小麦U-box蛋白基因TaPUB26在二穗短柄草耐盐性中的功能分析

发布时间：2024-03-24 20:47

　　高盐严重影响植物的生长发育,导致农作物减产。加强植物耐盐机制的研究对提高植物的耐盐性以及农作物的产量具有重要意义。U-box型E3泛素连接酶是泛素系统的关键酶,参与调控许多生物学过程。已有研究发现多种U-box蛋白在植物的非生物胁迫过程中起着重要作用。我们从小麦中克隆到了一个编码U-box蛋白的基因TaPUB26。接着对该基因进行序列比对及进化分析,并检测了该基因的表达模式。为了研究该基因在植物耐盐性中的功能,将该基因异源转化单子叶模式植物二穗短柄草并获得了过表达TaPUB26的转基因植株。利用转基因二穗短柄草研究了TaPUB26在植物耐盐性中的功能机制。主要结果如下:(1)通过对转录组数据分析,发现了一个盐胁迫下高度上调的U-box基因TaPUB26(AK334574.1)。该基因cDNA全长1703bp,开放阅读框1341bp,编码446个氨基酸。其编码的蛋白质N端含有一个U-box结构域,C端含有ARM重复序列。研究发现,TaPUB26蛋白定位于细胞核中。通过体外泛素化实验验证发现TaPUB26具有E3泛素连接酶活性,但是这种活性依赖于E1和E2。(2)检测了TaPUB26在小麦...

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【部分图文】：

图1-1泛素/26S蛋白酶体降解途径模式图（Sadanandometal.,2012）

山东农业大学硕士学位论文72014;Gehanetal.,2015）。研究表明，较为耐盐的小麦品种在受到盐胁迫时体内bZIP基因表达下调，相反盐胁迫较敏感的小麦品种在受到盐胁迫时体内bZIP基因表达上调（Johnsonetal.,2002）。有研究发现，拟南芥中的WRKY8和WR....

图1-2植物中E3泛素连接酶的分类（Sadanandometal.,2012）

小麦U-box蛋白基因TaPUB26在二穗短柄草耐盐性中的功能分析8泛素化过程如图1-1所示。泛素激活酶E1在ATP的作用下将泛素分子激活并转移到泛素结合酶E2上，最后泛素连接酶E3将泛素分子共价结合到特异的靶蛋白上。被泛素标记过的底物靶蛋白，随后被26S蛋白酶体识别并降解成小肽....

图3-1TaPUB26的生物信息学分析和亚细胞定位（a）TaPUB26蛋白结构示意图；（b）TaPUB26与其他植物中U-box蛋白序列的系统进化树

山东农业大学硕士学位论文33性，但是在不同器官中表达水平有一定程度的差异。图3-1TaPUB26的生物信息学分析和亚细胞定位（a）TaPUB26蛋白结构示意图；（b）TaPUB26与其他植物中U-box蛋白序列的系统进化树分析；（c）TaPUB26与不同物种中同源蛋白的氨基酸序列....

图3-2TaPUB26基因在小麦不同器官和不同胁迫条件下的表达模式

山东农业大学硕士学位论文353.3.2不同非生物胁迫处理条件下TaPUB26基因的表达模式图3-2TaPUB26基因在小麦不同器官和不同胁迫条件下的表达模式（a）TaPUB26基因在小麦根、茎和叶中的表达模式；TaPUB26基因在不同逆境条件下的表达模式：（b）以水为对照；（c）....

本文编号：3937993