转录因子NbbZIP60在马铃薯Y病毒侵染中的调控作用
发布时间：2022-01-11 20:41
拟南芥AtbZIP60是未折叠蛋白反应（unfolded protein response,UPR）机制中的一个转录因子,具有调节植物生长发育的功能。高温、盐胁迫或病原物侵染,引起内质网应激,植物可启动UPR,激活需肌醇酶（Inositol requiring kinase 1,IRE1）介导的bZIP60 mRNA剪接激活机制,形成有活性的、进入细胞核发挥作用的截短形式蛋白,促进UPR相关基因的表达,减缓内质网应激,以重建细胞内稳态。马铃薯Y病毒（Potato virus Y）是烟叶生产上常见的病毒之一,侵染后降低烟叶产量和烤烟品质,生产上缺少靶向抗potato virus Y（PVY）药物。病毒介导的IRE1/bZIP60信号在烟草中尚未被阐释。本论文旨在研究本氏烟NbbZIP60信号如何调节生长发育过程,揭示NbbZIP60在PVY侵染过程中的作用机理,以期利用NbbZIP60提高植物抗病性和抗逆性,为靶向抗病毒提供理论依据。主要研究结果如下:（1）在本氏烟全基因组水平一共鉴定到79个NbbZIP转录因子,其中有59个在NCBI中有EST数据验证。NbbZIP转录因子都包含有一个...
【文章来源】：中国农业科学院北京市
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
bZIP基础结构
中国农业科学院硕士学位论文第一章绪论4有转录激活活性和核定位信号的活性蛋白bZIP60S，bZIP60S是一种活性转录因子，上调UPR靶基因，如内质网伴侣蛋白（BiP）、钙调素（CAM）、钙网蛋白（CRT）和蛋白二硫化物异构酶（PDI）。IRE1介导的mRNA剪接是真核生物中一种保守的策略，植物中IRE1/bZIP60途径类似于动物的IRE1/XBP1（NAGASHIMAetal.,2011）。1.4.2bZIP60的结构分析不同物种间bZIP60序列具有较高的相似性。N端含有保守的bZIP结构域，C端含有跨膜域（DENG,2011）。拟南芥的AtbZIP60mRNA可在跨膜域折叠形成双茎环结构，发生内质网应激时，这个结构是IRE1的剪切位点（图1-2），IRE1b催化AtbZIP60mRNA的剪接反应，从双茎环结构内部剪下23个核苷酸，最后翻译形成活性蛋白bZIP60S。图1-2拟南芥bZIP60结构特征及双茎环剪切位点Fig.1-2StructuralfeaturesofbZIP60inArabidopsisthalianaanditstwinhairpinloopscleavagesite(Dengetal.,2011)bZIP60启动子中含有与胁迫反应相关的顺式作用元件，如内质网胁迫应答元件ERSE（CCAAT-N9-CCACG）、植物特有的未折叠蛋白反应元件P-UPRE（CAGCGTGorTGACTGR）、ERSElike序列（CCAAT-N9-TCAAG）。这些顺式作用元件可能调节bZIP60在胁迫条件下的表达，与植物抗逆、抗病相关。1.4.3bZIP60在细胞核内上调胁迫应答相关基因首先，AtbZIP60S进入细胞核后形成二聚体，能上调伴侣蛋白BiP、CNX、CRT、PDI的表
因的上调表达会放大细胞存活信号，而泛素化基因的上调则预示：AtNAC103是细胞上游存活信号与下游凋亡信号的连接因子。AtNAC103过表达植株在正常条件下较野生型发育迟缓（SUNetal.,2013），但对内质网胁迫的抗性提高（孙玲，2013）。AtNAC062在细胞核内形成二聚体后，结合到UPR基因BiP2、CNX1、CRT1和PDI5的启动子上，激活它们的转录（YANGetal.,2014）。1.4.4调控bZIP60剪切激活的胁迫因素在拟南芥中（SAGORetal.,2015），除TM、DTT、高温外，精胺、脱落酸（ABA）也诱导bZIP60上调表达及激活IRE1对bZIP60mRNA的非常规剪切（图1-3）。bZIP60活化后与转录因子MYB7互作，负调控ABA诱导的种子休眠，促进种子萌发（鲜孟君，2016）。图1-3拟南芥UPR通路IRE1/bZIP60的作用模型Fig.1-3ProposedworkingmodelforIRE1/bZIP60intheUPRpathway（IWATAetal.,2005;HAYASHIetal.,2011;耿晓丽，2016;ZHANGetal.,2015;GAGUANCELAetal.,2016;孙玲，2013）此外，IRE1/bZIP60信号也调控病毒侵染。ZHANG（2015）等报道TuMV-GFP侵染拟南芥诱
【参考文献】：
期刊论文
[1]植物bZIP转录因子家族的研究进展[J]. 王金英,丁峰,潘介春,张树伟,杨亚涵,黄幸,范志毅,李琳,王颖. 热带农业科学. 2019(06)
[2]拟南芥膜相关转录因子bZIP60活化后与转录因子MYB7互作共同调控种子萌发[J]. 鲜孟君,张双双,刘建祥,陆孙杰. 复旦学报(自然科学版). 2016(05)
博士论文
[1]小麦热胁迫响应转录因子TabZIP60和TabZIP28的克隆及功能鉴定[D]. 耿晓丽.中国农业大学 2016
[2]桃芽自然休眠相关基因IRE1、bZIP60的克隆与功能鉴定[D]. 付喜玲.山东农业大学 2015
[3]拟南芥内质网胁迫应答中转录因子NAC103的功能分析[D]. 孙玲.复旦大学 2013
硕士论文
[1]小麦内质网应激相关bZIP基因的鉴定与功能分析[D]. 沈川.西北农林科技大学 2016
本文编号：3583430
【文章来源】：中国农业科学院北京市
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
bZIP基础结构
中国农业科学院硕士学位论文第一章绪论4有转录激活活性和核定位信号的活性蛋白bZIP60S，bZIP60S是一种活性转录因子，上调UPR靶基因，如内质网伴侣蛋白（BiP）、钙调素（CAM）、钙网蛋白（CRT）和蛋白二硫化物异构酶（PDI）。IRE1介导的mRNA剪接是真核生物中一种保守的策略，植物中IRE1/bZIP60途径类似于动物的IRE1/XBP1（NAGASHIMAetal.,2011）。1.4.2bZIP60的结构分析不同物种间bZIP60序列具有较高的相似性。N端含有保守的bZIP结构域，C端含有跨膜域（DENG,2011）。拟南芥的AtbZIP60mRNA可在跨膜域折叠形成双茎环结构，发生内质网应激时，这个结构是IRE1的剪切位点（图1-2），IRE1b催化AtbZIP60mRNA的剪接反应，从双茎环结构内部剪下23个核苷酸，最后翻译形成活性蛋白bZIP60S。图1-2拟南芥bZIP60结构特征及双茎环剪切位点Fig.1-2StructuralfeaturesofbZIP60inArabidopsisthalianaanditstwinhairpinloopscleavagesite(Dengetal.,2011)bZIP60启动子中含有与胁迫反应相关的顺式作用元件，如内质网胁迫应答元件ERSE（CCAAT-N9-CCACG）、植物特有的未折叠蛋白反应元件P-UPRE（CAGCGTGorTGACTGR）、ERSElike序列（CCAAT-N9-TCAAG）。这些顺式作用元件可能调节bZIP60在胁迫条件下的表达，与植物抗逆、抗病相关。1.4.3bZIP60在细胞核内上调胁迫应答相关基因首先，AtbZIP60S进入细胞核后形成二聚体，能上调伴侣蛋白BiP、CNX、CRT、PDI的表
因的上调表达会放大细胞存活信号，而泛素化基因的上调则预示：AtNAC103是细胞上游存活信号与下游凋亡信号的连接因子。AtNAC103过表达植株在正常条件下较野生型发育迟缓（SUNetal.,2013），但对内质网胁迫的抗性提高（孙玲，2013）。AtNAC062在细胞核内形成二聚体后，结合到UPR基因BiP2、CNX1、CRT1和PDI5的启动子上，激活它们的转录（YANGetal.,2014）。1.4.4调控bZIP60剪切激活的胁迫因素在拟南芥中（SAGORetal.,2015），除TM、DTT、高温外，精胺、脱落酸（ABA）也诱导bZIP60上调表达及激活IRE1对bZIP60mRNA的非常规剪切（图1-3）。bZIP60活化后与转录因子MYB7互作，负调控ABA诱导的种子休眠，促进种子萌发（鲜孟君，2016）。图1-3拟南芥UPR通路IRE1/bZIP60的作用模型Fig.1-3ProposedworkingmodelforIRE1/bZIP60intheUPRpathway（IWATAetal.,2005;HAYASHIetal.,2011;耿晓丽，2016;ZHANGetal.,2015;GAGUANCELAetal.,2016;孙玲，2013）此外，IRE1/bZIP60信号也调控病毒侵染。ZHANG（2015）等报道TuMV-GFP侵染拟南芥诱
【参考文献】：
期刊论文
[1]植物bZIP转录因子家族的研究进展[J]. 王金英,丁峰,潘介春,张树伟,杨亚涵,黄幸,范志毅,李琳,王颖. 热带农业科学. 2019(06)
[2]拟南芥膜相关转录因子bZIP60活化后与转录因子MYB7互作共同调控种子萌发[J]. 鲜孟君,张双双,刘建祥,陆孙杰. 复旦学报(自然科学版). 2016(05)
博士论文
[1]小麦热胁迫响应转录因子TabZIP60和TabZIP28的克隆及功能鉴定[D]. 耿晓丽.中国农业大学 2016
[2]桃芽自然休眠相关基因IRE1、bZIP60的克隆与功能鉴定[D]. 付喜玲.山东农业大学 2015
[3]拟南芥内质网胁迫应答中转录因子NAC103的功能分析[D]. 孙玲.复旦大学 2013
硕士论文
[1]小麦内质网应激相关bZIP基因的鉴定与功能分析[D]. 沈川.西北农林科技大学 2016
本文编号：3583430
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