甜瓜泛素連接酶基因CmRMA1H1在果實成熟中功能的初步分析
發(fā)布時間：2020-12-19 21:04
甜瓜（Cucumis melo L.）品種河套蜜瓜是葫蘆科的雙子葉二倍體植物,其果實是典型的呼吸躍變型果實,是內(nèi)蒙古西部的特色作物,具有重要的經(jīng)濟價值和營養(yǎng)價值。CmRMA1H1基因?qū)儆赗ING型E3泛素連接酶家族,對植物激素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和逆境脅迫等方面有調(diào)控作用。本論文以河套蜜瓜為實驗材料,克隆了CmRMA1H1基因序列,進行了亞細胞定位,對其進行生物信息學(xué)分析顯示,其啟動子區(qū)存在RAV2轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控元件,利用酵母單雜交對其進行了驗證;構(gòu)建超表達和CRISPR/cas9編輯載體,采用花粉管通道法轉(zhuǎn)化甜瓜,對T1代果實和幼苗分別進行成熟表型鑒定和脅迫耐受性分析。主要研究結(jié)果如下:（1）克隆CmRMA1H1基因cDNA序列,克隆片段的ORF全長為723 bp,共編碼241個氨基酸。生物信息學(xué)分析表明,CmRMA1H1蛋白為疏水性、熱不穩(wěn)定蛋白,含有信號肽剪切位點、跨膜結(jié)構(gòu)域、磷酸化位點;蛋白質(zhì)含有一個高度保守的RING finger結(jié)構(gòu)域;啟動子區(qū)域含有脫落酸、茉莉酸、赤霉素、干旱、乙烯等應(yīng)答元件,猜測CmRMA1H1可能參與調(diào)控果實成熟和脅迫響應(yīng);系統(tǒng)進化樹發(fā)現(xiàn)甜瓜與...
【文章來源】：內(nèi)蒙古大學(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū) 211工程院校
【文章頁數(shù)】：111 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
泛素化過程[22]
E3泛素連接酶的分類[35]
甜瓜泛素連接酶基因CmRMA1H1在果實成熟中功能的初步分析8TIR1和AFB1是生長素受體蛋白，SCF（TIR1/AFB）復(fù)合體在生長素存在的條件下泛素化降解下游轉(zhuǎn)錄抑制因子Aux/IAA家族[67-68]，調(diào)控生長素合成過程中基因的表達。UPS對乙烯的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)也有調(diào)控作用，與其他激素降解轉(zhuǎn)錄抑制因子不同，對乙烯轉(zhuǎn)導(dǎo)的調(diào)控方式是維持正轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子EIN3和EIL1的穩(wěn)定[69]，主要通過抑制SCF(EBF1/2)活性[70]和降解F-box中的EBF1和EBF2[71]實現(xiàn)。除了直接參與乙烯的感知，一種BTB蛋白ETO1還可以通過靶定ACS5調(diào)節(jié)乙烯的水平[72]。茉莉酸在調(diào)節(jié)生長和防御方面發(fā)揮作用，與GA的機理相似，茉莉酸酯的ZIM結(jié)構(gòu)域（JAZ）蛋白質(zhì)被降解。首先將F-box復(fù)合體中COI1蛋白結(jié)合到JAZ上，結(jié)合后由SCF(COI1)直接泛素化降解JAZ抑制因子同時釋放與JAZ相互結(jié)合的MYB2蛋白[73-74]。圖1.3SCF復(fù)合體參與激素的感知[35]Fig.1.3SCFcomplexisinvolvedinhormoneperception以上研究表明，SCF復(fù)合體直接參與激素的感知，與激素的轉(zhuǎn)錄因子相互結(jié)合調(diào)控植物的生長發(fā)育，但是，目前也有研究表明，RING型E3家族的一些基因也可以獨立的通過其他機理對植物生長發(fā)育進行調(diào)節(jié)。研究發(fā)現(xiàn)，ATL31/CNI作為一種新型調(diào)節(jié)劑可以促進擬南芥植物有效利用碳/氮營養(yǎng)素[75-76]。植物的生殖生長對碳/氮營養(yǎng)的有效利用具有高度依賴性，這說明ATL31/CNI在番茄果實發(fā)育中有重要作用[77]。同時，對番茄SlATL基因家族進行特異性表達后發(fā)現(xiàn)，SlATL31在成熟果實和花中高度表達，結(jié)合之前的研究表明，ATL蛋白對番茄果實有顯著的生理學(xué)意義[78]。2019年XinT[79]等人發(fā)現(xiàn)了一個通過微調(diào)乙烯含量控制黃瓜果實伸長的機理。研究中，鑒定出一個由于細胞分裂受到抑制導(dǎo)致果實較短的突變體sf1，SF1是RING型E3蛋白。該
【參考文獻】：
期刊論文
[1]Overexpressed BRH1, a RING finger gene, alters rosette leaf shape in Arabidopsis thaliana[J]. Xiaoqian Wang,Eryong Chen,Xiaoyang Ge,Qian Gong,HamamaIslam Butt,Chaojun Zhang,Zuoren Yang,Fuguang Li,Xueyan Zhang. Science China(Life Sciences). 2018(01)
[2]泛素化修飾調(diào)控脫落酸介導(dǎo)的信號途徑[J]. 于菲菲,謝旗. 遺傳. 2017(08)
[3]去泛素化酶研究進展[J]. 劉文斌. 武漢輕工大學(xué)學(xué)報. 2016(03)
[4]蛋白酶體激活因子PA28α對Eca109和EC9706細胞細胞周期和凋亡的影響[J]. 蔣海麗,張彥婷,石科,韓康,王瑞莉,龔方華,王靜,薛樂勛,關(guān)方霞. 鄭州大學(xué)學(xué)報(醫(yī)學(xué)版). 2014(04)
本文編號：2926573
【文章來源】：內(nèi)蒙古大學(xué)內(nèi)蒙古自治區(qū) 211工程院校
【文章頁數(shù)】：111 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
泛素化過程[22]
E3泛素連接酶的分類[35]
甜瓜泛素連接酶基因CmRMA1H1在果實成熟中功能的初步分析8TIR1和AFB1是生長素受體蛋白，SCF（TIR1/AFB）復(fù)合體在生長素存在的條件下泛素化降解下游轉(zhuǎn)錄抑制因子Aux/IAA家族[67-68]，調(diào)控生長素合成過程中基因的表達。UPS對乙烯的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)也有調(diào)控作用，與其他激素降解轉(zhuǎn)錄抑制因子不同，對乙烯轉(zhuǎn)導(dǎo)的調(diào)控方式是維持正轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)因子EIN3和EIL1的穩(wěn)定[69]，主要通過抑制SCF(EBF1/2)活性[70]和降解F-box中的EBF1和EBF2[71]實現(xiàn)。除了直接參與乙烯的感知，一種BTB蛋白ETO1還可以通過靶定ACS5調(diào)節(jié)乙烯的水平[72]。茉莉酸在調(diào)節(jié)生長和防御方面發(fā)揮作用，與GA的機理相似，茉莉酸酯的ZIM結(jié)構(gòu)域（JAZ）蛋白質(zhì)被降解。首先將F-box復(fù)合體中COI1蛋白結(jié)合到JAZ上，結(jié)合后由SCF(COI1)直接泛素化降解JAZ抑制因子同時釋放與JAZ相互結(jié)合的MYB2蛋白[73-74]。圖1.3SCF復(fù)合體參與激素的感知[35]Fig.1.3SCFcomplexisinvolvedinhormoneperception以上研究表明，SCF復(fù)合體直接參與激素的感知，與激素的轉(zhuǎn)錄因子相互結(jié)合調(diào)控植物的生長發(fā)育，但是，目前也有研究表明，RING型E3家族的一些基因也可以獨立的通過其他機理對植物生長發(fā)育進行調(diào)節(jié)。研究發(fā)現(xiàn)，ATL31/CNI作為一種新型調(diào)節(jié)劑可以促進擬南芥植物有效利用碳/氮營養(yǎng)素[75-76]。植物的生殖生長對碳/氮營養(yǎng)的有效利用具有高度依賴性，這說明ATL31/CNI在番茄果實發(fā)育中有重要作用[77]。同時，對番茄SlATL基因家族進行特異性表達后發(fā)現(xiàn)，SlATL31在成熟果實和花中高度表達，結(jié)合之前的研究表明，ATL蛋白對番茄果實有顯著的生理學(xué)意義[78]。2019年XinT[79]等人發(fā)現(xiàn)了一個通過微調(diào)乙烯含量控制黃瓜果實伸長的機理。研究中，鑒定出一個由于細胞分裂受到抑制導(dǎo)致果實較短的突變體sf1，SF1是RING型E3蛋白。該
【參考文獻】：
期刊論文
[1]Overexpressed BRH1, a RING finger gene, alters rosette leaf shape in Arabidopsis thaliana[J]. Xiaoqian Wang,Eryong Chen,Xiaoyang Ge,Qian Gong,HamamaIslam Butt,Chaojun Zhang,Zuoren Yang,Fuguang Li,Xueyan Zhang. Science China(Life Sciences). 2018(01)
[2]泛素化修飾調(diào)控脫落酸介導(dǎo)的信號途徑[J]. 于菲菲,謝旗. 遺傳. 2017(08)
[3]去泛素化酶研究進展[J]. 劉文斌. 武漢輕工大學(xué)學(xué)報. 2016(03)
[4]蛋白酶體激活因子PA28α對Eca109和EC9706細胞細胞周期和凋亡的影響[J]. 蔣海麗,張彥婷,石科,韓康,王瑞莉,龔方華,王靜,薛樂勛,關(guān)方霞. 鄭州大學(xué)學(xué)報(醫(yī)學(xué)版). 2014(04)
本文編號：2926573
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