明楠:番茄转录因子SlNAC73基因的克隆以及功能分析论文

明楠:番茄转录因子SlNAC73基因的克隆以及功能分析论文

本文主要研究内容

作者明楠(2019)在《番茄转录因子SlNAC73基因的克隆以及功能分析》一文中研究指出:植物在生长发育过程中经常会遭遇多种逆境胁迫,这些胁迫会抑制植物的代谢活动和生长发育过程,严重时甚至会导致植物死亡。随着全球气候变暖,高温胁迫对植物的影响日益加剧。在高温胁迫下,番茄体内会积累过量的活性氧(reactive oxygen species,ROS),破坏番茄细胞膜系统,影响光合作用等生理过程,进而抑制植株的生理代谢,限制其生长发育。因此,研究番茄响应高温胁迫的机制和分子基础,对提高番茄高温抗性具有重要的科学意义和实践价值。NAC转录因子作为植物所特有的、最大的转录因子家族之一,在植物的生长发育和胁迫响应过程中发挥重要作用。番茄作为重要的蔬菜作物,共包含102个NAC转录因子,其中绝大部分成员的功能未知。我们克隆了番茄中的一个NAC转录因子(SlNAC73),并探讨了其在叶绿素代谢过程中的作用和高温胁迫下的功能。主要的研究结果如下:(1)从番茄中克隆得到SlNAC73(Solyc07g066330.2),该基因全长为1482 bp,包含1029 bp的开放阅读框,编码342个氨基酸,分子量为38.83 kDa,等电点为9.75。(2)将SlNAC73-GFP融合蛋白在拟南芥原生质体中瞬时表达,通过激光共聚焦显微镜观察,发现SlNAC73蛋白定位于细胞核。利用酵母杂交系统,证明SlNAC73具有转录激活活性,并且转录激活区位于氨基酸序列的C端。(3)组织表达分析表明,SlNAC73在根、茎、叶、花、果实和种子中均有表达,其中表达量最高的器官是种子。胁迫处理显示,SlNAC73受高温、低温和多种激素(ABA、MeJA、GA、ET)的诱导。启动子元件分析表明,基因上游含有HSE,LTR,ABRE等多种响应元件。(4)构建SlNAC73基因的真核表达载体,通过叶盘法转化番茄,获得番茄过表达和RNAi株系,并通过PCR和qRT-PCR鉴定、筛选得到阳性株系。(5)正常生长条件下,当SlNAC73表达量上调到一定水平时,番茄叶片会出现过早黄化现象;黄化叶片叶绿素含量降低,光合能力降低。RNAi株系的叶绿素含量和光合速率与野生型番茄无明显差异。(6)高温胁迫下,番茄光合能力降低,叶绿素含量减少,但转基因株系与野生型没有明显差异。这说明SlNAC73可能不参与高温胁迫下的植物光合作用过程和叶绿素代谢途径。(7)高温胁迫下,过表达SlNAC73株系中ROS积累量更多,细胞膜受损更严重,渗透调节物质积累量较少;RNAi沉默株系则表现出相反的情况。这表明过表达SlNAC73降低了番茄的高温抗性。综上所述,SlNAC73作为一个典型的转录因子,可以降低番茄的高温抗性,并且它可能通过参与叶绿素的代谢过程,影响番茄的光合能力。

Abstract

zhi wu zai sheng chang fa yo guo cheng zhong jing chang hui zao yu duo chong ni jing xie pai ,zhe xie xie pai hui yi zhi zhi wu de dai xie huo dong he sheng chang fa yo guo cheng ,yan chong shi shen zhi hui dao zhi zhi wu si wang 。sui zhao quan qiu qi hou bian nuan ,gao wen xie pai dui zhi wu de ying xiang ri yi jia ju 。zai gao wen xie pai xia ,fan jia ti nei hui ji lei guo liang de huo xing yang (reactive oxygen species,ROS),po huai fan jia xi bao mo ji tong ,ying xiang guang ge zuo yong deng sheng li guo cheng ,jin er yi zhi zhi zhu de sheng li dai xie ,xian zhi ji sheng chang fa yo 。yin ci ,yan jiu fan jia xiang ying gao wen xie pai de ji zhi he fen zi ji chu ,dui di gao fan jia gao wen kang xing ju you chong yao de ke xue yi yi he shi jian jia zhi 。NACzhuai lu yin zi zuo wei zhi wu suo te you de 、zui da de zhuai lu yin zi jia zu zhi yi ,zai zhi wu de sheng chang fa yo he xie pai xiang ying guo cheng zhong fa hui chong yao zuo yong 。fan jia zuo wei chong yao de shu cai zuo wu ,gong bao han 102ge NACzhuai lu yin zi ,ji zhong jue da bu fen cheng yuan de gong neng wei zhi 。wo men ke long le fan jia zhong de yi ge NACzhuai lu yin zi (SlNAC73),bing tan tao le ji zai xie lu su dai xie guo cheng zhong de zuo yong he gao wen xie pai xia de gong neng 。zhu yao de yan jiu jie guo ru xia :(1)cong fan jia zhong ke long de dao SlNAC73(Solyc07g066330.2),gai ji yin quan chang wei 1482 bp,bao han 1029 bpde kai fang yue dou kuang ,bian ma 342ge an ji suan ,fen zi liang wei 38.83 kDa,deng dian dian wei 9.75。(2)jiang SlNAC73-GFProng ge dan bai zai ni na gai yuan sheng zhi ti zhong shun shi biao da ,tong guo ji guang gong ju jiao xian wei jing guan cha ,fa xian SlNAC73dan bai ding wei yu xi bao he 。li yong jiao mu za jiao ji tong ,zheng ming SlNAC73ju you zhuai lu ji huo huo xing ,bing ju zhuai lu ji huo ou wei yu an ji suan xu lie de Cduan 。(3)zu zhi biao da fen xi biao ming ,SlNAC73zai gen 、jing 、xie 、hua 、guo shi he chong zi zhong jun you biao da ,ji zhong biao da liang zui gao de qi guan shi chong zi 。xie pai chu li xian shi ,SlNAC73shou gao wen 、di wen he duo chong ji su (ABA、MeJA、GA、ET)de you dao 。qi dong zi yuan jian fen xi biao ming ,ji yin shang you han you HSE,LTR,ABREdeng duo chong xiang ying yuan jian 。(4)gou jian SlNAC73ji yin de zhen he biao da zai ti ,tong guo xie pan fa zhuai hua fan jia ,huo de fan jia guo biao da he RNAizhu ji ,bing tong guo PCRhe qRT-PCRjian ding 、shai shua de dao yang xing zhu ji 。(5)zheng chang sheng chang tiao jian xia ,dang SlNAC73biao da liang shang diao dao yi ding shui ping shi ,fan jia xie pian hui chu xian guo zao huang hua xian xiang ;huang hua xie pian xie lu su han liang jiang di ,guang ge neng li jiang di 。RNAizhu ji de xie lu su han liang he guang ge su lv yu ye sheng xing fan jia mo ming xian cha yi 。(6)gao wen xie pai xia ,fan jia guang ge neng li jiang di ,xie lu su han liang jian shao ,dan zhuai ji yin zhu ji yu ye sheng xing mei you ming xian cha yi 。zhe shui ming SlNAC73ke neng bu can yu gao wen xie pai xia de zhi wu guang ge zuo yong guo cheng he xie lu su dai xie tu jing 。(7)gao wen xie pai xia ,guo biao da SlNAC73zhu ji zhong ROSji lei liang geng duo ,xi bao mo shou sun geng yan chong ,shen tou diao jie wu zhi ji lei liang jiao shao ;RNAichen mo zhu ji ze biao xian chu xiang fan de qing kuang 。zhe biao ming guo biao da SlNAC73jiang di le fan jia de gao wen kang xing 。zeng shang suo shu ,SlNAC73zuo wei yi ge dian xing de zhuai lu yin zi ,ke yi jiang di fan jia de gao wen kang xing ,bing ju ta ke neng tong guo can yu xie lu su de dai xie guo cheng ,ying xiang fan jia de guang ge neng li 。

论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自山东农业大学的明楠,发表于刊物山东农业大学2019-07-05论文,是一篇关于番茄论文,叶绿素论文,高温论文,活性氧论文,山东农业大学2019-07-05论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自山东农业大学2019-07-05论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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