拟南芥中两个钙相关蛋白激酶调控ABA信号转导的机制研究
发布时间：2020-12-23 15:18
在植物生长发育的过程中,各类非生物胁迫以及生物胁迫,例如高盐、干旱、极端温度以及病原菌会对产量以及质量造成严重的影响。在长期抵御外部胁迫的过程中,植物体内进化出了多种复杂而有效的信号网络,以减少受到的损害并适应环境变化,其中,以钙离子(Ca2+)以及植物激素脱落酸（abscisic acid,ABA）为核心的信号通路在植株的生长发育以及胁迫响应方面发挥着重要的作用。研究发现,Ca2+与ABA参与植物多种非生物与生物胁迫响应以及生长发育过程。然而,由于涉及到的各类蛋白众多,包括激酶、转录因子在内的许多成员参与调控上述通路的分子机制仍不清楚,为分子育种等农业技术应用带来障碍。本研究以拟南芥（Arabidopsis thaliana）为材料,分别对CPK（CALCIUM-DEPENDENT PROTEIN KINASE）与CIPK（CALCINEURIN B-LIKE PROTEIN-INTERACTING PROTEIN KINASE）家族的各一个成员利用实时荧光定量RT-PCR（real-time quantitative PCR,qRT-PC...
【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】：141 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
植物细胞中的液泡与内质网参与维持Ca2+稳态在液泡与内质网中，分别储存着不同量的Ca2+，这些细胞内膜系统对小分子以及环境胁迫都非常敏感
图 1-2 CPK 的结构与激活机制（a）CPK 由 N 末端可变结构域（VNTD）、Ser/Thr 蛋白激酶结构域（KD）、自抑制连接（JD）以及 C 末端含有 EF-hand 的类 CaM 结构域（CaMLD）组成。（b）在非激活状态下构域会抑制 CPK 的激酶活性。当 EF-hand 结合 Ca2+时，较大的结构变化释放活性位点从而使其具有激酶活性。改编自(Yip Delormel and Boudsocq, 2019)。Fig. 1-2 Structure of CPKs and activation mechanism.(a) CPKs consist of a variable N-terminal domain (VNTD), a Ser/Thr protein kinase domain (KDto-inhibitory junction domain (JD) and a C-terminal CaM-like domain (CaMLD) with EF-hands. er inactive conditions, CPKs are auto-inhibited by JD. When EF-hands bind Ca2+, a large structurchange induce to release the active site. Adapted from (Yip Delormel and Boudsocq, 2019).蛋白的结构决定蛋白的功能，而在进化上相近的蛋白也往往具有相似的功能。对芥 CPK 家族蛋白序列进行的系统发育分析结果显示，该家族可以被分为四个不亚组(Asano et al., 2012)（图 1-3）。从拟南芥基因芯片数据库 GENEVESTIGATOs://www.genevestigator.com/gv/)得到的热图(heat hap)中可以看到，进化上最接近的基因在受到生物、非生物胁迫以及激素处理时的表达情况大多非常相似，如21/23、CPK4/11、CPK5/6、CPK10/30、CPK7/8（图 1-3）。CPK 家族的成员在长
6图 1-3 拟南芥 CPK 家族的进化分析以及在多种胁迫下基因的表达模式拟南芥 34 个 CPK 家族成员可以分为四个亚组，不同的基因在不同胁迫下的表eat map)显示，绿色为下调，红色为上调，其中 CPK22，-27，-31 尚未有探针。 GENEVESTIGATOR (https://www.genevestigator.com/gv/)。P.s(DC3000)，P. syrintomato (DC3000)；ABA，脱落酸；SA,水杨酸。. 1-3 The phylogenetic analysis and expression pattern of AtCPKs under a variety of sconditions.tCPKs can be divided into four subgroups, and the expression pattern of these genes heat map, green is down-regulated, red is up—regulated, but CPK22, -27, -31 have n of gene expression are from GENEVESTIGATOR (https://www.genevestigator.com(DC3000), P. syringae pv. tomato (DC3000); ABA, abscisic acid; SA, salicylic acid.
【参考文献】：
期刊论文
[1]甘蓝型油菜CIPK22基因的特性分析与互作蛋白CBL的鉴定[J]. 李燕飞,辛玉琼,高世东,赵培玉,刘舞贞,燕敬利,陈芹芹,杨博,李竞,江元清. 植物生理学报. 2019(08)
[2]甘蓝型油菜钙依赖蛋白激酶6(BnaCPK6)的定位与互作蛋白分析[J]. 王伟欢,刘舞贞,杨博,张翰风,邓民,李竞,江元清. 基因组学与应用生物学. 2019(05)
[3]甘蓝型油菜BnaCIPK15基因的表达分析与功能鉴定[J]. 高世东,陈炳佑,张翰风,杨博,刘舞贞,江元清. 西北植物学报. 2019(04)
[4]拟南芥钙依赖的蛋白激酶CPK28正向参与渗透胁迫应答反应[J]. 高安礼,吴晴阳,张宇,苗雨晨,宋纯鹏. 科学通报. 2014(01)
硕士论文
[1]油菜与拟南芥中钙相关蛋白激酶基因调控非生物逆境响应的机制研究[D]. 张翰风.西北农林科技大学 2014
本文编号：2933928
【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】：141 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
植物细胞中的液泡与内质网参与维持Ca2+稳态在液泡与内质网中，分别储存着不同量的Ca2+，这些细胞内膜系统对小分子以及环境胁迫都非常敏感
图 1-2 CPK 的结构与激活机制（a）CPK 由 N 末端可变结构域（VNTD）、Ser/Thr 蛋白激酶结构域（KD）、自抑制连接（JD）以及 C 末端含有 EF-hand 的类 CaM 结构域（CaMLD）组成。（b）在非激活状态下构域会抑制 CPK 的激酶活性。当 EF-hand 结合 Ca2+时，较大的结构变化释放活性位点从而使其具有激酶活性。改编自(Yip Delormel and Boudsocq, 2019)。Fig. 1-2 Structure of CPKs and activation mechanism.(a) CPKs consist of a variable N-terminal domain (VNTD), a Ser/Thr protein kinase domain (KDto-inhibitory junction domain (JD) and a C-terminal CaM-like domain (CaMLD) with EF-hands. er inactive conditions, CPKs are auto-inhibited by JD. When EF-hands bind Ca2+, a large structurchange induce to release the active site. Adapted from (Yip Delormel and Boudsocq, 2019).蛋白的结构决定蛋白的功能，而在进化上相近的蛋白也往往具有相似的功能。对芥 CPK 家族蛋白序列进行的系统发育分析结果显示，该家族可以被分为四个不亚组(Asano et al., 2012)（图 1-3）。从拟南芥基因芯片数据库 GENEVESTIGATOs://www.genevestigator.com/gv/)得到的热图(heat hap)中可以看到，进化上最接近的基因在受到生物、非生物胁迫以及激素处理时的表达情况大多非常相似，如21/23、CPK4/11、CPK5/6、CPK10/30、CPK7/8（图 1-3）。CPK 家族的成员在长
6图 1-3 拟南芥 CPK 家族的进化分析以及在多种胁迫下基因的表达模式拟南芥 34 个 CPK 家族成员可以分为四个亚组，不同的基因在不同胁迫下的表eat map)显示，绿色为下调，红色为上调，其中 CPK22，-27，-31 尚未有探针。 GENEVESTIGATOR (https://www.genevestigator.com/gv/)。P.s(DC3000)，P. syrintomato (DC3000)；ABA，脱落酸；SA,水杨酸。. 1-3 The phylogenetic analysis and expression pattern of AtCPKs under a variety of sconditions.tCPKs can be divided into four subgroups, and the expression pattern of these genes heat map, green is down-regulated, red is up—regulated, but CPK22, -27, -31 have n of gene expression are from GENEVESTIGATOR (https://www.genevestigator.com(DC3000), P. syringae pv. tomato (DC3000); ABA, abscisic acid; SA, salicylic acid.
【参考文献】：
期刊论文
[1]甘蓝型油菜CIPK22基因的特性分析与互作蛋白CBL的鉴定[J]. 李燕飞,辛玉琼,高世东,赵培玉,刘舞贞,燕敬利,陈芹芹,杨博,李竞,江元清. 植物生理学报. 2019(08)
[2]甘蓝型油菜钙依赖蛋白激酶6(BnaCPK6)的定位与互作蛋白分析[J]. 王伟欢,刘舞贞,杨博,张翰风,邓民,李竞,江元清. 基因组学与应用生物学. 2019(05)
[3]甘蓝型油菜BnaCIPK15基因的表达分析与功能鉴定[J]. 高世东,陈炳佑,张翰风,杨博,刘舞贞,江元清. 西北植物学报. 2019(04)
[4]拟南芥钙依赖的蛋白激酶CPK28正向参与渗透胁迫应答反应[J]. 高安礼,吴晴阳,张宇,苗雨晨,宋纯鹏. 科学通报. 2014(01)
硕士论文
[1]油菜与拟南芥中钙相关蛋白激酶基因调控非生物逆境响应的机制研究[D]. 张翰风.西北农林科技大学 2014
本文编号：2933928
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/swxlw/2933928.html
教材专著
