拟南芥DUF647家族成员RUS4的亚细胞定位及功能分析
发布时间：2020-10-15 06:25
拟南芥RUS4基因是DUF647(Domain of Unknown Function 647,DUF647)家族的一个成员,RUS4的基因功能未知。本论文利用人工microRNA技术沉默RUS4获得了RUS4敲减的拟南芥amiR-rus4株系,我们以拟南芥amiR-rus4株系为实验材料,通过亚细胞定位和生长素、茉莉酸信号通路途径的基因表达分析,来研究RUS4基因的功能。取得了一下结果:1、拟南芥amiR-rus4株系为雄性不育株系与WT植株相比较,拟南芥amiR-rus4植株角果短小并且种子数量少,出现了雄性不育的表型。RT-PCR和实时荧光定量PCR分析结果表明,RUS4的基因表达量下调40%左右。说明RUS4的基因功能可能与育性相关。2、RUS4定位于叶绿体中本论文通过TOPO克隆技术对RUS4蛋白进行了亚细胞定位,首先创建了入门载体pENTR/D-TOPO-RUS4,利用Gateway兼容的植物表达载体pMDC83,构建GFP标记的植物表达载体35S_(pro):RUS4-GFP,显微观察显示,RUS4定位于叶绿体中。3、茉莉酸信号通路基因表达发生变化本文通过实时荧光定量PCR分析茉莉酸信号通路基因的表达,其中,合成茉莉酸的关键基因DAD1,OPR3,AOS的表达均出现了不同程度的上调。茉莉酸-ZIM结构域蛋白(Jasmonate-ZIM domain protein(JAZ)JAZ7基因表达下调;这些变化说明,RUS4基因可能通过影响植物茉莉酸信号通路途径来调节花粉成熟和花药开裂。4、生长素信号通路基因表达发生变化通过实时荧光定量PCR分析生长素信号通路基因的表达,其中,编码生长素合成的基因YUC1,YUC2均出现了一定程度的上调,说明生长素合成增加。同时,生长素运输载体PIN5和PIN8的表达也提高,生长素相关基因表达的变化影响着生长素的动态分布。生长素应答启动子DR5驱动GUS的染色表明,生长素在DR5:amiR-rus4植株根尖的分布范围明显扩大,在根毛区的分布差别不大,但在幼芽尖端和叶片边缘生长素明显增多。这些结果说明,RUS4基因可能通过影响植物生长素信号通路途径来调节花粉成熟和花药开裂。除此之外,RUS4还与根毛密度和根长变长的变化有关。综上所述,RUS4的功能可能与调控植株的花粉的发育和花药的开裂相关,还可能影响着根和根毛的发育。本研究为深入理解RUS4基因功的能奠定了良好的基础。
【学位单位】：山西大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：Q943.2
【部分图文】：
[17]，如图1.1，反应的第一步是Trp在氨基转移酶TAA的作用下产生吲哚丙酮酸IPA，第二步则是IPA在YUC黄素单氧合酶的作用下氧化脱羧生成IAA[13], 不过在植物中，合成生长素的主要途径还是Trp依赖型途径[11,14]。图 1.1 生长素合成的两步法途径[11]Fig. 1.1 A two-step auxin biosynthesis pathway in plants[11]除IPA外，还存在一条依赖于中间产物的生长素合成途径。这两种中间产物分别是IAOx和IAM[11,12]。如图1.2，Trp被细胞色素P450中的CYP79B2氧化为IAOx，IAOx在细胞色素P450单氧合酶CYP83B1，亦称作SUR2
是IAOx和IAM[11,12]。如图1.2，Trp被细胞色素P450中的CYP79B2氧化为IAOx，IAOx在细胞色素P450单氧合酶CYP83B1，亦称作SUR2，和C-S键裂解酶SUR1的作用下生成硫代葡萄糖苷，IAOx和硫代葡萄糖苷都能转变为IAA。Trp还可以被细菌的色氨酸-2-单氧合酶IAAM氧化生成IAM，后者在细菌水解酶IAAH的作用下生成IAA。以上就是几种体内生长素的合成方式，几种生长素合成的方式相互协同作用，从而使得体内的生长素含量始终根据其的需求而不断变化。不论植物在生长发育的哪个阶段
属于泛素连接酶复合物中的F-box蛋白，二者在功能上有冗余[22,23]。如图1.3所示，当生长素浓度较低时，转录抑制因子auxin/IAA (Aux/IAA)与生长素效应因子（Auxinresponse factor, ARF）的保守结构域III和IV结合形成异源二聚体，同时募集TOPLESS(TPL)共抑制因子，通过染色质修饰的机制导致转录活性受阻[24,25,26]；随着生长素浓度的升高，生长素结合到TIR1/AFB亚基与Aux/IAA结构域II形成的孔隙中[27]，生长素作为“分子胶水”，增强了SCFTIR1/AFB-E3泛素连接酶与其底物的亲和力
【相似文献】
本文编号：2841821
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是IAOx和IAM[11,12]。如图1.2，Trp被细胞色素P450中的CYP79B2氧化为IAOx，IAOx在细胞色素P450单氧合酶CYP83B1，亦称作SUR2，和C-S键裂解酶SUR1的作用下生成硫代葡萄糖苷，IAOx和硫代葡萄糖苷都能转变为IAA。Trp还可以被细菌的色氨酸-2-单氧合酶IAAM氧化生成IAM，后者在细菌水解酶IAAH的作用下生成IAA。以上就是几种体内生长素的合成方式，几种生长素合成的方式相互协同作用，从而使得体内的生长素含量始终根据其的需求而不断变化。不论植物在生长发育的哪个阶段
属于泛素连接酶复合物中的F-box蛋白，二者在功能上有冗余[22,23]。如图1.3所示，当生长素浓度较低时，转录抑制因子auxin/IAA (Aux/IAA)与生长素效应因子（Auxinresponse factor, ARF）的保守结构域III和IV结合形成异源二聚体，同时募集TOPLESS(TPL)共抑制因子，通过染色质修饰的机制导致转录活性受阻[24,25,26]；随着生长素浓度的升高，生长素结合到TIR1/AFB亚基与Aux/IAA结构域II形成的孔隙中[27]，生长素作为“分子胶水”，增强了SCFTIR1/AFB-E3泛素连接酶与其底物的亲和力
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本文编号：2841821
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