EjAP2-1与EjHSF3调控采后枇杷果实冷害木质化的转录机制研究

发布时间：2017-05-24 07:08

  本文关键词：EjAP2-1与EjHSF3调控采后枇杷果实冷害木质化的转录机制研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：枇杷(Eriobotrya japonica Lindl.)是原产我国的亚热带冷敏水果,属非跃变型果实,根据果肉颜色可以分为白肉枇杷和红肉枇杷两大类。红肉枇杷果实在采后冷藏过程中易发生果肉木质化现象,表现为果肉硬度上升和木质素积累,严重影响果实商品性。本论文研究了EjAP2-J1、EjHSF3及其相关转录复合体参与枇杷果实冷害木质化调控的生物学机制,为枇杷采后贮藏及木质化调控提供了理论依据。主要结果如下： 1.筛选获得枇杷冷害木质化相关的AP2/ERF基因家族成员。利用枇杷RNA-Seq数据库,克隆得到18个AP2/ERF基因,其基因表达对低温响应各异,其中EjERF8和EjERFl6(激活型AP2/ER F)的表达受程序性降温(LTC)处理抑制,与果肉木质化呈正相关关系；EjERF7和EjAP2-1(抑制型AP2/ERF)的表达受LTC处理诱导,与果肉木质化呈负相关关系。进一步利用双荧光素酶体系,明确仅EjAP2-1可转录抑制木质素合成结构基因Ej4CL1启动子活性,表明EjAP2-1可能负调控枇杷冷害木质化。2.解析了EjAP2-1转录调控枇杷果实木质化的生物学机制。酵母双杂(Y2H) 和双分子荧光互补(BiFC)实验结果显示和EjAP2-1存在蛋白互作,EjMYB1/2且双荧光素酶实验结果表明EjAP2-1与EjMYB1/2存在协同转录调控效应,即EjAP2-J1抑制EjMYB1对木质素合成的激活效应,并可增强EjMYB2的抑制效应。进一步利用基因定点突变技术,将EjAP2-1的2个EAR结构域进行突变,结果表明,mEjAP2-1丧失与(mEjAP2-1)的转录协同效应,但EAREjMYB1/2突变并不影响mEjAP2-1与的蛋白互作。因此,EjAP2-1参与枇杷果EjMYB1/2实冷害木质化可能是通过与蛋白互作实现,EAR是EjAP2-1抑制功EjMYB1/2效的源头,而则行使抑制信号传递功能。EjMYB1/23.明确了EjHSF3协同EjAP2-J参与调控枇杷果实木质化的生物学机制。利 用枇杷RNA-Seq数据库,分离得到了8个热激蛋白基因(EjHsp70-1/2、EjsHsp1/2/3/4/5/6)和3个热响应因子(EjHSF1、EjHSF2和EjHSF3)。研究结果表明,EjHsp与EjHSF1具有协同表达模式,并响应热激处理(HT),同时EjHSF1能转录调控EjHsp的启动子。推测HT处理通过激活EjHSF1,进而转录调控EjHsp,诱导提高枇杷抗冷性,即EjHSF1-EjHsp-抗冷性通路。EjHSF3不响应HT,但受LTC处理抑制,并能正向调控木质素合成结构基因Ej4CL1启动子的活性。同时,EjHSF3能与EjAP2-1发生蛋白互作,进而协同调控枇杷果实木质化。 综上所述,本文研究发现了两个参与调控枇杷果实冷害木质化的新型转录因子,即EjAP2-1(?)EjHSF3,两者参与果实冷害木质化的机制各不相同,同时两者也存在蛋白-蛋白互作的关系。上述结果进一步丰富了枇杷果实冷害木质化调控的分子生物学机制。
【关键词】：枇杷 木质化 EjAP2-1 EjHSF3 转录机制 冷害
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S667.3
【目录】：

• 致谢6-8
• 摘要8-10
• Abstract10-12
• 缩略词表12-14
• 目录14-17
• 1 绪论17-26
• 1.1 枇杷果实冷害木质化及调控17-18
• 1.1.1 枇杷木质化及调控措施17
• 1.1.2 枇杷木质化及调控的分子机制17-18
• 1.2 乙烯信号转导途径AP2/ERF转录因子18-22
• 1.2.1 乙烯信号转导途径18
• 1.2.2 AP2/ERF简介18-19
• 1.2.3 AP2/ERF对果实品质的调控19-21
• 1.2.3.1 果实衰老与抗逆性调控19-20
• 1.2.3.2 果实色泽调控20-21
• 1.2.3.3 果实风味调控21
• 1.2.3.4 果实软化调控21
• 1.2.4 AP2/ERF与其它转录因子的协同作用21-22
• 1.3 热响应因子(HSF)对果实冷害的调控22-24
• 1.3.1 HSF简介22-23
• 1.3.2 HSF对果实冷害的调控23
• 1.3.3 HSF与其他转录因子协同作用23-24
• 1.4 模式植物木质素代谢转录调控研究进展24-25
• 1.5 基于MYB和NAC的枇杷木质化转录调控机制25
• 1.6 研究目标与内容25-26
• 2 材料与方法26-37
• 2.1 果实材料采集、处理和测定26-27
• 2.1.1 果实材料采集26
• 2.1.2 果实采后处理26
• 2.1.3 果肉硬度测定26
• 2.1.4 木质素含量测定26-27
• 2.2 基因克隆与表达分析27-32
• 2.2.1 RNA提取与cDNA合成27
• 2.2.2 基因克隆与序列分析27-29
• 2.2.3 基因表达29-32
• 2.3 双荧光素酶体系相关载体的构建32-33
• 2.3.1 EjERF和EjHSF全长载体构建32
• 2.3.2 木质化相关基因启动子的载体构建32-33
• 2.4 EjAP2-1基因结构上EAR模块的突变及其全长载体构建33-34
• 2.5 双荧光素酶体系(转录调控效应研究)34
• 2.6 酵母单杂(基因互作)34-35
• 2.7 酵母双杂(蛋白互作)35
• 2.8 双分子荧光互补(蛋白互作)35-36
• 2.9 统计学分析与作图36-37
• 3 EjAP2-1协同EjMYB转录调控枇杷果实木质化37-54
• 3.1 枇杷AP2/ERF转录因子克隆与序列分析37
• 3.2 枇杷AP2/ERF转录因子结构域分析37-42
• 3.3 LTC处理对LYQ果实硬度、木质素含量及EjERF表达的影响42-43
• 3.4 EjAP2/ERF对木质素合成基因Ej4CL1启动子的调控效应43-44
• 3.5 酵母单杂验证EjAP2-1对Ej4CL1和拟南芥木质素合成基因启动子的互作44-45
• 3.6 EjAP2-1对EjMYB1和EjMYB2启动子的调控效应45-46
• 3.7 酵母双杂探讨EjAP2-1与EjMYB1/2在蛋白水平上的关系46-47
• 3.8 双分子荧光互补实验验证EjAP2-1与EjMYB1/2蛋白互作47-48
• 3.9 EjAP2-1与EjMYB1/2组合对木质素代谢启动子的调控效应48-50
• 3.10 EjAP2-1的转录抑制效应来源和传递机制分析50-51
• 3.11 讨论51-54
• 4 EjHSF3协同EjAP2-1参与枇杷果实木质化调控54-64
• 4.1 枇杷EjHsp和EjHSF克隆与序列分析54-55
• 4.2 不同处理对枇杷果实硬度、木质素含量及EjHsp和EjHSF基因表达的影响55-56
• 4.3 EjHSF对EjHsp基因启动子的调控效应56-57
• 4.4 EjHSF对枇杷和拟南芥木质素合成基因启动子的调控效应57-58
• 4.5 酵母单杂验证EjHSF3与木质素合成基因启动子的互作58-59
• 4.6 EjHSF3与EjAP2-1、EjMYB1和EjMYB2的作用关系59-60
• 4.7 讨论60-64
• 5 小结与展望64-65
• 5.1 小结64
• 5.2 展望64-65
• 参考文献65-82
• 作者学习经历及在学期间所取得的科研成果82

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 陈发河;张美姿;吴光斌;;NO处理延缓采后枇杷果实木质化劣变及其与能量代谢的关系[J];中国农业科学;2014年12期

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 徐倩;枇杷果实木质化的MYB转录调控[D];浙江大学;2014年

2 闵婷;柿果实采后脱涩的ERF转录调控[D];浙江大学;2014年

  本文关键词：EjAP2-1与EjHSF3调控采后枇杷果实冷害木质化的转录机制研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：390059