小麦脱落酸受体基因TaPYR1介导植株抵御干旱逆境功能研究

来源 :河北农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yong5665
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
脱落酸(ABA)受体PYR/PYL/RCAR通过与渗透胁迫诱导的ABA结合,参与植株体内ABA介导的信号转导过程,在调控植株干旱逆境抵御过程中具有重要的生物学功能。本研究对1个响应干旱的小麦PYR家族成员TaPYR1分子特征、应答干旱表达模式及其介导植株抵御干旱逆境的功能进行了鉴定。主要研究结果如下:1.通过生物信息学分析方法对小麦ABA受体基因TaPYR1进行分析,全长840 bp,开放阅读框636 bp。TaPYR1蛋白分子量为22.621 kD,等电点(PI)为4.97。TaPYR1与植物种属中部分PYR基因在氨基酸序列水平上高度同源,编码蛋白与植物种属部分同源蛋白在序列组成上高度相似,含有PYR家族蛋白的SRPBCC超家族保守区域(44-192 aa)。对该基因编码蛋白的亚细胞定位试验结果显示,TaPYR1经内质网分选后定位于细胞质膜,表明该受体蛋白在此处参与结合ABA及介导特定ABA信号传递。2.表达分析表明,TaPYR1基因在小麦根、叶中均呈明显的干旱诱导表达模式,正常生长条件下,小麦根、叶片内TaPYR1转录本数量均较低;干旱处理下,TaPYR1表达上调,表现在48 h处理时间内,随处理进程转录本数量不断增多,在干旱胁迫48 h表达量达到峰值。3.与野生型对照(WT)相比,过表达TaPlYR1烟草转化株系,干旱处理下植株长势增强,干鲜重增加。反义株系则长势减弱,干重降低。随干旱处理进程,转化株系和WT气孔开度均不断变小。但与WT相比,正义烟草株系(Sen 1)气孔关闭速率加快,而反义株系(Anti 1)气孔关闭速率变慢。干旱处理下,转化株系较对照的光合能力增强,细胞保护酶(SOD、CAT和POD)活性增高,渗透调节物质脯氨酸和可溶性糖含量增加。TaPYR1对干旱逆境下植株长势和干质量的调控,与其对气孔运动和光合碳同化能力的调节密切相关。4.干旱胁迫下,TaPYR1对细胞保护能力的调节,与其对细胞保护酶家族基因和ABA受体家族特定基因的转录调控有关,表现为与WT相比,Sen 1株系NtSOD2、NtCAT和NtPOD1;3、NtPOD1:4及NtPOD4的表达显著上调;ABA受体家族基因中NtPYL8表达显著下调,NtPYL12表达显著上调;NtSRK2A-2和NtSAPK3表达显著上调,NtSPK3;23、NtSPK7表达显著下调。5.转录组测序结果表明,干旱处理下,与WT相比,过表达TaPYR1烟草植株中有17197个基因呈差异表达模式,其中8261个基因表达上调,8936个基因表达下调。上述基因归属于特异响应ABA过程,主要富集在信号转导等通路。综上所述,TaPYR1通过在转录水平上应答干旱逆境,改善干旱胁迫下的植株相关生理过程,在增强植株抵御干旱逆境能力中发挥重要作用。
其他文献
近年来,水库大坝的溃坝事故频繁发生,造成了数以万计的生命损失以及数百亿的经济损失,其中由渗漏引起的管涌破坏占事故总数的三分之一左右,严重威胁水库大坝周围居民的生产生
近年来在玉米干旱胁迫响应方面的研究取得了一些科学进展,但调控玉米灌浆期籽粒抗旱性的关键蛋白质/基因和蛋白质-蛋白质相互作用的整体模型仍不完整,对于玉米耐旱性机理的解
伴随着互联网技术的高速发展以及4K等超高分辨率视频图像的普及,海量的视觉信息给视频图像的实时分析处理带来了严峻挑战。如何对计算资源进行合理有效的优化分配,将有限的计
小时燃油消耗量对飞机续航时间和久航速度的影响都甚为重要。论文利用1979-2018年NCEP/DOE提供的全球大气逐月再分析资料、逐月大气遥相关指数等资料,采用相关分析、线性回归
光洗牌交换网络在大容量、大规模、高速率交换和互连场景中具有广泛应用。然而目前的光洗牌交换方案都存在一定的缺陷。比如,基于空间光技术的方案普遍体积大、价格贵,难以调
为了满足第五代移动通信高频谱效率、高速率和低延迟的需求,面向非正交多址接入(NOMA)技术开展了越来越多的研究。功率域NOMA的基本思想是通过叠加编码(SC),利用接收功率差异
近期研究表明,传统的供水管网模拟软件EPANET所应用的节点完全混合理论与节点处的实际混合情况有很大的不同,它将会对水质模拟结果造成相当大的误差。本文的目标是整合课题组
随着经济全球化和区域经济一体化发展不断深入,全球价值链分工模式成为经济全球化的新常态,国家参与全球经济活动离不开对外贸易和投资。与此同时,中国经济也开始进入新常态,
钾元素与植物生长发育密切相关,是多种农作物的品质指标,在植物细胞内参与多种生物学路径,具有复杂的分子调控网络。空心莲子草(Alternanthera philoxeroides)具有较强的适应
股东会决议不成立制度属于公司法上股东会决议瑕疵救济体系的一部分,其调整的是股东会决议程序有严重瑕疵的情形。长期以来,我国并未在立法中规定决议不成立制度,学者们以股