收藏本站
《山东农业大学》 2012年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

苹果caspase-like基因家族的全基因组分析及平邑甜茶MhVPEγ基因的功能鉴定

冉昆  
【摘要】:细胞程序性死亡对于植物的正常生长发育及环境适应过程具有十分重要的生物学意义。最近的研究表明,subtilases、metacaspases和legumains为植物中的caspase-like蛋白酶,在植物细胞程序性死亡过程中起到类似caspases酶类的关键性调控作用。本研究以苹果基因组数据库为载体,筛选并分析苹果中的3种caspase-like基因家族的种类及结构和功能;并以平邑甜茶为试材,分离得到MhVPEγ基因,对其序列特征、表达模式和在水杨酸缓解镉胁迫中的作用以及转基因拟南芥对镉胁迫的响应做了初步研究。主要结果如下: (1)首先分析了苹果基因组中存在的3种caspase-like基因家族成员。利用生物信息学的方法,在苹果中初步筛选并鉴定出63个subtilases,20个metacaspases和13个legumains基因家族成员,并对其染色体定位、保守结构域和motif、系统进化关系以及可能具有的生物学功能等信息进行了分析和统计,为将来在苹果中深入研究caspase-like基因的功能奠定了基础。 (2)从平邑甜茶中分离得到液泡加工酶基因MhVPEγ,该基因为营养型γ-VPE类型,其开放阅读框编码一个494个氨基酸的蛋白,分子量为54kDa,具有一个保守的peptidase_C13结构域,且在N-端存在信号肽和跨膜区,C-端存在液泡锚定信号。 (3)In silico分析表明,MhVPEγ的二级结构主要由α-螺旋,β-折叠和无规则卷曲构成。MhVPEγ与羧酸肽酶Y存在直接相互作用。 (4)qRT-PCR和半定量RT-PCR证实,MhVPEγ在平邑甜茶根、茎、叶和种子中均表达,但在成熟叶片中表达量最高。机械伤害、镉和水杨酸均能明显诱导MhVPEγ的表达,而甲基茉莉酸效果不明显。 (5)低浓度水杨酸可以缓解氯化镉对平邑甜茶幼苗的伤害,MhVPEγ参与该过程,但是不通过启动子甲基化水平的改变影响其表达。 (6)构建了pBI121-MhVPEγ正义及反义表达载体和pFGC5941-RNAi-MhVPEγ以及pART27-RNAi-MhVPEγ沉默表达载体,并成功转化拟南芥。抗性和PCR筛选以及RT-PCR结果均表明,MhVPEγ已经在转基因拟南芥中稳定表达。 (7)过量表达MhVPEγ的转基因拟南芥较野生型拟南芥、VPEγ基因抑制表达的拟南芥和vpeko突变体拟南芥的生长减缓,叶片数目变少;抑制表达VPEγ基因会增强转基因拟南芥对镉胁迫的抗性。
【学位授予单位】:山东农业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:S661.1

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 姜倩倩;孙晓莉;曹慧;邹岩梅;束怀瑞;;湖北海棠植物络合素合酶MhPCS基因克隆及表达分析[J];果树学报;2013年03期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 姜倩倩;镉胁迫下平邑甜茶根系细胞死亡及其中介因素研究[D];山东农业大学;2011年
2 韩小娇;杨树木质部细胞程序化死亡的类Caspase、PtVPE与PtCDD作用研究[D];中国林业科学研究院;2011年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前9条
1 张兴梅;杨清伟;李扬;;土壤镉污染现状及修复研究进展[J];河北农业科学;2010年03期
2 宇克莉;孟庆敏;邹金华;;镉对玉米幼苗生长、叶绿素含量及细胞超微结构的影响[J];华北农学报;2010年03期
3 ;Oxidative stress and DNA damages induced by cadmium accumulation[J];Journal of Environmental Sciences;2007年05期
4 高玲;张卫娜;陈文利;;镉胁迫对拟南芥的毒害作用及自噬现象的观测[J];生物物理学报;2011年08期
5 邵小杰;杨洪强;冉昆;姜倩倩;孙晓莉;;水杨酸对镉胁迫下葡萄根系质膜ATPase和自由基的影响[J];中国农业科学;2010年07期
6 张军;束文圣;;植物对重金属镉的耐受机制[J];植物生理与分子生物学学报;2006年01期
7 王爱国;罗广华;;植物的超氧物自由基与羟胺反应的定量关系[J];植物生理学通讯;1990年06期
8 曹静,贺新强,王雅清,苏都莫日根,崔克明;杜仲次生木质部分化过程中的细胞编程死亡(英文)[J];Acta Botanica Sinica;2003年12期
9 ;Location of Caspase 3-like Protease in the Development of Sieve Element and Tracheary Element of Stem in Cucurbita moschata[J];Journal of Integrative Plant Biology;2008年12期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 姜倩倩;镉胁迫下平邑甜茶根系细胞死亡及其中介因素研究[D];山东农业大学;2011年
2 韩小娇;杨树木质部细胞程序化死亡的类Caspase、PtVPE与PtCDD作用研究[D];中国林业科学研究院;2011年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 魏秀俭;玉米自交系耐旱性的模糊隶属函数法分析[J];山东农业科学;2005年02期
2 梁超;张学英;杨秀凤;张秀田;王玮;;耐盐丰产小麦品种德抗961的耐盐生理机制[J];山东农业科学;2007年01期
3 王军伟;魏佑营;邱红;魏秉培;;盐胁迫对不同品种菠菜种子萌发特性的影响[J];山东农业科学;2007年06期
4 丁飞;王秀峰;史庆华;王美玲;冯建鹏;;缺铁胁迫对小白菜光合特性及品质的影响[J];山东农业科学;2007年06期
5 康立权;吕德国;杜国栋;秦嗣军;刘国成;;半区灌水及半区交替灌水对苹果幼树光合生理指标的影响[J];山东农业科学;2008年09期
6 张自坤;刘世琦;张强;王忠全;孟凡鲁;于晓丽;;根结线虫对不同砧木黄瓜嫁接苗生理生化指标的影响[J];山东农业科学;2009年07期
7 刘淑梅;张煜;孔维国;刘立锋;刘建萍;王峰恩;;色素辣椒种子可溶性糖及可溶性蛋白含量的测定分析[J];山东农业科学;2009年10期
8 黄治军;薛传谦;刘世琦;张自坤;尉辉;陈玉茶;;播期对加工型白皮洋葱生长发育和产量品质的影响[J];山东农业科学;2010年03期
9 孙哲;高庆荣;吴世文;孙正娟;王茂婷;;化学杀雄剂对小麦旗叶光合同化物积累与转运的影响[J];山东农业科学;2010年05期
10 金国良;王富;霍雨猛;何启伟;徐苑芳;;耐根结线虫瓜类砧木的筛选[J];山东农业科学;2010年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陈淑芳;周舟;;渗透胁迫对黄瓜幼苗膜脂过氧化和渗透调节物质含量的影响[A];现代农业理论与实践——安徽现代农业博士科技论坛论文集[C];2007年
2 周书栋;杨博智;戴雄泽;张竹青;陈文超;李雪峰;马艳青;;壳聚糖对低温胁迫下辣椒幼苗抗寒性的影响[A];园艺学文集5[C];2010年
3 高莉萍;蔡璇;邹晶晶;王彩云;;桂花花芽分化过程中几种营养物质和激素的变化[A];中国观赏园艺研究进展2011[C];2011年
4 孙文泰;张江红;赵明新;张玉星;;外源水杨酸对鸭梨呼吸链的影响[A];梨科研与生产进展(五)[C];2011年
5 李晓光;张建光;高颖;王金鑫;程子义;;光照强度对鸭梨叶片净光合速率和抗氧化特性的影响[A];梨科研与生产进展(五)[C];2011年
6 汪承润;何梅;李月云;姜传军;田刘敏;王勤英;;植物体超氧阴离子自由基不同检测方法比较的研究[A];第六届全国环境化学大会暨环境科学仪器与分析仪器展览会摘要集[C];2011年
7 夏会龙;程文伟;池小雅;;Cd胁迫对甘蔗生长及生理性状的影响[A];有毒化学污染物监测与风险管理技术交流研讨会论文集[C];2008年
8 刘瑞显;王友华;陈兵林;郭文琦;周治国;;花铃期干旱胁迫下氮素水平对棉花光合及叶绿素荧光特性的影响[A];作物逆境生理研究进展——中国作物生理第十次学术研讨会文集[C];2007年
9 蔺琰东;秦舒浩;王丽;刘玉汇;余斌;张俊莲;王蒂;;外源邻苯二甲酸二甲酯和苯甲酸对马铃薯组培苗生长的化感效应[A];马铃薯产业与科技扶贫(2011)[C];2011年
10 许庆方;韩建国;玉柱;孙启忠;刘建宁;;达乌里胡枝子的青贮[A];中国草学会饲料生产专业委员会第十六次学术研讨会论文集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 马登军;重金属镉和铅对小白鼠红细胞及其相关靶器官作用的研究[D];河北大学;2009年
2 种培芳;荒漠植物红砂、白刺和沙拐枣抗旱指标及抗旱性综合评价研究[D];甘肃农业大学;2010年
3 贺春燕;施肥对枸杞产量和品质的影响及效应研究[D];甘肃农业大学;2009年
4 任舒文;几种海洋特征寡糖—胶原蛋白复配物对紫外辐射损伤的保护作用及机制研究[D];中国海洋大学;2010年
5 曾卫军;拟南芥(Arabidopsis thaliana)受胁迫因子诱导激活启动子的筛选及其应用研究[D];华东师范大学;2011年
6 张荣华;鸭茅对不同利用方式的生理生态响应研究[D];新疆农业大学;2010年
7 王爱芳;干旱胁迫下白皮松苗木电阻抗及生理指标的比较研究[D];河北农业大学;2010年
8 高运川;大气颗粒物中溴和碘的浓度特征及来源[D];华东理工大学;2011年
9 傅晓萍;美洲商陆镉吸收和耐性机理研究[D];浙江大学;2011年
10 田生科;超积累东南景天(Sedum alfredii Hance)对重金属(Zn/Cd/Pb)的解毒机制[D];浙江大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李素霞;蔬菜—土壤系统镉与硝酸盐复合污染效应研究[D];华中农业大学;2010年
2 张庆福;枳精氨酸脱羧酶基因(PtADC)转化烟草提高抗脱水研究[D];华中农业大学;2010年
3 宋俊英;芸薹属植物对砷胁迫的反应及其机理研究[D];华中农业大学;2010年
4 胡红;矿区植物胁迫作用与遥感信息提取[D];山东科技大学;2010年
5 任立研;大环江沿岸典型污染区土壤改良技术及对芥菜品质的影响研究[D];广西师范学院;2010年
6 王鑫;盐胁迫下高粱新生叶片结构和光合特性的系统调控研究[D];山东农业大学;2010年
7 文俊玲;氮、钾、有机肥配施对越冬茬黄瓜生长发育及土壤环境的影响[D];山东农业大学;2010年
8 王文杰;临沂烤烟集约化育苗方式及配套技术的研究[D];山东农业大学;2009年
9 孟凡云;羊肚菌胞外多糖与胞内硒多糖抗氧化活性研究[D];山东农业大学;2010年
10 李树芬;甜菜碱提高转基因番茄耐热性研究[D];山东农业大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前5条
1 柳玉霞;王晓桐;苏旭东;代亮;张志毅;徐吉臣;;毛白杨植物络合素合酶(PtPCS)基因克隆及其表达研究[J];分子植物育种;2012年02期
2 李慧;丛郁;常有宏;;番茄植物络合素合酶基因全长cDNA的克隆及其表达特点[J];江苏农业学报;2010年01期
3 康明,黄宏文;湖北海棠的等位酶变异和遗传多样性研究[J];生物多样性;2002年04期
4 李慧;丛郁;王宏伟;盛宝龙;蔺经;常有宏;;豆梨植物络合素合酶PcPCS1基因克隆及其表达分析[J];园艺学报;2010年06期
5 姜瑛楠,冯保民,张海燕,麻密;大蒜植物络合素合酶基因转化对酵母重金属抗性的提高(英文)[J];植物生态学报;2005年04期
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 姜倩倩;曹慧;;不同植物种类络合素合酶基因的特征分析[J];北方园艺;2013年21期
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 熊愈辉;杨肖娥;;镉对植物毒害与植物耐镉机理研究进展[J];安徽农业科学;2006年13期
2 吴大付;任秀娟;姜俊宇;;镉在土壤-植物系统中迁移积累的研究进展[J];安徽农业科学;2007年05期
3 熊愈辉;;镉污染土壤植物修复研究进展[J];安徽农业科学;2007年22期
4 康浩;石贵玉;潘文平;梁超红;;镉对植物毒害的研究进展[J];安徽农业科学;2008年26期
5 张浩;王济;郝萌萌;王诚曦;;土壤-植物系统中镉的研究进展[J];安徽农业科学;2009年07期
6 高志岭,刘建玲,廖文华;磷肥施用与镉污染的研究现状及防治对策[J];河北农业大学学报;2001年03期
7 唐雪东;刘晓嘉;窦森;李亚东;;3种果树幼苗对镉胁迫的响应[J];东北林业大学学报;2009年09期
8 郝怀庆,施国新,杜开和,徐勤松;镉污染对水鳖的毒害影响[J];西北植物学报;2001年06期
9 肖华山;吕柳新;;荔枝雌花发育过程中花药败育的超微结构观察[J];福建师范大学学报(自然科学版);2008年01期
10 李福燕;李士平;李许明;郭彬;陈柳燕;漆智平;;剑麻与石灰对镉污染土壤修复研究[J];广东农业科学;2007年09期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 高华君;平邑甜茶精氨酸代谢及一氧化氮在根系生长发育与环境响应中的作用[D];山东农业大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 张婧;板栗短雄花序发育期间细胞程序性死亡研究[D];北京农学院;2007年
2 冉昆;平邑甜茶MhVPE基因的克隆及其生物信息学分析[D];山东农业大学;2009年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 孟庆杰,王光全;平邑甜茶的繁育技术[J];林业科技;2004年01期
2 吕德国,束怀瑞;稳定供水对1年生平邑甜茶生长发育的影响[J];沈阳农业大学学报;2004年02期
3 肖宏,毛志泉,于明革,王丽琴,束怀瑞;连作土与灭菌土对平邑甜茶幼苗生长发育的影响[J];果树学报;2004年04期
4 孟艳玲;韩振海;闫建河;孙春玉;许雪峰;;干旱胁迫下平邑甜茶各器官中山梨醇的累积[J];植物生理学通讯;2007年06期
5 国颖;杨洪强;;高温对平邑甜茶幼苗生物发光与能量代谢的影响[J];园艺学报;2008年01期
6 王衍安;李坤;刘娣;董佃朋;聂建亮;李德全;束怀瑞;;锌、铁对平邑甜茶磷、钾和钙分配的影响[J];中国农业科学;2008年05期
7 李丁丁;彭福田;刘丽娟;姜远茂;;根际蔗糖处理对平邑甜茶氮素吸收和分配的影响[J];落叶果树;2008年03期
8 卜登平;武安常;;几种生长调节物质对平邑甜茶侧根原基形成的影响[J];山西果树;2008年04期
9 高华君;杨洪强;杜方岭;赵海洲;;平邑甜茶幼苗生长过程中精氨酸和一氧化氮水平的变化[J];植物营养与肥料学报;2008年04期
10 主春福;彭福田;彭静;李光杰;刘丽娟;李丁丁;;不同施氮处理对平邑甜茶根系构型的影响[J];山东农业科学;2008年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘娣;张元珍;王衍安;张福锁;;锌胁迫对平邑甜茶幼苗根系有机酸及锌转运效率的影响[A];中国植物生理学会第十次会员代表大会暨全国学术年会论文摘要汇编[C];2009年
2 苏立涛;毛志泉;;有机物料对连作土中平邑甜茶根系活性氧含量和抗病相关酶活性的影响[A];庆祝中国园艺学会创建80周年暨第11次全国会员代表大会论文摘要集[C];2009年
3 赵海洲;杨洪强;;平邑甜茶多胺合成酶基因的克隆、表达及其对胁迫的响应[A];全国植物分子育种研讨会摘要集[C];2009年
4 刘娣;刘爱红;王衍安;;低锌胁迫下有机酸对平邑甜茶根系锌亚细胞分布的影响[A];第六届中国植物逆境生理学与分子生物学学术研讨会论文摘要汇编[C];2010年
5 张蕾;董文轩;刘阳;;平邑甜茶生殖特性研究Ⅱ[A];全国首届野生果树资源与开发利用学术研讨会论文汇编[C];2004年
6 王衍安;李坤;聂建亮;董佃鹏;唐芸芸;王静静;李德全;;锌胁迫对平邑甜茶幼苗生长及根系活力的影响[A];山东省植物生物学研究进展学术年会论文集[C];2006年
7 韩小娇;杨洪强;段凯旋;由淑贞;;一氧化氮对平邑甜茶组培苗增殖及根系再生的影响[A];全国“植物生物技术及其产业化”研讨会论文摘要集[C];2007年
8 马怀宇;杨洪强;;盐胁迫下平邑甜茶根系细胞死亡和线粒体的变化[A];中国园艺学会十届二次理事会暨学术研讨会论文摘要集[C];2007年
9 钱关泽;刘连芬;王光全;王慧英;;平邑甜茶种子种皮对其萌发的影响[A];山东植物生理学会第七次代表大会暨植物生物学与现代农业研讨会论文集[C];2012年
10 王颖;周攀;魏鑫;董文轩;;平邑甜茶胚胎发育进程及花期子房抑制性消减文库的构建(摘要)[A];第二届全国果树分子生物学学术研讨会论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 高华君;平邑甜茶精氨酸代谢及一氧化氮在根系生长发育与环境响应中的作用[D];山东农业大学;2007年
2 马怀宇;水分和盐胁迫下平邑甜茶根系细胞程序性死亡研究[D];山东农业大学;2006年
3 张玮玮;平邑甜茶类胡萝卜素裂解关键酶基因的功能鉴定[D];山东农业大学;2014年
4 张世忠;平邑甜茶两类新生根诱导应用及其生物信息数据库构建[D];山东农业大学;2013年
5 姜倩倩;镉胁迫下平邑甜茶根系细胞死亡及其中介因素研究[D];山东农业大学;2011年
6 生利霞;土壤营养空间条件和低氧胁迫对平邑甜茶和樱桃生理特性的影响[D];山东农业大学;2007年
7 王颖;平邑甜茶(Malus hupehensis var. pingyiensis)的杂交后代生殖特性研究和花期子房抑制性消减文库构建[D];沈阳农业大学;2009年
8 董宇;氮素形态和干旱胁迫影响‘平邑甜茶’幼苗生长和Ca~(2+)吸收分布及其机理[D];河北师范大学;2014年
9 冉昆;苹果caspase-like基因家族的全基因组分析及平邑甜茶MhVPEγ基因的功能鉴定[D];山东农业大学;2012年
10 王新亮;果树根系硝态氮信号响应关键基因的克隆与功能分析[D];山东农业大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 赵海洲;平邑甜茶多胺合成关键酶基因的克隆、表达及其对胁迫的响应[D];山东农业大学;2008年
2 高相彬;外源酚酸对平邑甜茶幼苗影响的研究[D];山东农业大学;2008年
3 李丁丁;蔗糖、腐殖酸对平邑甜茶氮素吸收利用和分配影响研究[D];山东农业大学;2008年
4 主春福;谷氨酸对平邑甜茶根系生长的影响及其离子型受体同源基因的克隆[D];山东农业大学;2008年
5 张龙;非生物胁迫对平邑甜茶根系精氨酸代谢的影响[D];山东农业大学;2009年
6 高安妮;连作条件下外源一氧化氮对平邑甜茶幼苗影响的研究[D];山东农业大学;2011年
7 张伟;平邑甜茶根系发生与生长调节及相关生理特性研究[D];山东农业大学;2006年
8 周鹏;硝态氮与铵态氮对平邑甜茶实生苗激素水平和生长的影响[D];山东农业大学;2006年
9 张召;钙对酸化处理下平邑甜茶根系形态及生理生化特性的影响[D];山东农业大学;2012年
10 安宁宁;容器育苗对平邑甜茶幼苗生长影响的研究[D];山东农业大学;2012年
 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