收藏本站
《沈阳农业大学》 2018年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

干旱胁迫下拟南芥多功能蛋白PCaP2的作用研究

王宇  
【摘要】:干旱是农业生产活动中最常见的非生物胁迫因素,严重制约着植物的生长、发育和生产力,因此研究植物的抗旱机理就显得尤为重要。拟南芥质膜Ca~(2+)结合蛋白-2(plasma membrane-associated Ca~(2+)-binding protein-2,PCaP2),是一种在拟南芥中发现的多功能蛋白。在以前的研究中证明了它在结合微管(microtubules,MTs)和调节植物细胞骨架方面也发挥着重要作用,因此也被称为微管结合蛋白-18(Microtubule-associated protein-18,MAP18)。本研究侧重于研究其结合Ca~(2+)的功能,因此称其为PCaP2。己有研究表明,PCaP2可以调节拟南芥根毛、花粉管和定向细胞的生长。另外,干旱促进PCaP2转录,同时引起细胞质中Ca~(2+)浓度升高,PCaP2作为一类钙结合蛋白可以解读Ca~(2+)带来的胁迫信号并将其在细胞内级联放大,引发更多的应激机制。因此,PCaP2是可以调节众多拟南芥生理活动的一种重要的多功能蛋白质,对于PCaP2功能的深入研究具有重要意义。但是,目前PCaP2调控植物适应干旱胁迫的具体机制尚不明确。本研究以拟南芥野生型(wild type,WT)、突变体pcap2以及超表达或敲除PCaP2的转基因植株PCaP2-OE和PCaP2-RNAi为试验材料,通过检测PCaP2的表达模式,观察在干旱胁迫条件下拟南芥野生型WT、突变体pcap2以及两转基因株系PCaP2-OE和PCaP2-RNAi的萌发及生长情况,统计各株系根毛长度和失水情况,测定PCaP2在干旱胁迫下对干旱胁迫响应基因KIN1、KIN2、RD29A和SnRK2s相对表达量的影响,从而揭示PCaP2在干旱胁迫下的具体作用。主要结果如下:1.干旱胁迫显著诱导PCaP2上调表达;2.PCaP2定位于拟南芥真叶、子叶、下胚轴以及根部;3.在正常条件下,PCaP2各转基因种子与WT的种子萌发率基本一致。在干旱胁迫培养基中,PCaP2可以正调控拟南芥种子的萌发种子萌发受到的抑制明显小于pcap2和PCaP2-RNAi;4.在正常条件下,PCaP2各株系与WT的植株长势基本一致。但在干旱胁迫下各株系的生长均受到抑制,但干旱胁迫对PCaP2-OE植株生长的抑制作用明显小于pcap2和PCaP2-RNAi;5.在正常条件下,pcap2和PCaP2-RNAi幼苗的根毛长度较WT根毛短。干旱胁迫处理后,各株系幼苗的根毛生长均受抑制,且pcap2和PCaP2-RNAi的根毛较WT更短;6.干旱胁迫处理下,PCaP2-OE植株较WT有更好的保水性和较高的含水量,而pcap2和PCaP2-RNAi保水性较差和含水量较低;7.PCaP2的缺失抑制了干旱胁迫信号相关基因SnRK2.2,-2.3和-2.6以及KIN1、KIN2、RD29A在干旱胁迫下的表达;综上所述,干旱胁迫诱导PCaP2在拟南芥中上调表达,PCaP2改善拟南芥在干旱胁迫下的萌发和生长状态,提高植株的水分状况,并诱导干旱响应基因,从而提高拟南芥对于干旱胁迫的适应性。
【学位授予单位】:沈阳农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:Q945.78

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前8条
1 熊国胜;李家洋;王永红;;植物激素调控研究进展[J];科学通报;2009年18期
2 黄升谋;;干旱对植物的伤害及植物的抗旱机制[J];安徽农业科学;2009年22期
3 韦慧彦;郭振清;崔素娟;;钙不依赖性钙调素结合蛋白的研究进展[J];生物化学与生物物理进展;2007年02期
4 赵九洲,刘绍洪;渗透调节机制与植物的抗旱性研究[J];江西林业科技;2005年04期
5 李建农,蒋建东;微管的生物学特性与药物研究[J];药学学报;2003年04期
6 陈拓,冯虎元,徐世建,强维亚,安黎哲;荒漠植物叶片碳同位素组成及其水分利用效率[J];中国沙漠;2002年03期
7 赵博生,衣艳君,刘家尧;外源甜菜碱对干旱/盐胁迫下的小麦幼苗生长和光合功能的改善[J];植物学通报;2001年03期
8 张木清,陈如凯,余松烈;水分胁迫下蔗叶活性氧代谢的数学分析[J];作物学报;1996年06期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 滕进婧;李梦芸;郭纯;何莹;乔克威;杨华;;冷冻胁迫转金柑MLP2–1基因拟南芥的转录组测序和代谢通路[J];湖南农业大学学报(自然科学版);2018年04期
2 陈继英;刘超逸;王朔;徐文娣;黄海娇;姜静;;白桦BpTOPP1基因功能[J];东北林业大学学报;2018年08期
3 张江;李桂芳;贺亚玲;穆雨迪;庄丽;刘红玲;;基于稳定同位素技术的塔里木河下游不同林龄胡杨的水分利用来源[J];生物多样性;2018年06期
4 李福后;王伟霞;刘伟;;影响金针菇菌丝体及胞外多糖产量的因子研究[J];食品研究与开发;2018年11期
5 闫春娟;王文斌;曹永强;孙旭刚;宋书宏;王昌陵;张立军;;不同耐旱型大豆生理特性对不同降雨条件的响应[J];大豆科学;2018年03期
6 许申平;袁秀云;王默霏;崔波;;墨兰(Cymbiduim sinense)组培快繁技术体系研究[J];热带作物学报;2018年05期
7 田阿林;雷涛;邹应斌;黄敏;;施用生物炭对水稻生长生理特性及产量的影响[J];中国稻米;2018年03期
8 张亚琴;陈雨;雷飞益;李思佳;石峰;窦明明;马留辉;陈兴福;;药用植物化感自毒作用研究进展[J];中草药;2018年08期
9 姚嘉青;刘丛珊;薛剑;陶奕;张皓冰;;细粒棘球蚴原头节β_4微管蛋白的可溶性表达、纯化及生物信息学分析[J];中国寄生虫学与寄生虫病杂志;2018年03期
10 许浩;何建龙;王占军;郭永忠;温学飞;;宁夏主要沙地植物叶片碳同位素特征[J];宁夏农林科技;2018年02期
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李大红;刘卉;杨艳丽;甄萍萍;梁建生;;转反义OsRACK1基因增强水稻抗旱能力[J];植物学通报;2008年06期
2 赵宇;蒋明义;张阿英;林凡;;水分胁迫诱导玉米Zm rboh基因表达及ABA在其中的作用[J];南京农业大学学报;2008年03期
3 胡慧芳;马有会;;外源海藻糖提高黄瓜抗旱性研究初探[J];沈阳农业大学学报;2008年01期
4 董桃杏;蔡昆争;张景欣;荣辉;谢国政;曾任森;;茉莉酸甲酯(MeJA)对水稻幼苗的抗旱生理效应[J];生态环境;2007年04期
5 王贺正;马均;李旭毅;李艳;张荣萍;汪仁全;;水分胁迫对水稻结实期活性氧产生和保护系统的影响[J];中国农业科学;2007年07期
6 赵咏梅;杨建雄;俞嘉宁;;第3组LEA蛋白及其基因研究进展[J];西安文理学院学报(自然科学版);2006年04期
7 杨凤萍;梁荣奇;张立全;张晓东;孙振元;;抗逆调节转录因子DREB1B基因转化多年生黑麦草的研究[J];西北植物学报;2006年07期
8 ;Plant fertility defects induced by the enhanced expression of microRNA167[J];Cell Research;2006年05期
9 戴高兴;邓国富;周萌;;干旱胁迫对水稻生理生化的影响[J];广西农业科学;2006年01期
10 杨淑慎,山仑,郭蔼光,高梅,孙达权,邵艳军;水通道蛋白与植物的抗旱性[J];干旱地区农业研究;2005年06期
【相似文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 王宇;干旱胁迫下拟南芥多功能蛋白PCaP2的作用研究[D];沈阳农业大学;2018年
中国知网广告投放
相关机构
>沈阳农业大学
相关作者
>王宇
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026