發(fā)布時間：2017-12-08 21:15

  本文關(guān)鍵詞：楊樹應(yīng)答鹽脅迫ERF基因的鑒定及功能分析

  更多相關(guān)文章： 楊樹 ERF轉(zhuǎn)錄因子 鹽脅迫 組織特異性 表達(dá)模式 基因功能

【摘要】：AP2/ERF(APETALA2/ethylene responsive factor)轉(zhuǎn)錄因子家族是植物特有的一類轉(zhuǎn)錄因子基因家族之一,其成員大都含有1～2個由約60個保守的氨基酸殘基組成的AP2/ERF結(jié)構(gòu)域。AP2/ERF結(jié)構(gòu)域可以直接與DREB/CRT或GCC-box順式作用元件互作,調(diào)控下游靶基因的表達(dá),從而調(diào)節(jié)植物的生長發(fā)育及應(yīng)答逆境脅迫。本研究通過生物信息學(xué)分析獲得209個楊樹ERF轉(zhuǎn)錄因子的信息,其中超過82%的轉(zhuǎn)錄因子含有相似的、完整的保守AP2/ERF結(jié)構(gòu)域,8個沒有或者含有不完整的AP2/ERF結(jié)構(gòu)域。根據(jù)AP2/ERF結(jié)構(gòu)域的不同分為Ⅰ～Ⅹ組,Ⅰ～Ⅴ組屬于CBF/DREB亞族(Group A),Ⅵ～Ⅹ屬于ERF亞族(Group B):基因結(jié)構(gòu)分析顯示68個楊樹ERF轉(zhuǎn)錄因子基因含有內(nèi)含子,其中5個含有1個以上內(nèi)含子,并且含有內(nèi)含子的基因主要分布在Ⅰ、Ⅱ、Ⅶ、Ⅷ組中；蛋白結(jié)構(gòu)分析顯示208個(除了PtERF139)楊樹ERF轉(zhuǎn)錄因子均含有notif-1(WLG),且motif-6主要存在于DREB亞族中；AYD和AHD元件分別主要存在于ERF和DRE B亞族轉(zhuǎn)錄因子中；氨基酸殘基富集區(qū)(acid-rich region)廣泛存在于各保守元件中；根據(jù)楊樹轉(zhuǎn)錄組測序表明,209條楊樹ERF轉(zhuǎn)錄因子基因根據(jù)其表達(dá)模式的不同分為三組：低表達(dá)量組(L)、中表達(dá)量組(M1和M2)、高表達(dá)量組(H1和H2)。表達(dá)量較高的ERF基因主要分布在第Ⅱ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅷ、Ⅸ組中。利用RT-qPCR檢測114個ERF候選基因應(yīng)答鹽脅迫情況,結(jié)果發(fā)現(xiàn)59個楊樹ERF基因應(yīng)答鹽脅迫。其中,上調(diào)表達(dá)基因48個,下調(diào)表達(dá)基因11個。在上調(diào)表達(dá)基因中,上調(diào)表達(dá)2-4倍的29個,4-8倍的7個,8-16倍的4個,16-32倍的2個,32倍以上的基因有6個；組織特異性表達(dá)分析發(fā)現(xiàn),大多數(shù)楊樹ERF基因在葉片中的表達(dá)水平顯著高于在莖中的表達(dá)水平,位于L1位置葉片中ERF基因表達(dá)水平明顯低于其他位置葉片的表達(dá)水平,莖中 ERF基因的表達(dá)模式和葉片組織中類似,即最頂端S1位置莖中表達(dá)水平最低,其他不同位置莖中的基因表達(dá)水平?jīng)]有明顯差異；13個應(yīng)答鹽脅迫的候選基因的時空表達(dá)表現(xiàn)出組織特異性,高表達(dá)的基因在根中表現(xiàn)出“誘導(dǎo)表達(dá)——恢復(fù)表達(dá)”的表達(dá)模式，不同表達(dá)水平的基因在不同組織中表達(dá)模式存在差異。其中,PtERFl36與其他基因表達(dá)模式明顯不同,在莖中的表達(dá)水平顯著高于在其它組織部位中的表達(dá)水平。構(gòu)建pBI12-PtERF3、pBI121-PtERF37、pBI121-PtERF136、pBI121-PtERF159植物表達(dá)載體,培育轉(zhuǎn)基因擬南芥。在鹽脅迫條件下，轉(zhuǎn)基因擬南芥的耐鹽能力明顯高于非轉(zhuǎn)基因株系,說明ERF基因在提高植物耐鹽脅迫方面具有重要作用；構(gòu)建亞克隆載體pUC18-35S-PtERF3-GFP、pUC18-35S-PtERF37-GFP、 pUC18-35S-PtERF136-GFP pUC18-35S-PtERF159-GFP,蛋白質(zhì)亞細(xì)胞定位表明PtERF3、PtER136(?)PtERF159為全表達(dá)蛋白,而PtERF37定位在細(xì)胞核上；擬南芥轉(zhuǎn)錄組測序結(jié)果顯示，，轉(zhuǎn)PtERF37基因擬南芥中AT3G04720.1、AT1G73260.1、AT3G05640.1、AT5G152310.1、AT1G06160.1.AT5G44420.1.AT3G04720.1和AT2G26020.1等脅迫相關(guān)基因的表達(dá)水平發(fā)生明顯變化,說明PtERF37基因能夠激活或抑制轉(zhuǎn)基因植物內(nèi)源抗逆相關(guān)基因表達(dá),提高植物耐鹽脅迫能力。為利用該基因培育優(yōu)良抗逆植物新品種提供理論依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：東北林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：Q943.2;S792.11

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 程寧輝,胡建廣,趙相山,李添生,高燕萍,楊金水;光照和黑暗條件下大豆和玉米基因表達(dá)差異的初步研究[J];復(fù)旦學(xué)報(自然科學(xué)版);1997年05期

2 杜占文;后生說:基因決定論的挑戰(zhàn)者[J];國外科技動態(tài);2001年10期

3 AnnGibbons,李大衛(wèi),何方淑;哪些基因造就了人類[J];世界科學(xué);1999年04期

4 王大力;黃大鵬;;基因表達(dá)系列分析技術(shù)研究進(jìn)展[J];動物醫(yī)學(xué)進(jìn)展;2009年04期

5 包俊英,余新炳,吳忠道;比較基因的表達(dá)分析[J];熱帶醫(yī)學(xué)雜志;2001年02期

6 石勝軍,夏照帆;基因表達(dá)差異分析方法進(jìn)展[J];中華病理學(xué)雜志;1998年06期

7 魯鳳民,劉霜,吳衛(wèi)東,安文鋒,劉翔,劉世杰;mRNA差異展示法檢測氧化鎳所致基因表達(dá)差異[J];北京醫(yī)科大學(xué)學(xué)報;1998年01期

8 杜娟,林戈,盧光t;人胚胎干細(xì)胞和分化細(xì)胞差別基因的篩選[J];遺傳學(xué)報;2004年09期

9 印莉萍,劉維仲,劉祥林,柴小清,邱澤生,張福鎖;DDRT-PCR分析鐵高效和鐵低效小麥品種基因表達(dá)的差異[J];首都師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2000年02期

10 邢少辰,林秀峰;分離基因的有效手段-mRNA差異顯示技術(shù)[J];吉林農(nóng)業(yè)科學(xué);2004年02期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 張文俊;江華;趙耀忠;朱曉海;劉安堂;;皮膚惡性黑色素瘤與良性痣基因表達(dá)差異的研究[A];第四屆華東六省一市整形外科學(xué)術(shù)會議暨2007年浙江省整形、美容學(xué)術(shù)會議論文匯編[C];2007年

2 楊勁松;鄭新民;陳詩書;;誘導(dǎo)PTPα表達(dá)24小時NIH3T3細(xì)胞基因表達(dá)差異的研究[A];中國生物化學(xué)與分子生物學(xué)會第八屆會員代表大會暨全國學(xué)術(shù)會議論文摘要集[C];2001年

3 孟金萍;劉云波;張以河;孫淑華;王艷蓉;呂鳳柱;楊旭;;鉛暴露U251細(xì)胞基因表達(dá)譜改變及基因通路分析[A];實驗動物與藥理學(xué)、毒理學(xué)研究學(xué)術(shù)交流會論文匯編[C];2009年

4 劉丹慧;陳少松;羅崇林;肖雪媛;何大澄;;一個在肺癌中缺失的基因的篩選與初步研究[A];中國細(xì)胞生物學(xué)學(xué)會2005年學(xué)術(shù)大會、青年學(xué)術(shù)研討會論文摘要集[C];2005年

5 賓曉農(nóng);譚敏;呂嘉春;蔣義國;陳家X;;基因芯片篩選BPDE轉(zhuǎn)化16HBE相關(guān)基因的研究[A];第五屆廣東省環(huán)境誘變劑學(xué)會暨第三屆廣東省預(yù)防醫(yī)學(xué)會衛(wèi)生毒理專業(yè)委員會學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2006年

6 霍曉芳;張俊武;;紅系分化相關(guān)基因的鑒別與功能研究[A];中國遺傳學(xué)會七屆一次青年研討會暨上海高校模式生物E——研究院第一屆模式生物學(xué)術(shù)研討會論文匯編[C];2005年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 吳一福;第四軍醫(yī)大學(xué)發(fā)現(xiàn)抑癌新基因[N];中國醫(yī)藥報;2008年

2 柯尊洪;基因技術(shù)在中藥研究中的作用[N];中國中醫(yī)藥報;2002年

3 王興 閆智勇 郝曉鋒;借助基因技術(shù)發(fā)展現(xiàn)代中藥[N];中國醫(yī)藥報;2003年

4 本報記者 吳紅月;醫(yī)院病理科借助基因檢測延伸新服務(wù)[N];科技日報;2014年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李倩;轉(zhuǎn)Nramp1基因克隆牛的研制[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2015年

2 朱明庫;番茄SlNAC4和SlDEAD31基因在果實成熟及非生物脅迫響應(yīng)中的功能研究[D];重慶大學(xué);2015年

3 陳鵬程;人類分子相互作用在線資源及多物種的基因集功能關(guān)聯(lián)分析工具的建立[D];浙江大學(xué);2015年

4 孫占斌;粉紅螺旋聚孢霉67-1菌寄生相關(guān)基因的篩選與功能研究[D];中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2015年

5 韓洪強;控制茄子果型相關(guān)性狀關(guān)鍵基因的克隆及功能研究[D];上海交通大學(xué);2014年

6 王X;牦�；�因組遺傳變異圖譜和高原適應(yīng)的轉(zhuǎn)錄組研究[D];蘭州大學(xué);2015年

7 吳全金;‘白雞冠’茶樹響應(yīng)光調(diào)控的基因差異及理化特征分析[D];福建農(nóng)林大學(xué);2015年

8 王春麗;AML1/ETO陽性白血病APP基因的臨床意義、生物學(xué)功能及其作用機制研究[D];南方醫(yī)科大學(xué);2015年

9 高士剛;玉米彎孢葉斑病菌全基因組序列分析與致病性分化相關(guān)基因的研究[D];上海交通大學(xué);2014年

10 嚴(yán)佳文;相橘潰病病防御相關(guān)基因的鑒定及功能分析[D];湖南農(nóng)業(yè)大學(xué);2014年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 孫姣姣;棉鈴蟲Serpin基因的克隆、表達(dá)及Feeding RNAi分析[D];河北大學(xué);2015年

2 韓國英;棉鈴蟲和HaCHS和CDA基因的克隆、表達(dá)及Feeding RNAi分析[D];河北大學(xué);2015年

3 湯常永;梨‘中矮1號’矮生基因的篩選及PcAHS克隆與表達(dá)分析[D];中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2015年

4 王慶峰;膠質(zhì)類芽孢桿菌胞外多糖調(diào)節(jié)及相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄分析[D];中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院;2015年

5 崔淼;飛蝗海藻糖酶基因的分子特性及功能研究[D];山西大學(xué);2014年

6 郝妍妍;玉米ZmSTKR基因的表達(dá)及其蛋白的磷酸化分析[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

7 申艷;Let-7b通過其靶基因-TGFβR Ⅰ調(diào)控羊駝毛生長的研究[D];山西農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

8 賀望興;靈芝全局性調(diào)控基因LaeA的克隆及其在靈芝酸生物合成過程中的差異表達(dá)[D];福建師范大學(xué);2015年

9 王洋;多氯聯(lián)苯代謝過程中紅球菌應(yīng)激反應(yīng)相關(guān)基因的研究[D];山西大學(xué);2015年

10 冬方;鯽魚耐鹽堿基因的篩選及驗證[D];上海海洋大學(xué);2015年

本文編號：1267862