番杏TtASR在干旱和盐渍胁迫下的功能分析

发布时间：2020-08-11 22:38

【摘要】：番杏(Tetragonia tetragonioides(Pall.)Kuntze)为番杏科番杏属一年生或二年生半蔓性草本植物,分布于亚热带及温带地区的滨海富盐区域,是一种具有经济价值和生态价值的盐生蔬菜。番杏作为一种高耐盐性的盐土植物(halophyte),可耐受海水盐度,可在海水倒灌引起的盐滞地区正常生长,常用于改良和利用滨海滩涂地、盐荒地和海水倒灌的农田,是一种具有重要生态价值的经济作物。本文以番杏为研究对象,从番杏的cDNA文库中随机测序获得基因TtASR(GenBank登录号:MH454101),并对其进行生物信息学分析和基因功能验证,研究结果如下:1.番杏TtASR的生物信息学分析:TtASR全长1112 bp,编码区长度为723 bp,编码243个氨基酸,蛋白质等电点为5.26,分子质量大小是25.29 KD。TtASR蛋白的N端富含甘氨酸;而其靠近C端含有ASR蛋白共有的ABA和水分胁迫结构域(ABA/WDS domain);在C末端含有一个核定位序列NLS(Nuclear localization signal),推测TtASR可能分布于细胞核。2.番杏TtASR的表达分析:TtASR在番杏植株内广泛表达;同时,高盐、高渗透压、ABA等胁迫条件均可以诱导TtASR基因的表达。3.TtASR蛋白在大肠杆菌中的异源表达功能验证:通过在大肠杆菌中诱导表达TtASR蛋白,可以提高大肠杆菌菌株耐盐、抗渗透压、抗氧化的能力。4.TtASR的酵母功能验证:TtASR基因能够提高野生型酿酒酵母菌WT303的耐盐性,以及提高氧化敏感型酿酒酵母菌株Δyap1、Δskn7菌株的抗氧化能力。5.TtASR转录活性检测:利用β-半乳糖苷酶法检测TtASR的转录活性,发现TtASR基因与一些ASR家族基因不一样,并不具有转录活性,推测与其N-terminal结构域相关。6.番杏TtASR的亚细胞定位分析实验结果表明:TtASR蛋白主要分布在细胞质与细胞核中。7.番杏TtASR在拟南芥中的转基因超表达验证:将TtASR构建到转基因超表达载体上,通过农杆菌侵染法转化到拟南芥中,经抗性筛选得到超表达纯合植株。对不同逆境胁迫下转基因株系种子的根长以及植株的生长情况进行观察分析,结果证明了TtASR在拟南芥中的超表达增强了拟南芥的耐盐性、耐旱性以及抗氧化能力。
【学位授予单位】：广州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：Q943.2
【图文】：

示意图,番杏,植株,示意图

图 1-1 番杏植株示意图Figure 1-1 Schematic diagram of the Tetragonia tetragonioides1.4 ASR 基因简介1.4.1 ASR 基因家族的研究现状ASR 基因（abscisic acid, stress, ripening-induced）全称为脱落酸、胁迫、催熟诱导基因，参与植物果实成熟发育调控以及在受到非生物胁迫时参与应答反应，尤其是作为植物适应胁迫环境的一个重要调控因子被广泛关注(Birsen et al.,2003;Carrari et al.,2004; Frankel et al.,2007; Zvia et al.,2008)。1993 年，Iusem 等首次在番茄果实中分离出首个番茄 ASR 基因(Iusem et al.,1993)，此后，通过其它陆续的研究，最终得到了番茄 ASR 基因家族(Rossi et al.,1996)。大量研究表明，ASR 基

氨基酸序列,结构示意图,第三,生物信息学分析

第三章结果与分析第三章结果与分析TtASR 基因的生物信息学分析通过 NCBI 网站中的 ORFfinder 查找 TtASR 最长阅读框并进行序列分析，结明，获得一个编码 ASR 蛋白的全长 cDNA，命名为 TtASR。TtASR 共长 1112其中 5′非翻译区为 75 bp，3′非翻译区为 314 bp，编码区长度为 723 bp，编个含有 243 氨基酸的 ASR 蛋白 TtASR(图 3-1)。

同源序列,同源序列,程序分析,氨基酸序列

第三章结果与分析登陆的与番杏 ASR 蛋白同源序列，并进行 TtASR 同源序列比对（图 3-2）。TtASR的 N 端富含甘氨酸；而其靠近 C 端含有 ASR 蛋白共有的 ABA 和水分胁迫结构域(ABA/WDS domain)；在 C 末端含有一个核定位序列 NLS(Nuclear localizationsignal)，推测 TtASR 可能分布于细胞核。

【参考文献】