨论
4 GRXs和RBOH在BRs调控番茄低温胁迫响应中的作用
4.1 材料与方法
4.1.1 材料培养和处理
4.1.2 叶绿素荧光测定
4.1.3 叶片相对电导率(REC)的测定
4.1.4 荧光定量PCR分析
4.1.5 抗氧化酶活性测定
4.1.6 谷胱甘肽及抗坏血酸含量的测定
4.1.7 非还原性SDS-PAGE及Western杂交分析
4.2 结果与分析
4.2.1 油菜素内酯增强番茄低温胁迫抗性
4.2.2 BR对番茄低温胁迫下酶类及非酶类抗氧化物质代谢的影响
4.2.3 BR对番茄低温胁迫下GRXs基因表达和2-CP蛋白氧化还原状态的影响
4.2.4 EBR处理对RBOH-RNAi植株低温抗性的影响
4.2.5 EBR处理对RBOH-RNAi植株低温胁迫下酶类及非酶类物质的代谢的影响
4.2.6 EBR处理对RBOH-RNAi植株低温胁迫下2-CP蛋白氧化还原状态及GRX基因表达的影响
4.2.7 EBR处理对GRXs基因沉默植株低温抗性的影响
4.2.8 EBR处理对GRXs基因沉默植株低温胁迫下酶类及非酶类抗氧化物质代谢的影响
4.3 讨论
5 结论
1. 番茄GRXs蛋白家族包含44个成员,GRXs参与调控植株光合电子传递和氧化胁迫抗性
2. GRXs参与番茄高温胁迫响应作用
3. RBOH基因和GRXs在BRs调控植物低温抗性中的作用
参考文献
作者简历
本文编号：3814937
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
缩略词表
1 引言
1.1 植物对温度逆境响应概述
1.1.1 温度逆境对植物的影响
1.1.2 植物应对温度胁迫的响应机制
1.2 油菜素内酯在植物逆境响应中的作用
1.2.1 BRs的生物学功能
1.2.2 BRs对植物体内氧化还原的调控
1.3 谷氧还蛋白(GRXs)概述
1.3.1 GRXs性质及分类
1.3.2 蛋白可逆化修饰和GRXs功能
1.3.3 GRXs的作用机制和对抗逆响应的研究进展
1.4 本文的研究目的和意义
2 番茄谷氧还蛋白(GRXs)家族基因的全基因组分析
2.1 方法
2.1.1 番茄GRX基因的鉴定
2.1.2 番茄GRX基因的氨基酸序列比对和系统发育分析
2.1.3 番茄GRXs的蛋白结构分析
2.1.4 番茄GRXs基因染色体定位
2.1.5 植物材料培养
2.1.6 病毒诱导的基因沉默(VIGS)载体构建
2.1.7 荧光定量PCR分析
2.1.8 非生物胁迫处理
2.2 结果与分析
2.2.1 番茄谷氧还蛋白家族基因的鉴定
2.2.2 番茄谷氧还蛋白GRXs家族的系统进化树
2.2.3 番茄GRXs蛋白质序列分析
2.2.4 番茄GRXs染色体定位
2.2.5 番茄GRXs基因沉默植物表型差异分析
2.2.6 番茄GRXs基因沉默对PSⅡ量子效率、PSⅠ电子传递和光保护能力的影响
2.2.7 番茄GRXs基因沉默植株非生物抗性分析
2.3 讨论
3 GRXs在番茄高温胁迫响应中的作用
3.1 材料与方法
3.1.1 番茄GRXs基因沉默植株筛选及实验设计
3.1.2 光合气体交换参数和叶绿素荧光测定
3.1.3 叶片相对电导率(REC)的测定
3.1.4 谷氧还蛋白GRX活性测定
3.1.5 Rubisco、Rubisco活化酶及FBPase活性的测定
3.1.6 可溶性/不可溶蛋白的分离和测定及Western杂交分析
3.1.7 O2
·-和H2O2组织化学染色和H2O2含量的测定
3.1.8 抗氧化酶活性测定
3.1.9 谷胱甘肽及抗坏血酸含量的测定
3.2 结果与分析
3.2.0 SlGRX基因沉默增加番茄对高温胁迫的敏感性
3.2.1 高温处理和SlGRX基因沉默对植株生长和GRX蛋白活性的影响
3.2.2 高温处理对SlGRX基因沉默植株卡尔文循环关键基因表达及酶活的影响
3.2.3 SlGRX基因沉默对高温胁迫下可溶性蛋白氧化状态和HSP70蛋白的影响
3.2.4 SlGRX基因沉默对番茄高温胁迫下活性氧积累的影响
3.2.5 SlGRX基因沉默对番茄高温胁迫下酶类及非酶类抗氧化物质代谢和基因表达的的影响
3.3 讨论
4 GRXs和RBOH在BRs调控番茄低温胁迫响应中的作用
4.1 材料与方法
4.1.1 材料培养和处理
4.1.2 叶绿素荧光测定
4.1.3 叶片相对电导率(REC)的测定
4.1.4 荧光定量PCR分析
4.1.5 抗氧化酶活性测定
4.1.6 谷胱甘肽及抗坏血酸含量的测定
4.1.7 非还原性SDS-PAGE及Western杂交分析
4.2 结果与分析
4.2.1 油菜素内酯增强番茄低温胁迫抗性
4.2.2 BR对番茄低温胁迫下酶类及非酶类抗氧化物质代谢的影响
4.2.3 BR对番茄低温胁迫下GRXs基因表达和2-CP蛋白氧化还原状态的影响
4.2.4 EBR处理对RBOH-RNAi植株低温抗性的影响
4.2.5 EBR处理对RBOH-RNAi植株低温胁迫下酶类及非酶类物质的代谢的影响
4.2.6 EBR处理对RBOH-RNAi植株低温胁迫下2-CP蛋白氧化还原状态及GRX基因表达的影响
4.2.7 EBR处理对GRXs基因沉默植株低温抗性的影响
4.2.8 EBR处理对GRXs基因沉默植株低温胁迫下酶类及非酶类抗氧化物质代谢的影响
4.3 讨论
5 结论
1. 番茄GRXs蛋白家族包含44个成员,GRXs参与调控植株光合电子传递和氧化胁迫抗性
2. GRXs参与番茄高温胁迫响应作用
3. RBOH基因和GRXs在BRs调控植物低温抗性中的作用
参考文献
作者简历
本文编号：3814937
本文链接：https://www.wllwen.com/nykjlw/yylw/3814937.html
