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胡杨PeREMs和PeJRL调控植物耐盐机制研究

发布时间:2022-12-05 00:18
  土壤盐渍化是我国农林业生产面临的主要环境问题之一。提高树木耐盐性对于盐碱地带的造林绿化和生态环境建设至关重要。胡杨(Populus euphratica)是研究陆生木本植物耐盐机制的模式树种。在高盐环境下,胡杨能维持体内的K+/Na+平衡和活性氧平衡,其中质膜H+-ATPases发挥了十分重要的调节作用。胡杨质膜H+-ATPases促进Na+外排并减少K+的流失。此外,质膜H+-ATPases还参与了盐胁迫下胡杨H2O2信号的传导。实验室近期研究发现,胡杨耐盐信号转导途径可能还包括RIN4蛋白复合体:RIN4蛋白复合体通过激活质膜H+-ATPases,进而调控细胞离子平衡和活性氧平衡。质谱研究结果表明,拟南芥RIN4蛋白复合物包含remonn蛋白和jacalin类凝集素。已有报道显示,remorin蛋白和jacalin类凝集素在植物抵御生物胁迫过程中具有重要的作用,但它们在植物响应非生物胁迫中的作用鲜有报道。本文旨在揭示胡杨remorin蛋白和jacalin类凝集素调控盐胁迫信号传导的分子机制。本文通过酵母双杂交等技术研究了胡杨remorin家族蛋白PeREM6.5、PeREM1.3和... 

【文章页数】:169 页

【学位级别】:博士

【文章目录】:
摘要
ABSTRACT
缩略词表
引言
1. 文献综述
    1.1 胡杨抗盐机理研究
        1.1.1 胡杨离子平衡调控机制
        1.1.2 胡杨活性氧平衡调控机制
        1.1.3 胡杨组织肉质化
        1.1.4 ABA在植物抗盐中的作用
        1.1.5 植物质膜H~+-ATPase与抗逆性研究
    1.2 植物Remorin蛋白的研究进展
        1.2.1 Remorin蛋白的分布
        1.2.2 Remorin蛋白的结构
        1.2.3 Remorin蛋白在植物抗逆中的作用
            1.2.3.1 Remorin蛋白参与植物OGA信号转导
            1.2.3.2 Remorin蛋白参与植物抵御生物胁迫
            1.2.3.3 Remorin蛋白参与植物抵御非生物胁迫
    1.3 植物凝集素的研究进展
        1.3.1 JRL凝集素的结构
        1.3.2 JRLs的生物学功能
            1.3.2.1 充当贮藏蛋白
            1.3.2.2 调控生长发育
            1.3.2.3 参与生物胁迫响应
            1.3.2.4 参与非生物胁迫响应
    1.4 研究思路和技术路线
2. 实验材料与方法
    2.1 实验材料
        2.1.1 植物材料
        2.1.2 主要菌株和试剂
        2.1.3 主要载体
    2.2 所用试剂配制
        2.2.1 常用培养基配制
        2.2.2 常用抗生素配制
        2.2.3 原生质体转化相关溶液配制
        2.2.4 蛋白质提取缓冲液
        2.2.5 原核蛋白纯化试剂
        2.2.6 蛋白质免疫印迹实验相关试剂
        2.2.7 蛋白染色和脱色液
        2.2.8 农杆菌注射烟草表达蛋白缓冲液
        2.2.9 质膜H~+-ATPase活性测定所需溶液配制
        2.2.10 离子流测定所需试剂配制
    2.3 主要实验仪器
    2.4 实验方法
        2.4.1 植物材料及生长条件
        2.4.2 生物信息学分析
        2.4.3 胡杨RNA提取及基因克隆
        2.4.4 拟南芥基因组RNA提取
        2.4.5 实时荧光定量PCR
        2.4.6 拟南芥总蛋白提取
        2.4.7 PCR产物及酶切产物回收
        2.4.8 DNA连接及重组质粒转化
        2.4.9 质粒提取
        2.4.10 质粒转化农杆菌
        2.4.11 酵母双杂交实验
        2.4.12 蛋白质免疫印迹
        2.4.13 烟草叶片表达蛋白
        2.4.14 Pull-down实验
        2.4.15 拟南芥转化
        2.4.16 烟草转化
        2.4.17 拟南芥处理
            2.4.17.1 耐盐性实验
            2.4.17.2 ABA敏感性实验
        2.4.18 烟草处理
        2.4.19 电导率测定
        2.4.20 MDA含量测定
        2.4.21 根中Na~+含量检测
        2.4.22 根中H_2O_2含量检测
        2.4.23 根中的Na~+、K~+和H~+离子流检测
        2.4.24 抗氧化酶活性测定
        2.4.25 ABA含量测定
        2.4.26 原核蛋白的诱导及纯化
        2.4.27 质膜微囊的提取和纯化
        2.4.28 质膜H~+-ATPase水解活性测定
        2.4.29 质膜H~+-ATPase转运活性测定
        2.4.30 拟南芥原生质体转化
    2.5 本实验所用引物
3. 胡杨PeREM6.5与PeRIN4互作调控质膜H~+-ATPase活性
    3.1 引言
    3.2 结果
        3.2.1 PeREM6.5基因的克隆以及生物信息学分析
        3.2.2 PeREM6.5基因在胡杨中的表达模式
        3.2.3 胡杨PeREM6.5蛋白的亚细胞定位
        3.2.4 PeREM6.5基因功能研究
        3.2.5 胡杨PeREM6.5与PeRIN4互作
        3.2.6 胡杨PeREM6.5与PeRIN4互作调控质膜H~+-ATPase活性
        3.2.7 PeREM6.5提高拟南芥质膜H~+-ATPase活性
        3.2.8 PeREM6.5调控K~+/Na~+平衡
        3.2.9 PeREM6.5调控活性氧平衡
    3.3 讨论
        3.3.1 PeREM6.5提高转基因拟南芥耐盐性
        3.3.2 PeREM6.5增强转基因拟南芥质膜H~+-ATPase的活性、维持K~+/Na~+平衡
        3.3.3 胡杨PeREM6.5作为PeRIN4复合物组分调控质膜H~+-ATPase活性与K~+/Na~+离子平衡
        3.3.4 PeREM6.5调控转基因拟南芥的活性氧平衡
    3.4 本章小结
4. 过表达胡杨PeREM1.3提高烟草耐盐性
    4.1 引言
    4.2 结果
        4.2.1 PeREM1.3基因的克隆以及生物信息学分析
        4.2.2 PeREM1.3在胡杨叶片中的表达模式
        4.2.3 胡杨PeREM1.3蛋白的亚细胞定位
        4.2.4 PeREM1.3转基因烟草的耐盐性分析
        4.2.5 胡杨PeREM1.3与PeRIN4互作分析
        4.2.6 盐胁迫下转基因烟草抗氧化酶活性
        4.2.7 转基因烟草中离子跨膜转运相关基因表达水平变化
    4.3 讨论
    4.4 本章小结
5. PeJRL调控植物ABA响应、ROS平衡和离子平衡
    5.1 引言
    5.2 结果
        5.2.1 PeJRL基因的克隆以及生物信息学分析
        5.2.2 PeJRL基因在胡杨中的表达模式
        5.2.3 胡杨PeJRL蛋白的亚细胞定位
        5.2.4 PeJRL基因功能研究
        5.2.5 PeJRL转基因拟南芥的耐盐性分析
        5.2.6 胡杨PeJRL不与PeRIN4互作
        5.2.7 PeJRL调控K~+/Na~+平衡
        5.2.8 PeJRL提高抗氧化酶活性维持活性氧平衡
        5.2.9 PeJRL参与调控ABA信号通路
        5.2.10 NaCl胁迫下PeJRL影响内源ABA的合成
        5.2.11 PeJRL调控ABA信号通路盐胁迫响应基因
    5.3 讨论
        5.3.1 PeJRL调控K~+/Na~+动态平衡
        5.3.2 PeJRL调控ROS稳态平衡
    5.4 本章小结
6. 结论与展望
    6.1 结论
        6.1.1 PeREM6.5与PeRIN4互作调控质膜H~+-ATPase活性提高植物耐盐性
        6.1.2 胡杨PeREM1.3过表达提高烟草耐盐性
        6.1.3 PeJRL调控ROS平衡和离子平衡提高耐盐性
    6.2 创新点
    6.3 展望
参考文献
个人简介
导师简介
获得成果目录
致谢


【参考文献】:
期刊论文
[1]盐胁迫条件下杨树组织及细胞中钾、钙、镁的变化[J]. 陈少良,李金克,尹伟伦,王沙生,Eberhard Fritz,Andrea Polle,Aloys Httermann.  北京林业大学学报. 2002(Z1)
[2]Identification of ABA-responsive genes in rice shoots via cDNA macroar- ray[J]. FANG LIN, SHOU LING XU, WEI MIN NI, ZHAO QING CHU, ZHI HONG XU, HONG WEI XUENational Laboratory of Plant Molecular Genetics, Institute of Plant Physiology and Ecology, Shanghai Institutes for Biological Science (SIBS), Chinese Academy of Sciences; and Partner Group of Max-Planck-Institute of Molecular Plant Physiology (MPI-MP) on "Plant Molecular Physiology and Signal Transduc-tion", 300 Fenglin Road, 200032 Shanghai, China.  Cell Research. 2003(01)
[3]胡杨液泡膜微囊H+ -ATPase质子泵活性研究(英文)[J]. 刘群录,张旭家,李义,王沙生,蒋湘宁.  植物学报. 2001(05)
[4]稻瘟菌侵染诱导水稻凝集素基因的表达(英文)[J]. 秦庆明,张全,赵文生,王云月,彭友良.  Acta Botanica Sinica. 2003(01)
[5]盐胁迫下3种杨树的抗氧化能力与耐盐性研究[J]. 王瑞刚,陈少良,刘力源,郝志勇,翁海娇,李鹤,杨爽,段杉.  北京林业大学学报. 2005(03)
[6]水稻根系细胞膜H+-ATPase对铵硝营养的响应差异[J]. 狄廷均,朱毅勇,仇美华,阚建鸾,张晓曼,徐国华,沈其荣.  中国水稻科学. 2007(04)
[7]中国水仙凝集素基因NTA的克隆、序列分析及蛋白结构预测[J]. 刘文凤,侯成林,高健,沈昕.  基因组学与应用生物学. 2009(02)
[8]植物Remorin蛋白的研究进展[J]. 程彦伟,韩建明,徐晓燕,张炜,王平诸.  河南工业大学学报(自然科学版). 2009(04)
[9]过表达胡杨PeRIN4基因拟南芥提高质膜H+-ATPase活性和耐盐性[J]. 张一南,王洋,张会龙,尧俊,邓佳音,赵瑞,沈昕,陈少良.  北京林业大学学报. 2017(11)
[10]荒漠化与气候变化的相互作用[J]. 慈龙骏,卢琦,杨有林.  世界林业研究. 1997(01)



本文编号:3709279

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