张黎黎:NIK1抑制低钙诱导拟南芥H2O2产生的机制研究论文

张黎黎:NIK1抑制低钙诱导拟南芥H2O2产生的机制研究论文

本文主要研究内容

作者张黎黎(2019)在《NIK1抑制低钙诱导拟南芥H2O2产生的机制研究》一文中研究指出:Ca是植物生长发育必需矿质营养元素。作为第二信使,它是感应细胞内外环境最重要的信号分子,在细胞内承担着重要作用。NIK1(NSP-interacting kinase)是一种受体蛋白激酶,是双生病毒核穿梭蛋白(NSP)的毒力靶标。NIK1属于富含亮氨酸重复序列受体类蛋白激酶(LRR-RLKs)家族,是受体类激酶(RLKs)中最大的亚家族,该类激酶在植物生长发育、环境胁迫应答等方面发挥着重要作用。目前,NIK1在防御信号的传递和抗病毒感染方面的作用已有较为深入的研究,然而关于NIK1在植物Ca依赖性生长方面的功能还尚未明确。本研究以nik1突变体为研究材料,对NIK1基因及相关蛋白的功能进行研究,初步揭示了NIK1抑制低钙诱导拟南芥H2O2产生的机制。本论文的主要研究结果如下:(1)通过不同Ca2+浓度表型分析,发现在低Ca2+(0μM Ca2+)条件下nik1突变体植株矮小且叶片卷曲发黄,生长状态明显弱于野生型Col-0。同时,发现nik1突变体的根长短于野生型植株,鲜重也低于野生型植株。突变体回补试验结果表明低钙敏感表型可以被恢复,由此证明NIK1基因的缺失造成了nik1突变体的低钙敏感表型。(2)为了进一步研究NIK1基因是否影响植物对钙的积累,利用电感耦合等离子体发射光谱仪测定植株Ca含量。发现在CK及低钙条件下,与野生型Col-0相比,nik1突变体叶片和根中的Ca含量均无显著差异。由此推断NIK1基因不参与植物体内Ca元素的积累。(3)构建由NIK1启动子驱动GUS报告基因的植物材料,获得稳定遗传的T3代植株,通过GUS组织化学染色法,发现NIK1基因启动子可启动GUS基因在拟南芥不同组织,不同生长时期均有表达。(4)通过转录组学分析,筛选出46种突变体比对野生型植物的基因表达量变化差值>5的相关基因,并发现多数基因与过氧化氢及水杨酸产生相关;通过半定量PCR实验,检测出其中6种基因(At1g21250、At2g24850、At2g18660、At5g61160、At1g02450、At4g23150)表达均上调,由此验证了转录组数据的可靠性。随后,进行DAB(Diaminobenzine)组织化学染色,结果表明低钙条件下,nik1突变体内H2O2的积累量要显著高于野生型Col-0。荧光染料DHR(Dihydrorhodamine-123)处理结果表明低钙条件下nik1突变体根中H2O2的积累量要显著高于野生型Col-0。(5)体外表达纯化获得含有GST-NIK1 Kinase Domain多肽,使用微量热等温滴定量热仪(MicroCal iTC200)测定GST-NIK1 Kinase Domain与离子的结合特性,结果表明GST-NIK1 Kinase Domain可与Ca2+、Mg2+、Mn2+特异性结合。

Abstract

Cashi zhi wu sheng chang fa yo bi xu kuang zhi ying yang yuan su 。zuo wei di er xin shi ,ta shi gan ying xi bao nei wai huan jing zui chong yao de xin hao fen zi ,zai xi bao nei cheng dan zhao chong yao zuo yong 。NIK1(NSP-interacting kinase)shi yi chong shou ti dan bai ji mei ,shi shuang sheng bing du he chuan suo dan bai (NSP)de du li ba biao 。NIK1shu yu fu han liang an suan chong fu xu lie shou ti lei dan bai ji mei (LRR-RLKs)jia zu ,shi shou ti lei ji mei (RLKs)zhong zui da de ya jia zu ,gai lei ji mei zai zhi wu sheng chang fa yo 、huan jing xie pai ying da deng fang mian fa hui zhao chong yao zuo yong 。mu qian ,NIK1zai fang yu xin hao de chuan di he kang bing du gan ran fang mian de zuo yong yi you jiao wei shen ru de yan jiu ,ran er guan yu NIK1zai zhi wu Cayi lai xing sheng chang fang mian de gong neng hai shang wei ming que 。ben yan jiu yi nik1tu bian ti wei yan jiu cai liao ,dui NIK1ji yin ji xiang guan dan bai de gong neng jin hang yan jiu ,chu bu jie shi le NIK1yi zhi di gai you dao ni na gai H2O2chan sheng de ji zhi 。ben lun wen de zhu yao yan jiu jie guo ru xia :(1)tong guo bu tong Ca2+nong du biao xing fen xi ,fa xian zai di Ca2+(0μM Ca2+)tiao jian xia nik1tu bian ti zhi zhu ai xiao ju xie pian juan qu fa huang ,sheng chang zhuang tai ming xian ruo yu ye sheng xing Col-0。tong shi ,fa xian nik1tu bian ti de gen chang duan yu ye sheng xing zhi zhu ,xian chong ye di yu ye sheng xing zhi zhu 。tu bian ti hui bu shi yan jie guo biao ming di gai min gan biao xing ke yi bei hui fu ,you ci zheng ming NIK1ji yin de que shi zao cheng le nik1tu bian ti de di gai min gan biao xing 。(2)wei le jin yi bu yan jiu NIK1ji yin shi fou ying xiang zhi wu dui gai de ji lei ,li yong dian gan ou ge deng li zi ti fa she guang pu yi ce ding zhi zhu Cahan liang 。fa xian zai CKji di gai tiao jian xia ,yu ye sheng xing Col-0xiang bi ,nik1tu bian ti xie pian he gen zhong de Cahan liang jun mo xian zhe cha yi 。you ci tui duan NIK1ji yin bu can yu zhi wu ti nei Cayuan su de ji lei 。(3)gou jian you NIK1qi dong zi qu dong GUSbao gao ji yin de zhi wu cai liao ,huo de wen ding wei chuan de T3dai zhi zhu ,tong guo GUSzu zhi hua xue ran se fa ,fa xian NIK1ji yin qi dong zi ke qi dong GUSji yin zai ni na gai bu tong zu zhi ,bu tong sheng chang shi ji jun you biao da 。(4)tong guo zhuai lu zu xue fen xi ,shai shua chu 46chong tu bian ti bi dui ye sheng xing zhi wu de ji yin biao da liang bian hua cha zhi >5de xiang guan ji yin ,bing fa xian duo shu ji yin yu guo yang hua qing ji shui yang suan chan sheng xiang guan ;tong guo ban ding liang PCRshi yan ,jian ce chu ji zhong 6chong ji yin (At1g21250、At2g24850、At2g18660、At5g61160、At1g02450、At4g23150)biao da jun shang diao ,you ci yan zheng le zhuai lu zu shu ju de ke kao xing 。sui hou ,jin hang DAB(Diaminobenzine)zu zhi hua xue ran se ,jie guo biao ming di gai tiao jian xia ,nik1tu bian ti nei H2O2de ji lei liang yao xian zhe gao yu ye sheng xing Col-0。ying guang ran liao DHR(Dihydrorhodamine-123)chu li jie guo biao ming di gai tiao jian xia nik1tu bian ti gen zhong H2O2de ji lei liang yao xian zhe gao yu ye sheng xing Col-0。(5)ti wai biao da chun hua huo de han you GST-NIK1 Kinase Domainduo tai ,shi yong wei liang re deng wen di ding liang re yi (MicroCal iTC200)ce ding GST-NIK1 Kinase Domainyu li zi de jie ge te xing ,jie guo biao ming GST-NIK1 Kinase Domainke yu Ca2+、Mg2+、Mn2+te yi xing jie ge 。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自内蒙古大学的张黎黎,发表于刊物内蒙古大学2019-08-13论文,是一篇关于低钙论文,内蒙古大学2019-08-13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,资料来自内蒙古大学2019-08-13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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