苹果EPFL分泌蛋白基因对长期干旱胁迫的响应及MdEPF2的功能分析
发布时间：2021-11-01 07:54
苹果是世界上最重要的果树之一,而中国则是最大的苹果生产及消费国。中国西北黄土高原产区是中国优质苹果生产的最大产区,但是该地区降水较少,水资源匮乏,且缺少灌溉条件,干旱缺水成为限制该地区苹果生产的主要因素。挖掘影响苹果水分利用效率（WUE）和抗旱性的关键基因,并通过分子生物学手段培育干旱下具有高WUE的苹果新品种,一直是苹果研究的重要方向之一。表皮模式因子（Epidermal Patterning Factor like,EPFL）是陆生植物中广泛存在的一类分泌蛋白,并且多个物种中其特征成员EPF1和EPF2已被证明能够调节气孔发育进而影响WUE,但果树中尚无关于EPFL蛋白家族的报道。本研究对4个苹果品种在长期干旱条件下的抗旱相关指标进行了测定,并分析了干旱相关MdEPFL家族的基因表达变化。通过对该家族进行系统鉴定,从中筛选出一个抗旱调节关键基因MdEPF2。在此基础上,通过转基因和外源处理的方法对MdEPF2在干旱下通过调节WUE影响苹果抗旱性的功能进行了详细的鉴定。主要结果如下:1.对‘富士’、‘蜜脆’、‘秦冠’和‘太平洋玫瑰’进行长期中度干旱处理,结果表明与正常浇水植株相比,干...
【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】：120 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图5-1双分子荧光互补分析Md EPF2与MdER和MdERL2的相互作用
经预测,MdEPF2蛋白的第75-125区域为MdEPF2的成熟肽区。我们通过化学合成获得了MdEPF2的成熟肽区mEPF2。随后mEPF2经过透析重折叠,并通过HPLC检测鉴定合成肽(图5-2A)和重折叠多肽mEPF2(图5-2B)。经过重折叠的多肽与合成肽相比保留时间减少,合成肽的位置没有色谱峰(图5-2B),表明合成肽全部进行了重折叠。为了确定MdEPF2蛋白对于苹果叶片的作用,我们用mEPF2重折叠多肽及热变性mEPF2外源处理?平邑甜茶‘幼叶,与对照相比,经mEPF2重折叠多肽处理叶片的气孔密度降低(图5-3)。
为了确定MdEPF2蛋白对于苹果叶片的作用,我们用mEPF2重折叠多肽及热变性mEPF2外源处理?平邑甜茶‘幼叶,与对照相比,经mEPF2重折叠多肽处理叶片的气孔密度降低(图5-3)。与对照相比,?平邑甜茶‘幼叶经外源重折叠多肽mEPF2处理,MAPK信号转导途径中的MdYODA(MdMAPKKK)、MdMEK(MdMAPKK)、MdMAPK3、MdMAPK6-1、MdMAPK6-2的表达量均提高。对于调节气孔发育的关键转录因子MdSPCH的表达量略有降低,MdMUTE和MdFAMA的表达量变化不明显(图5-4)。
【参考文献】：
期刊论文
[1]两大优势产区‘富士’苹果园土壤养分与果实品质关系的多变量分析[J]. 张强,李民吉,周贝贝,李兴亮,孙健,张军科,魏钦平. 应用生态学报. 2017(01)
[2]近10年来国内外苹果产销分析[J]. 赵德英,袁继存,徐锴,程存刚,闫帅. 中国果树. 2016(03)
[3]From leaf to whole-plant water use efficiency（WUE）in complex canopies:Limitations of leaf WUE as a selection target[J]. Hipólito Medrano,Magdalena Tomás,Sebastià Martorell,aume Flexas,Esther Hernández,Joan Rosselló,Alicia Pou,José-Mariano Escalona,Josefina Bota. The Crop Journal. 2015(03)
[4]Identification and characterization of putative CIPK genes in maize[J]. Xifeng Chen~a,Zhimin Gu~b,Dedong Xin~b,Liang Hao~b,Chengjie Liu~b,Ji Huang~a, Bojun Ma~b,Hongsheng Zhang~(a,*) a State Key Lab of Crop Genetics and Germplasm Enhancement,Nanjing Agricultural University,Nanjing 210095,China b College of Chemistry and Life Sciences,Zhejiang Normal University,Jinhua 321004,China. 遗传学报. 2011(02)
[5]Monitoring the Expression of Maize Genes in Developing Kernels under Droug ht Stress usingOligo-microarray[J]. Dewey Lee,Brian T. Scully. Journal of Integrative Plant Biology. 2010(12)
[6]苹果砧木幼苗对根际低氧胁迫的生理响应及耐性分析[J]. 白团辉,马锋旺,李翠英,束怀瑞,韩明玉,王昆. 中国农业科学. 2008(12)
[7]Influence of Water Stress on Endogenous Hormone Contents and Cell Damage of Maize Seedlings[J]. Chunrong Wang, Aifang Yang, Haiying Yin and Juren Zhang (School of Life Sciences, Shandong University, Jinan 250100, China). Journal of Integrative Plant Biology. 2008(04)
[8]贵州梵净山亮叶水青冈解剖特征的生态格局及主导因子分析[J]. 方精云,费松林,樊拥军,崔克明. 植物学报. 2000(06)
[9]植物的超氧物自由基与羟胺反应的定量关系[J]. 王爱国,罗广华. 植物生理学通讯. 1990(06)
博士论文
[1]苹果属资源对苹果褐斑病的抗性机理及抗性诱导研究[D]. 殷丽华.西北农林科技大学 2013
[2]苹果属植物种间水分利用效率的差异及其机理研究[D]. 马小卫.西北农林科技大学 2009
本文编号：3469797
【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】：120 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
图5-1双分子荧光互补分析Md EPF2与MdER和MdERL2的相互作用
经预测,MdEPF2蛋白的第75-125区域为MdEPF2的成熟肽区。我们通过化学合成获得了MdEPF2的成熟肽区mEPF2。随后mEPF2经过透析重折叠,并通过HPLC检测鉴定合成肽(图5-2A)和重折叠多肽mEPF2(图5-2B)。经过重折叠的多肽与合成肽相比保留时间减少,合成肽的位置没有色谱峰(图5-2B),表明合成肽全部进行了重折叠。为了确定MdEPF2蛋白对于苹果叶片的作用,我们用mEPF2重折叠多肽及热变性mEPF2外源处理?平邑甜茶‘幼叶,与对照相比,经mEPF2重折叠多肽处理叶片的气孔密度降低(图5-3)。
为了确定MdEPF2蛋白对于苹果叶片的作用,我们用mEPF2重折叠多肽及热变性mEPF2外源处理?平邑甜茶‘幼叶,与对照相比,经mEPF2重折叠多肽处理叶片的气孔密度降低(图5-3)。与对照相比,?平邑甜茶‘幼叶经外源重折叠多肽mEPF2处理,MAPK信号转导途径中的MdYODA(MdMAPKKK)、MdMEK(MdMAPKK)、MdMAPK3、MdMAPK6-1、MdMAPK6-2的表达量均提高。对于调节气孔发育的关键转录因子MdSPCH的表达量略有降低,MdMUTE和MdFAMA的表达量变化不明显(图5-4)。
【参考文献】：
期刊论文
[1]两大优势产区‘富士’苹果园土壤养分与果实品质关系的多变量分析[J]. 张强,李民吉,周贝贝,李兴亮,孙健,张军科,魏钦平. 应用生态学报. 2017(01)
[2]近10年来国内外苹果产销分析[J]. 赵德英,袁继存,徐锴,程存刚,闫帅. 中国果树. 2016(03)
[3]From leaf to whole-plant water use efficiency（WUE）in complex canopies:Limitations of leaf WUE as a selection target[J]. Hipólito Medrano,Magdalena Tomás,Sebastià Martorell,aume Flexas,Esther Hernández,Joan Rosselló,Alicia Pou,José-Mariano Escalona,Josefina Bota. The Crop Journal. 2015(03)
[4]Identification and characterization of putative CIPK genes in maize[J]. Xifeng Chen~a,Zhimin Gu~b,Dedong Xin~b,Liang Hao~b,Chengjie Liu~b,Ji Huang~a, Bojun Ma~b,Hongsheng Zhang~(a,*) a State Key Lab of Crop Genetics and Germplasm Enhancement,Nanjing Agricultural University,Nanjing 210095,China b College of Chemistry and Life Sciences,Zhejiang Normal University,Jinhua 321004,China. 遗传学报. 2011(02)
[5]Monitoring the Expression of Maize Genes in Developing Kernels under Droug ht Stress usingOligo-microarray[J]. Dewey Lee,Brian T. Scully. Journal of Integrative Plant Biology. 2010(12)
[6]苹果砧木幼苗对根际低氧胁迫的生理响应及耐性分析[J]. 白团辉,马锋旺,李翠英,束怀瑞,韩明玉,王昆. 中国农业科学. 2008(12)
[7]Influence of Water Stress on Endogenous Hormone Contents and Cell Damage of Maize Seedlings[J]. Chunrong Wang, Aifang Yang, Haiying Yin and Juren Zhang (School of Life Sciences, Shandong University, Jinan 250100, China). Journal of Integrative Plant Biology. 2008(04)
[8]贵州梵净山亮叶水青冈解剖特征的生态格局及主导因子分析[J]. 方精云,费松林,樊拥军,崔克明. 植物学报. 2000(06)
[9]植物的超氧物自由基与羟胺反应的定量关系[J]. 王爱国,罗广华. 植物生理学通讯. 1990(06)
博士论文
[1]苹果属资源对苹果褐斑病的抗性机理及抗性诱导研究[D]. 殷丽华.西北农林科技大学 2013
[2]苹果属植物种间水分利用效率的差异及其机理研究[D]. 马小卫.西北农林科技大学 2009
本文编号：3469797
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