导读:本文包含了级联途径论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:香蕉,抗寒,MAPK级联途径,过氧化物酶
级联途径论文文献综述
何维弟[1]（2018）在《从生物膜和MAPK级联途径解析大蕉和香牙蕉抗寒性差异分子机制的研究》一文中研究指出香蕉起源于热带,是重要的的水果和粮食作物,主栽品种香牙蕉喜温不耐冷,低温是限制其产量和品质的主要环境因素之一。植物对低温胁迫应答是一个复杂的生理生化过程,涉及多方面调控,生物膜和MAPK级联途径在其中起着非常重要的作用。为了挖掘利用香蕉自身抗寒基因,采用膜蛋白质组学和脂质组学的方法在生物膜水平上解析冷敏感香牙蕉和耐冷大蕉抗寒性差异的分子机制,同时利用酵母双杂交技术初步分析MAPK级联途径对下游的调控模式,并获得MaMKK2a香牙蕉超表达株系,为后续研究奠定基础。主要研究结果如下:1、低温胁迫下,过氧化物酶(MaPOD P7和MaPOD 52)和水通道蛋白(MaPIP1;1、MaPIP2;4、MaPIP1;2和MaPIP2;6b)早期积累以调控体内活性氧(ROS)平衡和细胞水势可能是膜蛋白水平上大蕉抗寒性优于香牙蕉的主要原因之一。10℃低温处理6 h后,香牙蕉幼苗顶叶出现失水萎蔫、ROS积累、丙二醛积累和相对电导率升高等寒害生理表型,而大蕉变化不明显。随后,在香牙蕉和大蕉10℃低温处理0 h、3 h和6 h的膜蛋白质组中分别鉴定到了82和137个差异表达的膜蛋白,其中大蕉(80)在冷处理3 h上调表达的膜蛋白数是香牙蕉(11)的7倍多。GO分析发现两者差异膜蛋白的分子功能聚类几乎一样,都主要涉及水解酶活性、结合活性、转运活性和抗氧化活性等方面。但是,每一类分子功能中大蕉差异表达的膜蛋白数量大约是香牙蕉的两倍,且主要是低温处理3 h上调表达的膜蛋白。结合生理表型,大蕉在3 h上调表达的过氧化物酶(MaPOD P7和MaPOD 52)和水通道蛋白(MaPIP1;1,MaPIP2;4,MaPIP1;2和MaPIP2;6b)被选为抗寒候选膜蛋白。亚细胞定位结果显示MaPOD P7定位于质膜和叶绿体上,qRT-PCR和MRM证明上述候选膜蛋白(基因)在大蕉中比香牙蕉中更早被低温诱导上调表达,这充分证明了膜蛋白质组学结果的可靠。进一步分析发现,过氧化物酶抑制剂迭氮化钠(NaN_3)预处理大蕉幼苗能降低其抗寒性,表现出叶片失水萎蔫和过氧化氢积累等寒害症状。此外,大蕉膜相关的POD活性受低温诱导在3 h上调,可溶性POD活性变化不显着,而香牙蕉中可溶性的POD活性受低温诱导显着上调,膜相关的POD活性到6 h才上调。与可溶性POD相比,膜相关的POD对大蕉抗寒性更为重要。因此,低温胁迫下大蕉通过早期积累过氧化物酶和水通道蛋白以平衡体内ROS和细胞水势,而香牙蕉反应相对迟缓并表现出失水萎蔫、ROS积累和膜损伤等寒害表型。2、低温胁迫下,生物膜的完整、叶绿体光合系统膜的相对稳定和线粒体内膜上抗氰呼吸途径的启动可能是膜脂质代谢水平上大蕉抗寒性优于香牙蕉的重要原因。香牙蕉和大蕉均属于18:3植物。结合膜蛋白质组和脂质组数据分析发现大蕉膜脂质对低温的应答模式如下:(1)脂质代谢相关酶的增加促进PA、DAG和TAG向PC转化,减少PC向PE、PI和PS转化,并促进不饱和度相对较高的磷脂积累。这些变化有利于提高低温胁迫下细胞膜的自然弯曲能力、流动性和纳米结构域的稳定性;(2)MaPI-PLC对PI的降解有利于低温信号的传导;(3)脂质转运蛋白MaABCA7和3个MaTGD不同程度的增加有利于内质网合成的磷脂向叶绿体转运,促进特殊的PG,MGDG和DGDG的增加,从而稳定光合膜系统;(4)线粒体CL的减少导致细胞色素呼吸途径受阻,同时MaAOX1的增加激活抗氰呼吸途径,减少ROS积累。由于上述膜蛋白和膜脂质在香牙蕉中的低温应答模式与大蕉存在显着差异,导致其表现出叶绿素减少、光合速率下降、相对电导率增加和ROS积累等寒害表型。3、MaMKK2a-MaMAPK3a-MaICE1-MaPOD P7途径对大蕉抗寒性起正调控作用。大蕉中MaMKK2a、MaMAPK3a、MaICE1和MaPOD P7基因受低温诱导而显着上调表达,同时酵母双杂交结果显示它们可以依次相互作用。亚细胞定位结果显示MaMKK2a和MaMAPK3a充斥着整个细胞,空间上存在互作的可能;BiFC证明MaMAPK3a和MaICE1在细胞核中互作。根据上述结果推测大蕉中MaMKK2a-MaMAPK3a-MaICE1-MaPOD P7途径对其抗寒性可能起正调控作用。酵母双杂交结果显示20个大蕉MAPKs中有10个能与MaICE1互作,包括MaMAPK2b/2c和MaMAPK3a/3b,其分别与拟南芥抗寒性起正、负调控作用的MAPK蛋白同源性最高,说明大蕉MAPK对低温的应答模式与拟南芥不同;此外,MaMKK2a和MaMKK7a能与多个MAPK互作,同时MaMAPK3a/3b也能与多个MKK互作,意味着大蕉中可能存在其它MAPK级联途径成员参与低温胁迫应答。最后,大蕉MaMKK2a基因在香牙蕉中超量表达会导致胚不能萌发,将MaMKK2a中T31替换成A31则能获得超量表达植株,为后续MaMKK2a功能研究奠定基础。(本文来源于《华中农业大学》期刊2018-12-01）
李悦鹏,张晓兰,于雷,耿国明,齐红岩[2]（2018）在《MAPK级联途径激酶结构特点及其信号转导途径在园艺作物逆境中的作用》一文中研究指出促分裂原活化蛋白激酶(mitogen-actived protein kinase,MAPK)是一类受胞外刺激、通过MAPK级联反应(MAPKKK-MAPKK-MAPK)而激活的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶。MAPK级联途径是真核生物中广泛存在且高度保守的信号转导途径,通过蛋白质磷酸化作用将上游信号级联放大传递至下游应答分子。该途径在植物应对各种生物与非生物胁迫以及激素信号转导过程中起关键作用。本文着重介绍MAPK级联途径激酶结构特点及其信号转导途径在园艺作物逆境胁迫中的应答反应,以期为该领域的相关研究提供参考。(本文来源于《植物生理学报》期刊2018年08期）
贾海红[3]（2018）在《GhMKK9介导的MAPK级联信号途径调控棉花抗枯萎病的分子机理研究》一文中研究指出棉花是我国最重要的纤维经济作物之一,同时也是国民经济中重要的油料和高蛋白作物。但棉花产量和质量经常受到多种病害的制约,其中棉花枯萎病给棉花生产造成了巨大损失。棉花枯萎病是由尖孢镰刀菌萎蔫专化型(Fusarium oxysporum f.sp.vasinfectum)引起的土传性真菌病害,主要危害棉花的维管束等部位。但是棉花抗枯萎病的分子机制仍然不清楚,有关棉花抗枯萎病基因的克隆及功能研究进展缓慢。为了抵御潜在病原菌的侵害,植物进化出了复杂的信号转导网络,将细胞外信号传递到细胞内。其中,促分裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protain kinase,MAPK)信号通路在植物免疫反应中起重要作用。目前,对MAPK级联信号途径的建立已成为植物抗病研究的热点之一。植物中,典型的MAPK途径由促分裂原活化蛋白激酶激酶激酶(Mitogen-activated protein kinase kinase kinase,MAPKKK、MEKK)、促分裂原活化蛋白激酶激酶(Mitogen-activated protein kinase kinase,MAPKK、MKK、MEK)和MAPK组成。MAPKKK从受体中接受信号,依照MAPKKK-MKK-MAPK的方式顺次磷酸化,实现信号放大并将其传递到靶分子。作为MAPK级联信号途径的中间组分,MKK整合不同MAPKKK接受的多类信号,在植物信号转导途径中起着一个信号枢纽的作用。对MKK的研究是解析MAPK级联信号途径调控植物生长发育和响应生物、非生物胁迫等多种生物学过程的关键所在。到目前为止,有关棉花MKKs在抵抗棉花枯萎病菌胁迫时的生物学功能及其级联信号途径鲜有报道。因此,研究棉花MKKs在抗棉花枯萎病中的功能及其作用机制不仅可以丰富MAPK级联信号途径理论体系,而且为改良棉花的抗逆遗传性状提供了依据。本研究,从陆地棉中分离到一个D族MKK基因(GhMKK9),对其序列特征、启动子活性、表达模式、亚细胞定位,以及对基因沉默的棉花植株和过表达转基因本氏烟植株的抗病功能做了初步研究。我们首次发现了GhMKK9在抵抗棉花枯萎病菌胁迫过程中具有重要作用,并初步研究了GhMKK9介导的MAPK级联信号途径调控棉花抗枯萎病的分子机理。主要结果如下:(1)从陆地棉中分离到GhMKK9基因,该基因编码一个含有323个氨基酸残基的多肽。氨基酸序列分析发现该蛋白具有11个MKK激酶亚区、植物MAPK级联所特有的S/TXXXXXS/T基序、保守基序(GXGXXC motif)、激活环(A-loop)以及停泊位点(Docking site)。聚类分析表明,GhMKK9属于典型的MKK中的D亚族成员。亚细胞定位分析表明,GhMKK9定位在细胞质和细胞核中。(2)利用PlantCARE数据库分析GhMKK9基因的启动子序列,发现该启动子序列中存在多种顺式作用元件,包括病程响应元件(Box-W1)和植物激素响应元件(ABRE、TCA-element、ERE)等。利用GUS组织化学染色法对GhMKK9启动子的活性进行分析,结果表明经过F.oxysporum、水杨酸(SA)、茉莉酸甲酯(MeJA)和过氧化氢(H_2O_2)处理后启动子活性增强。qRT-PCR和Western blot的实验进一步证明,GhMKK9的表达受F.oxysporum、SA、MeJA和H_2O_2诱导。这些结果暗示GhMKK9可能通过调控SA、JA和ROS信号途径来调控棉花抗枯萎病这一生物学功能。(3)利用病毒介导的基因沉默(virus-induced gene silencing,VIGS)技术,获得了棉花GhMKK9沉默植株。接种棉花枯萎病菌后,对照植株叶片比GhMKK9沉默植株的叶片变褐枯死严重并且病斑面积大。DAB染色表明,接种棉花枯萎病菌后GhMKK9沉默植株积累的H_2O_2比对照植株少;而且通过台盼蓝染色和电子渗漏的检测发现,对照组叶片细胞损伤更严重。以上结果表明,沉默GhMKK9基因增加了棉花沉默植株对棉花枯萎病菌的抗性。此外,采用农杆菌介导的叶盘法获得了GhMKK9超表达本氏烟植株,通过抗病性分析表明,GhMKK9的超表达能够提高转基因本氏烟对棉花枯萎病菌的敏感性。接种棉花枯萎病菌后,病程相关(PR)基因(NPR1、PR1)、SA信号转导相关基因(ICS1、EDS1、PAD4、NOA1)、茉莉酸(JA)信号通路相关基因(JAZ1、AOC4、AOS)和超敏反应(HR)相关基因(HIN1、HSR203J)的表达量在GhMKK9基因沉默棉花植株和GhMKK9超表达本氏烟植株中都受到影响。我们推测GhMKK9调控棉花枯萎病的抗性可能与抗性相关基因表达水平的变化有关。(4)进一步的研究发现,棉花枯萎病菌侵染后活性氧(ROS)相关基因(CAT、POD、SOD)的表达量在棉花GhMKK9沉默植株中都高于对照组,而且GhMKK9沉默植株中抗氧化酶(CAT、POD和SOD)的活性都高于对照组。结果表明,GhMKK9的沉默激活了沉默植株的抗氧化系统。而在棉花枯萎病菌处理后,GhMKK9的超表达植株中CAT、POD、SOD、RbohA和RbohB基因的表达量以及CAT、POD和SOD的活性都低于WT植株。结果表明,GhMKK9的超表达抑制了转基因植株的抗氧化能力。(5)通过酵母双杂交筛库实验,我们获得了一个HT1-like蛋白序列,该蛋白属于MAPKKK家族中Raf亚族成员,命名为GhRaf19。GhRaf19基因包括一个1125bp的开放阅读框(ORF),编码出一个含有374个氨基酸的多肽,氨基酸序列分析发现该蛋白含有Raf亚族特有的保守基序GTXX(W/Y)MAPE(L/V),C端含有蛋白激酶结构域(L~(77)-Y~(334)),和活性位点VIHRDLKSNNLLL。GhRaf19和GhMKK9亚细胞定位情况一致,均在细胞质和细胞核中表达。酵母双杂交和双分子荧光互补(BiFC)实验表明,GhMKK9可能和GhRaf19相互作用,预示了GhRaf19可能和GhMKK9具有相似的生物学功能。qRT-PCR和Western blot实验表明,GhRaf19和GhMKK9表达特性相似,GhRaf19的表达量在遭受到F.oxysporum、H_2O_2、SA和MeJA胁迫时都有不同程度的增加。(6)运用同样的方法,我们获得了棉花GhRaf19沉默植株和GhRaf19超表达本氏烟植株。接种棉花枯萎病菌后,通过DAB染色、台盼蓝染色和电子渗漏的检测表明,GhRaf19沉默后可以增强沉默植株对于棉花枯萎病菌胁迫的抗性,而GhRaf19超表达增加了转基因本氏烟对棉花枯萎病菌的敏感性。侵染棉花枯萎病菌之后,GhRaf19基因沉默植株和GhRaf19超表达植株中PR基因、SA信号转导相关基因、JA信号通路相关基因和HR相关基因的表达量都受到影响。(7)棉花枯萎病菌侵染后,ROS相关基因的表达量在GhRaf19沉默植株中都高于对照组,而且GhRaf19沉默植株中抗氧化酶的活性高于对照组,表明GhRaf19的沉默激活了沉默植株的抗氧化系统。相反地,GhRaf19的超表达植株中CAT、POD、SOD、RbohA和RbohB基因的表达量以及抗氧化酶的活性都低于WT植株,表明GhRaf19的超表达抑制了转基因植株的抗氧化能力。这些结果和GhMKK9类似。(本文来源于《山东农业大学》期刊2018-05-10）
崔立操[4]（2018）在《栽培和野生大麦群体结构及大麦MAPK级联途径相关基因家族的鉴定研究》一文中研究指出大麦(Hordeum vulgare L.)是最重要的谷类作物之一,其年产量及种植面积均具世界第四位,兼具食用、饲用及酿造价值,对保障粮食安全和社会经济发展具有重要意义。同时,大麦也是最古老、最早被人类驯化栽培的作物之一,考古学和分子生物学证据表明,最早的栽培大麦可溯源到公元前10,000年的新月沃土地区,该地区广泛分布着环境可塑性强、变异类型众多、遗传多样性丰富的大麦野生种质资源。因此,大麦也成为研究作物起源进化、人工驯化选择乃至农业栽培和人类文明发展史的理想模式系统。随着高通量测序技术的发展以及生信分析工具的完善,大麦高质量的全基因组序列精细图已经完成,这为大麦的群体遗传学及基因组学研究带来新的契机。本研究以不同大麦起源地的野生大麦及世界主要栽培大麦品种为材料,利用ISJ和SSR分子标记,结合全基因组重测序分析、转录组测序及叶绿体基因组序列,全面分析了野生大麦和栽培大麦的遗传多样性、遗传分化、系统进化关系和群体遗传结构,比较了不同地理生态型野生大麦间的遗传变异及单倍型分布,从多个层次探究了大麦在驯化过程中承受的选择的基因组区域及相关基因,并初步分析了选择的遗传学效应。最后,以MAPK级联途径基因家族为例,分析了大麦驯化相关基因家族的基因组组成、分布、表达特性等,为进一步研究其生物学功能奠定了基础。主要研究结果如下:(1)基于ISJ和SSR分子标记的大麦遗传多样性分析以全世界不同来源地的55份栽培大麦材料和89份野生大麦材料(4个群体)为研究材料,利用ISJ和SSR两类分子标记对大麦的遗传多样性、群体结构和遗传分化进行了初步研究。结果发现,大麦具有较高的遗传多样性,共检测到162个ISJ和196个SSR多态性条带;群体结构分析明显地将野生和栽培材料聚为两个分支,野生材料又可进一步细分为4个亚群,每一个亚群基本与其采样来源地分布一致;遗传多样性分析发现,野生群体Mount Gilboa拥有的遗传多样性指数最高(Na=3.944),而栽培大麦的多样性较低(Na=3.861),表明大麦在驯化过程中承受了较为严苛的人工选择压力,致使等位基因缺失,遗传多样性下降。(2)基于全基因组重测序的大麦遗传多样性、群体结构与人工选择效应分析为进一步探究栽培大麦和野生大麦的驯化痕迹和选择效应,本研究利用全基因组重测序技术对代表性的40份野生大麦和22份栽培大麦进行了全基因组重测序分析。以最新的大麦参考基因组为参照,共检测到107.12×10~6单核苷酸多态性(SNPs)和6.65×10~6个插入/缺失(InDels)变异位点,且这些变异比较均匀地分布于7个染色体;系统进化、主成分以及群体结构分析可将野生和栽培材料划分为两大类群,依据生态型或者地理来源可将野生大麦分为不同的亚群;与野生大麦相比,栽培材料的遗传多样性大约低38%,暗示在驯化过程中,由于遗传瓶颈效应,栽培大麦遗传多样性明显下降;进一步种群动态分析发现,人工选择效应塑造了野生与栽培大麦不同的种群动态发展模式;最后,通过全基因组扫描分析,共鉴定到了2,470个受选择基因,功能富集发现这些基因与大麦生长发育,激素相应,生物钟,生物胁迫及非生物胁迫相关,该研究为进一步从性状建成和基因功能角度阐明大麦的驯化选择效应提供了重要信息,为大麦全基因组水平的起源、进化和选择研究提供的宝贵资源。(3)野生和栽培大麦的叶绿体比较基因组学分析叶绿体序列是研究植物系统进化和物种鉴定的重要工具。本研究利用大麦全基因组重测序数据,利用自己搭建的分析流程,组装、获得了38个野生和18个栽培大麦的叶绿体全基因组序列。全基因组比对分析共鉴定到188个SNPs和108个InDels,平均为1.38个SNP/kb及0.41个In Del/kb;遗传多样性分析发现野生材料的遗传多样性高于栽培材料,这与核基因组的研究结果一致;同时,17个变异位点在野生和栽培材料中呈现不同的单倍型,将野生和栽培大麦区分开,可作为潜在的大麦鉴定的标记位点,其中7个为影响水平中等的基因内变异位点,2个影响水平中等的内含子区域变异以及8个低影响的同义突变;群体结构分析也将野生和栽培材料聚为两个分支,野生材料又可依据地理来源分为不同亚组;系统进化分析发现,叶绿体基因组与重测序的进化树拓扑结构不完全一致,暗示了两套基因组之间存在进化速率上的差异。最后我们探究了遗传距离与物理距离之间的相关性,结果发现物理距离每增加798.85公里,遗传距离增加0.1。这为利用叶绿体基因组测序探究大麦的群体结构和系统进化关系提供了重要信息,也为大麦叶绿体基因组进化研究提供了参考。(4)栽培大麦和野生大麦的群体转录组研究群体转录组测序为在转录层次开展遗传分化和比较分析提供了重要手段。本研究以26份栽培大麦和29份野生大麦为材料,进行了群体比较转录组分析。结果共鉴定到了12.6×10~6个SNP位点,将其与基因组发掘的SNP变异进行比较,发现两种测序结果得到的数据具有较高的一致性,互为验证。利用SNP进行群体结构分析发现野生和栽培材料分为两个组别。差异基因分析鉴定到395在栽培和野生大麦间显着差异表达的基因,这些基因的功能在ncRNA代谢过程、tRNA代谢过程、蛋白质翻译的tRNA氨酰化、连接酶活性、氨酰-tRNA连接酶活性、连接酶活性、细胞质组成、叶绿体组成等过程显着富集,该研究为进一步开展大麦驯化生物学研究提供了候选。(5)大麦MAPK级联途径基因家族的鉴定、表达特性及共表达网络分析结合基因组和转录组数据,我们发现激酶基因家族成员是大麦驯化过程受选择基因,为此我们以有丝分裂原激活蛋白激酶(MAPK)级联途径基因家族为例,对其进行了全基因组鉴定、系统进化和表达特性分析,以期为探究大麦驯化相关基因的生物学功能鉴定基础。利用最新发布大麦基因组数据,通过全基因组分析共预测、鉴定了20个MAPK、6个MAPKK和156个MAPKKK基因;系统进化树参照将所有MAPK级联途径基因分为叁组,即MAPK,MAPKK和MAPKKK,MAPKKK基因家族又可进一步聚集为MEKK,RAF和ZIK亚家族;分子进化分析表明,片段和串联重复事件都是MAPK级联基因家族的扩张的动力,非同义替换(Ka)和同义替换(Ks)的比率发现复制的基因对受到了强烈的纯性选择;利用公共可获得的RNA-seq数据,对MAPK级联途径基因在植物生长和发育及生物和非生物胁迫下的表达模式进行了分析,鉴定到了63个植物组织器官、阶段特异性表达及逆境响应相关的基因;最后,使用靶基因预测工具和WGCNA方法构建了MAPK级联途径基因及其与miRNA之间的互做网络,发现由46个HvMAPK级联途径基因和11个miRNA参与的共72条互作关系。本研究首次系统全面地探究了大麦中MAPK,MAPKK和MAPKKK基因家族的特征,为阐明其在植物中的生物学作用提供宝贵的信息,并有助于更好地了解大麦种驯化相关基因的功能及参与的调控网络。(本文来源于《西北农林科技大学》期刊2018-05-01）
杨系玲,姜述君,马婧,戴凌燕,邓本良[5]（2017）在《水稻纹枯病菌MAPK级联信号途径分析及信号通路模型预测》一文中研究指出MAPK级联信号途径在植物病原真菌的生长、发育、繁殖及致病性等方面起着重要作用。根据已公布的5个水稻纹枯病菌(Rhizoctonia solani)全基因组数据利用生物信息学方法对该病原菌的MAPK(mitogenactivated protein kinase)级联信号途径基因进行了鉴定,并预测水稻纹枯病菌MAPK级联途径图。蛋白结构域和motif分析结果表明,水稻纹枯病菌的MAPK信号途径基因均含有丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶结构域,并且基因序列具有较高保守性。多重序列比对结果表明,水稻纹枯病菌基因组中存在11个MAPKKK基因,分属于Ste11、Bck1和Ssk2类;10个MAPKK基因,分别为Ste7、Pbs2及Mkk1类;12个MAPK基因,被分类为Kss1/Fus3、Hog1、Slt2和Ime2。在5个水稻纹枯病菌基因组中,水稻纹枯病菌(taxid:456999)和AG-3 Rhs 1 AP(taxid:1086054)基因组中存在Kss1/Fus3-MAPK、Hog1-MAPK、Slt2-MAPK和Ime2-MAPK信号通路,AG-1 IB(taxid:1108050)基因组中存在Kss1/Fus3-MAPK、Hog1-MAPK和Slt2-MAPK通路,AG-8 WAC10335(taxid:1287689)基因组中仅存在Hog1-MAPK通路,而AG-1 IA(taxid:983506)基因组中只有2个MAPKKK基因未找到完整的信号通路。依据上述研究结果预测了水稻纹枯病菌的Kss1/Fus3、Hog1、Slt2和Ime2级联途径模型,此结果为深入研究水稻纹枯病菌的MAPK家族功能奠定了重要的理论基础。(本文来源于《中国农业科技导报》期刊2017年12期）
冯霞,刘文波,林春花,何其光,梁鹏[6]（2016）在《橡胶白粉病菌HOG-MAPK级联途径中PBS2基因的结构分析及功能研究》一文中研究指出本文旨在研究橡胶白粉菌pbs2基因在橡胶炭疽菌中的表达情况,为橡胶树白粉病的防治提供科学理论依据。制备无pbs2基因的橡胶炭疽菌菌株(突变体菌株)的原生质体:把培养好的突变体菌株菌丝用0.8mol/L NaCl溶液洗涤后,加入10mg/mL溶壁酶溶液20mL,28℃下恒温振荡(80r/min)酶解3h,离心去上清液得到纯的突变体菌株原生质体,用1.2×STC溶液把原生质体的浓度调整到1×10~7~3×10~7个/mL备用;外源基因(pbs2)的转化:在含有突变体菌株原生质体的缓冲液各加入橡胶白粉菌pbs2基因片段1.0μg,冰浴30min;加入2 mL 60%PEG3350,在室温下放置20min;加入适量PDA+1.5mol/L山梨醇再生培养液,使终体积为5mL,轻轻混匀,水平放置离心管25℃、培养12~24h;摇匀后,加入PDA+1.5mol/L山梨醇培养基,混匀,倒平板;28℃黑暗培养观察;转化子的鉴定:以突变体菌株和转化子的菌丝基因组DNA为模板,进行PCR扩增然后测序,鉴定pbs2基因在橡胶炭疽菌中的表达情况;表型测定:把转化子,野生橡胶树炭疽菌和突变体菌株分别培养在含有不同浓度NaCl的MM培养基上,观察菌丝生长情况。经PDA+1.5mol/L山梨醇培养基筛选后,在PDA+1.5mol/L山梨醇培养基平板上长出白色的菌落,突变体菌株作为阴性对照的平板上没有长出菌落,说明pbs2基因被成功转入了突变体菌株并得到了初步的表达;PCR鉴定结果表明转化子整合了pbs2基因;表型鉴定结果表明转化子在含NaCl的MM培养基上菌丝生长较快,野生型次之,突变体菌株最慢,且随着NaCl浓度的提高3种菌菌丝生长都减慢。橡胶白粉菌作为专性寄生真菌,证明了pbs2基因在橡胶树炭疽菌中的功能,其为以后研究橡胶白粉菌中其他基因提供一个潜在的可能,对今后开展橡胶白粉病的防治研究具有重要意义。(本文来源于《中国植物病理学会2016年学术年会论文集》期刊2016-08-05）
张华梁[7]（2016）在《桑树miR3954-MuLnc1-ta-siRNA级联途径的鉴定及其功能研究》一文中研究指出MiRNA--TAS--ta-siRNA--target gene级联途径是基因调控网络的重要组分,在植物发育和环境胁迫响应过程中具有重要调节作用。本研究在桑树中鉴定到一种新的ta-siRNA合成级联途径:Mul-miR3954--MuLnc1--ta-siRNA--Mul-CML27,分析了该途径中各组分的表达模式和生物功能,在此基础上通过转基因和植物杂交技术在拟南芥中建立了Mul-miR3954--MuLnc1--ta-siRNA级联途径,并对其生物功能和作用机制进行了探讨,为全面揭示桑树Mul-miR3954--Mu Lnc1--ta-siRNA--target gene级联途径的生物功能和作用机制奠定了基础,对于丰富植物ta-siRNA合成级联途径,促进桑树功能基因组学研究具有重要意义。本文的主要研究结果如下:(1)桑树Mul-miR3954--MuLnc1--ta-siRNA--target gene级联途径的鉴定通过对桑树转录组、sRNA和降解组数据库分析发现,桑树mul-miR3954可以靶向一种长链非编码RNA Mu-Lnc1的转录本,切割其产生多个以21 nt为单位的相变的siRNAs,即潜在的ta-siRNAs。利用Northen Blot技术在桑树中检测到了相关siRNAs的积累,进而证明mul-miR3954--MuLnc1--ta-siRNA级联途径的存在,表明Mu-Lnc1可能是桑树中的一种新的TAS。(2)Mul-MIR3954基因的克隆及功能分析利用PCR技术克隆得到了Mul-MIR3954基因,定量PCR分析发现mul-miR3954在桑树根中的表达量最高,而在桑椹中的表达量最低,在不同组织或器官中表达量差异显着。将Mul-MIR3954转入拟南芥并获得了转基因植株,通过Northern Blot和定量PCR分析发现Mul-MIR3954基因能在转基因植株中高效表达,加工产生mul-miR3954成熟体。表型分析发现转Mul-MIR3954在拟南芥中表达可以促进植株根系生长。与野生型拟南芥相比转基因植株对丁香假单胞杆菌番茄致病变种(Pseudomonas syringae pv.tomato DC3000,Pst DC3000)侵染、干旱和盐分胁迫的敏感性增强。因此,Mul-MIR3954基因可能对植物的生长发育具有调节作用,同时在植物对Pst DC3000侵染、干旱和盐分胁迫的响应过程中对植物的抗性起到负调控作用。(3)MuLnc1基因的克隆及功能分析利用PCR技术克隆得到了MuLnc1基因,分析发现该基因在不同物种间保守性较差,在桑树中该基因在桑椹中的表达量最高,而在树皮中的表达量最低,在不同组织或器官中表达量也有明显差异。将MuLnc1基因转入拟南芥并获得了转基因植株,分析发现MuLnc1基因能在转基因植株中高效表达。表型分析发现转MuLnc1在拟南芥中表达可以促进植株生长,与野生型拟南芥相比转基因植株对Pst DC3000侵染、干旱和盐分胁迫的抗性增强。因此,MuLnc1基因表达可能促进植物的生长发育,同时增强植物对Pst DC3000侵染、干旱和盐分胁迫的抗性。(4)桑树钙调素类似蛋白基因CML27的克隆以及功能分析利用PCR技术克隆得到了桑树钙调素类似蛋白基因CML27(命名为Mul-CML27),该基因编码区全长为507 bp,编码蛋白有168个氨基酸,理论分子质量为18.5 kDa,等电点为4.38,是由无规则卷曲连接α螺旋折叠而成。该蛋白不含有跨膜结构域和信号肽,具有两个钙调蛋白共有的EFh超级家族结构域和多个磷酸化位点。在桑树中Mul-CML27基因在桑树桑椹和根中的表达量较高,而在叶和树皮中的表达量较低。将Mul-CML27基因转化拟南芥成功获得了转基因植株。相比野生型植株转基因拟南芥株型较小,但根系较长,植株对Pst DC3000、干旱和盐分胁迫具有较强的抗性。(5)Mul-miR3954-Mu Lnc1-ta-siRNA级联途径功能分析以转MuLnc1基因拟南芥为母本,转Mul-MIR3954基因拟南芥为父本进行杂交,获得了F1杂交苗。通过Northern blot和定量PCR分析在杂交苗中检测到Mul-MIR3954和MuLnc1基因的表达以及由mul-miR3954切割MuLnc1转录本产生的次级siRNA si161579的积累,表在杂交苗中建立起了Mul-miR3954-MuLnc1-ta-siRNA级联途径。杂交苗对Pst DC3000侵染、干旱和盐分胁迫的抗性与野生型植株相比没有明显差异,进一步表明mul-miR3954可以靶向切割MuLnc1转录本,桑树中的mul-miR3954-MuLnc1-ta-siRNA级联可能负调控植物对环境胁迫的抗性。(本文来源于《山东农业大学》期刊2016-06-05）
于俊梅[8]（2016）在《MAPK级联途径参与莱茵衣藻缺铁应答调控研究》一文中研究指出铁是生物体十分重要不可缺少的元素,它参与体内电子传递、细胞呼吸、DNA合成以及作为辅助因子参与细胞内众多的酶促反应。铁在环境中主要以难溶的高铁离子(Fe3+)形式存在,它不能直接被机体吸收,所以缺铁是缺氮,缺磷之后的影响农业生产的第叁大生理病害。高等植物缺铁会导致叶绿素合成减少,光合速率降低,严重影响植物的生长发育,造成巨大的经济损失。人体铁缺乏可导致缺铁性贫血,而过量又会引起组织损伤和铁质沉着病；所以细胞必须具备一套严格的调控机制调节铁的同化和代谢,维持细胞铁稳态。丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase, MAPK)是存在于真核生物中的丝氨酸/苏氨酸型蛋白激酶,它与MAPKKK,MAPKK组成级联信号通路,接受外界刺激,其信号传递按照MAPKKK-MAPKK-MAPK依次磷酸化,在真核生物分化、生长、发育和凋亡等多方面发挥重要的作用。本研究基于从莱茵衣藻缺铁应答缺陷突变体库中筛选得到一个突变体mu9,而其缺失基因Femu9p是一个MAPKKK激酶,Femu9p基因的敲除和缺失是引起铁调控基因如FOX1、ATX1、FTR、和FEA1表达的显着降低,由此推断MAPK级联信号途径可能在衣藻缺铁信号传递中发挥作用。由此,我们对莱茵衣藻中MAPK、MAPKK、 MAPKKK家族相关激酶进行研究,通过RNAi干涉的技术对CrMAPK3,CrMEK1, CrMAPKKK13基因进行敲除,检测转基因藻株报告基因以及铁调控基因的表达,结果如下。(1)对莱茵衣藻的MAPK,MAPKK和MAPKKK基因家族进行生物信息学分析。所有莱茵衣藻的MAPK级联基因结构中都含有丝氨酸-苏氨酸蛋白激酶结构域。莱茵衣藻MAPK家族含有TXYVXTRWRAPE(L/V)保守序列,莱茵衣藻MAPKK家族含有VGTXXYMSPE保守序列,莱茵衣藻MAPKKK家族保守区核心序列属于MEKK类和Raf类,即拥有G(T/S)PX(W/Y/F)MAPEV和GTXX(W/Y)MAPE保守序列。(2)RNA-seq分析莱茵衣藻MAPK级联途径基因差异表达,对培养24h-Fe,-N、-P,16℃低温处理的莱茵衣藻进行热图的绘制,结果表明：-Fe和16℃低温下,多数MAPK级联途径基因表达降低;而-P和-N条件下,多数MAPK级联途径基因表达升局。MAPK.MAPKK.MAPKKK基因家族在-Fe,-N,-P和16℃低温下转录表达的显着改变,说明它们可能参与-Fe,-N,-P和16℃低温信号应答和调控。(3)构建CrMAPK3,CrMEK1,CrMAPKKK13 RNAi表达载体并转化莱茵衣藻2A38,对转基因藻株进行细胞学和分子生物学检测。CrMAPK3 RNAi干涉载体转化莱茵衣藻2A38后,共得到转化子132个。-Fe培养进行藻株的ARS活性检测,结果显示共有88个转化子表现无色或浅蓝色,变色的比例为67.7%。转基因藻株RNAi11,RNAi37,RNAi62 CrMAPK3相对于对照mRNA分别显着下降,ARS酶活性分别降低82%,85%,83%,ARS mRNA水平降低了99%,内源CrFOX1,CrNRAMP2,CrATX1,CrFTR1,CrFEA1的mRNA水平显着下降。表明莱茵衣藻的CrMAPK3基因与莱茵衣藻细胞内的铁代谢相关基因表达调控有关。CrMEK1 RNAi干涉载体转化莱茵衣藻2A38后,共得到转化子81个。ARS活性检测结果显示有64个转化子表现无色,变色的比例为79.0%。转基因藻株RNAi1, RNAi2,RNAi18目标基因CrMEK1相对于对照mRNA分别显着下降,说明对目标基因CrMEK1沉默有效。转基因藻株RNAi1,RNAi2,RNAi18 ARS酶活性和mRNA水平显着下降,内源CrFOX1,CrNRAMP2,CrATX1,CrFTR1,CrFEA1的表达量均降低。表明莱茵衣藻CrMEK1基因与莱茵衣藻细胞内的铁代谢相关基因表达调控有关。CrMAPKKK13 RNAi干涉转基因藻株共得到84个。ARS活性检测结果显示有70个转化子表现无色,变色的比例为83.3%。转基因藻株RNAi4,RNAi16,RNAi51目标基因CrMAPKKK13相对于对照mRNA分别显着下降,ARS酶活性和mRNA水平显着下降,内源CrFOX1,CrNRAMP2,CrATX1,CrFTR1,CrFEA1的表达量均降低。表明莱茵衣藻CrMAPKKK13基因与莱茵衣藻细胞内的铁代谢相关基因表达调控有关。(4)莱茵衣藻CrMAPK3和CrMEK1定位于细胞质。(本文来源于《海南大学》期刊2016-06-01）
王红[9]（2016）在《桑树miR393-AFB2-tasiRNA级联途径的鉴定及其功能研究》一文中研究指出miRNA-TAS-tasiRNA-target gene级联途径将miRNA和siRNA作用途径联系在一起,在转录和转录后水平调节基因表达,是基因调控网络的重要组分,在植物发育、代谢和胁迫响应过程中起着重要的调节作用。本研究对已获得的桑树sRNA、转录组和降解组数据库分析发现,桑树mul-mi R393可以靶向切割一种生长素信号F-box蛋白基因(MulAFB2)转录本,产生多个以21nt为单位的相变siRNAs(ta-siAFB2s),并通过Northern Blot和定量PCR证明了ta-siAFB2的存在。在此基础上利用PCR和转基因技术研究了桑树MIR393A(MulMIR393A)和MIR393B(MulMIR393B)基因及其靶基因MulAFB2的表达模式和生物学功能,为揭示桑树miR393-AFB2-tasiRNA-target gene级联途径的调控作用奠定了基础,对于促进桑树功能基因组学的研究具有重要意义。本文的主要研究结果如下:(1)桑树miR393-AFB2-tasiRNA级联途径的鉴定利用小RNA靶基因在线分析软件对桑树sRNA、转录组和降解组数据库分析发现,桑树miR393可以靶向MulAFB2转录本,切割其产生多个以21nt为单位的相变的siRNAs,这些siRNAs符合tasiRNAs的特点,是潜在的tasiRNAs。利用Northern Blot和定量PCR技术在桑树中检测到了相关siRNAs的积累,进而证明了桑树中miR393-AFB2-tasiRNA级联途径的存在。(2)MulMIR393A和MulMIR393B基因启动子的克隆及表达特性分析利用PCR技术分别克隆得到Mul MIR393A和MulMIR393B基因的启动子序列pMulMIR393A和pMulMIR393B。两个启动子序列都含有基因正常转录起始必需的顺式作用元件,同时含有不同的环境响应、植物激素和发育调节等多种响应元件。分别构建了由pMulMIR393A和pMulMIR393B启动GUS基因表达的植物表达载体,转入拟南芥植株,利用GUS组织化学染色和GUS荧光定量技术分析了pMulMIR393A和pMulMIR393B的组织表达和诱导表达活性,发现这两个启动子既具有不同的组织表达特异性,又具有不同的植物激素和病原菌诱导表达活性。(3)桑树MulMIR393A和MulMIR393B的生物学功能分析将MulMIR393A和MulMIR393B基因转入拟南芥,通过Northern Blot和定量PCR分析发现MulMIR393A和MulMIR393B基因均能在转基因植株中高效表达,加工产生的5P成熟体可以靶向拟南芥中的AFB2基因。值得注意的是MulMIR393A和Mul MIR393B基因在拟南芥中表达加工生成的5P和3P端成熟体的积累量并不一致,在转MulMIR393A基因植株中5P端成熟体的积累量显着高于3P端成熟体,而转MulMIR393B基因植株中3P端成熟体的积累量则远高于5P端成熟体。表型分析发现转Mul MIR393A和转MulMIR393B拟南芥植株的生长表型有明显不同,并且与野生型相比都有明显差异,表明MulMIR393A和MulMIR393B对植物生长发育有不同的调节功能。对转基因植株分别接种丁香假单胞杆菌番茄致病变种(Pseudomonas syringae pv.tomato DC3000,Pst DC3000)处理,发现与野生型拟南芥相比,转MulMIR393A拟南芥对Pst DC3000的侵染表现出较强的抗性,而转Mul MIR393B拟南芥则表现出较强的敏感性。因此,MulMIR393A和MulMIR393B基因可能都参与了植物对Pst DC3000侵染的响应过程,但MulMIR393A基因具有正调控作用,而MulMIR393B基因具有负调控作用。(4)桑树miR393靶基因MulAFB2的生物学功能分析根据已有的桑树转录组数据信息设计引物,扩增得到了MulAFB2基因。Mul AFB2cDNA全长为1772 bp,核苷酸序列在不同物种间同源性较高,miR393靶位点区核苷酸序列具有很强的保守性。Mul AFB2 cDNA编码573个氨基酸,编码的氨基酸序列与拟南芥等物种的AFB2蛋白氨基酸序列具有较高的同源性。构建了MulAFB2基因的植物表达载体,转化拟南芥并获得了转基因植株。转MulAFB2植株与野生型拟南芥相比,幼苗根系较短,叶片数较多,对Pst DC3000的抗性降低。因此,MulAFB2不仅与植物的生长发育有关,而且在抗病反应过程中可能起到负调控的作用。(本文来源于《山东农业大学》期刊2016-05-10）
孙雅琦,梁鹏,刘文波,缪卫国,郑服丛[10]（2015）在《橡胶树白粉菌MAPK级联信号途径全基因组鉴定及途径模型建立》一文中研究指出从全基因组水平鉴定橡胶树白粉菌(Oidium heveae)的MAPK级联信号途径基因,并对其进行Blast比对、蛋白质结构域及聚类分析,构建橡胶树白粉菌中的MAPK级联途径简图,为深入研究其MAPK级联途径的功能奠定基础。利用橡胶树白粉菌基因组数据库和小麦白粉菌(Blumeria graminis)的同源序列进行比对,获得25个MAPK信号途径相关基因。在橡胶树白粉菌基因组中发现了2个MAPK基因、2个MAPKK基因和5个MAPKKK基因。多重序列比对与保守位点分析表明,橡胶树白粉菌MAPK信号途径的激酶结构域均高度保守。在橡胶树白粉菌中构建Fus3/Kss1MAPK、Hog1 MAPK、Slt2(Mpk1)MAPK 3条MAPK级联途径,为深入探究植物病原真菌MAPK超家族的功能奠定了基础。(本文来源于《江苏农业科学》期刊2015年12期）
级联途径论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
促分裂原活化蛋白激酶(mitogen-actived protein kinase,MAPK)是一类受胞外刺激、通过MAPK级联反应(MAPKKK-MAPKK-MAPK)而激活的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶。MAPK级联途径是真核生物中广泛存在且高度保守的信号转导途径,通过蛋白质磷酸化作用将上游信号级联放大传递至下游应答分子。该途径在植物应对各种生物与非生物胁迫以及激素信号转导过程中起关键作用。本文着重介绍MAPK级联途径激酶结构特点及其信号转导途径在园艺作物逆境胁迫中的应答反应,以期为该领域的相关研究提供参考。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
级联途径论文参考文献
[1].何维弟.从生物膜和MAPK级联途径解析大蕉和香牙蕉抗寒性差异分子机制的研究[D].华中农业大学.2018
[2].李悦鹏,张晓兰,于雷,耿国明,齐红岩.MAPK级联途径激酶结构特点及其信号转导途径在园艺作物逆境中的作用[J].植物生理学报.2018
[3].贾海红.GhMKK9介导的MAPK级联信号途径调控棉花抗枯萎病的分子机理研究[D].山东农业大学.2018
[4].崔立操.栽培和野生大麦群体结构及大麦MAPK级联途径相关基因家族的鉴定研究[D].西北农林科技大学.2018
[5].杨系玲,姜述君,马婧,戴凌燕,邓本良.水稻纹枯病菌MAPK级联信号途径分析及信号通路模型预测[J].中国农业科技导报.2017
[6].冯霞,刘文波,林春花,何其光,梁鹏.橡胶白粉病菌HOG-MAPK级联途径中PBS2基因的结构分析及功能研究[C].中国植物病理学会2016年学术年会论文集.2016
[7].张华梁.桑树miR3954-MuLnc1-ta-siRNA级联途径的鉴定及其功能研究[D].山东农业大学.2016
[8].于俊梅.MAPK级联途径参与莱茵衣藻缺铁应答调控研究[D].海南大学.2016
[9].王红.桑树miR393-AFB2-tasiRNA级联途径的鉴定及其功能研究[D].山东农业大学.2016
[10].孙雅琦,梁鹏,刘文波,缪卫国,郑服丛.橡胶树白粉菌MAPK级联信号途径全基因组鉴定及途径模型建立[J].江苏农业科学.2015