收藏本站
收藏 | 论文排版

NAC类转录因子调控香蕉果实诱导耐冷性及成熟的机制分析

单伟  
【摘要】:香蕉是呼吸跃变型果实,常温下贮藏很快出现乙烯峰,导致果实成熟快,货架期短。降低贮藏的温度,可以减弱香蕉的呼吸强度,延长贮藏期。然而,香蕉果实对低温十分敏感,在低于13℃时即会出现冷害症状,降低商品价值。因此,深入研究香蕉果实的耐冷和成熟机制,可为提高香蕉果实品质和延长货架期提供重要理论依据。NAC是一类植物特有的转录因子,在植物生长发育和抗逆反应中发挥重要作用。我们前期的研究发现,外源丙烯(乙烯功能类似物)处理可以诱导香蕉果实耐冷性,乙烯和成熟诱导了香蕉MaNAC1和MaNAC2的表达。然而,MaNAC1/2是如何调控丙烯诱导的香蕉果实耐冷性以及成熟的,是否还有其它家族成员的NAC转录因子参与对果实成熟的调控,还不清楚。本论文中,我们深入分析了MaNAC1/2及其它家族成员的NAC转录因子在香蕉果实诱导耐冷性和成熟调控中的作用机制。主要结果如下:1.MaNAC1通过与ICE1-CBF冷信号通路互作来参与丙烯诱导的香蕉果实耐冷性。通过荧光定量分析,发现MaNAC1的表达受低温诱导,外源丙烯在减轻香蕉果实冷害的同时亦明显促进了MaNAC1在低温下的表达。原生质体瞬时表达分析显示,低温及外源乙烯均可以显著诱导MaNAC1基因启动子的活性,这进一步说明MaNAC1能够响应低温逆境,并与丙烯诱导的耐冷性有关。更为重要的是,通过酵母单杂交、凝胶阻滞分析和瞬时表达分析实验,证实MaNAC1是MaICEl的直接靶基因,低温增强了MaICE1结合MaNAC1启动子的能力,并且受到磷酸化修饰的影响。2.香蕉果实成熟过程中,MaNAC1/2与RING类E3泛素连接酶MaXB3相互拮抗地影响乙烯信号和合成。通过转录活性分析,发现MaNAC1和MaNAC2是转录抑制子。经凝胶阻滞分析、染色质免疫共沉淀和瞬时表达分析,表明MaNAC1和Ma NAC2可以直接结合乙烯信号负调控因子MaRTH1和MaERF11的启动子并抑制其表达。蛋白质互作和泛素降解实验发现,RING类E3泛素连接酶MaXB3与MaNAC2、MaACS1和MaACO1互作,并通过26S蛋白酶体途径泛素化降解MaNAC2、MaACS1和MaACO1,进而削弱MaNAC2的转录抑制能力和乙烯合成。更有意思的是,MaNAC1和MaNAC2还可以直接结合MaXB3的启动子并抑制其表达,反馈抑制MaXB3介导的泛素化降解,维持MaNAC2、MaACS1和MaACO1的蛋白稳定性。3.MaSPL1、MaMADS1和MaNAC10-12之间通过形成一个调控乙烯合成的级联网络,来参与香蕉果实成熟过程。为了挖掘与MaNAC1/2作用机制不同的其它家族成员的NACs,从香蕉基因组中分离了11个NAC基因,命名为MaNAC7-17。通过表达分析和转录活性检测,从中挑选出了成熟过程中明显上调的且为转录激活子的MaNAC10-11和明显下调的且为转录抑制子的MaNAC12-14进行后续分析。结果显示,MaNAC10和MaNAC11协同性的直接激活MaACS1和MaACO1的表达,MaNAC12则抑制MaACS1和MaACO1的表达。进一步筛选MaNAC10-14的上游调控因子,发现MaSPL1可以结合MaNAC10/11的启动子并激活其表达,而MaMADS1结合MaNAC12的启动子并抑制其表达。此外,MaXB3也与MaNAC10和MaNAC11互作,并泛素化降解MaNAC10和MaNAC11,进而减弱MaNAC10/11激活MaACS1和MaACO1的能力。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 林国平;香蕉果实抗极端冷害技术[J];中国南方果树;2002年05期
2 徐碧玉,苏伟,金志强;香蕉果实采后抑制差减文库的构建与鉴定[J];分子植物育种;2005年04期
3 李雯,邵远志,陈维信;真空渗钙对香蕉果实钙含量及硬度的影响[J];中国南方果树;2005年01期
4 孙立红;周昆华;;香蕉果实综合护理及采收包装的应用研究[J];云南农业科技;2007年06期
5 苏小军,蒋跃明,李月标;1-MCP对香蕉果实货架期的影响[J];亚热带植物科学;2003年01期
6 赵云峰,林河通,陈绍军,林娇芬,陈莲,瓮红利;香蕉果实成熟相关基因研究进展(综述)[J];亚热带植物科学;2005年03期
7 黄雪梅;刘明津;张昭其;季作梁;;香蕉果实采后诱导抗病性的初步研究[J];食品科学;2006年03期
8 周昆华;张国荣;曹安亚;;香蕉果实护理技术试验示范[J];云南农业科技;2006年06期
9 庞学群;潘少丽;王海波;黄椿颖;张昭其;;过氧化氢在香蕉果实采后耐冷性诱导中的作用[J];园艺学报;2007年06期
10 李雯;邵远志;符青苗;谢江辉;;壳聚糖在香蕉果实贮藏保鲜上的应用效果[J];天然产物研究与开发;2008年06期
11 刘顺枝;许丽琼;张燕琴;胡位荣;;1-甲基环丙烯对高温贮藏的香蕉果实抗氧化酶活性的影响[J];广州大学学报(自然科学版);2008年01期
12 李美英;徐碧玉;刘菊华;杨小亮;金志强;;香蕉果实的1个14-3-3蛋白同源基因的克隆及序列分析(简报)[J];热带作物学报;2008年04期
13 胡伟;徐碧玉;张建斌;杨晓颖;李美英;宁文彬;金志强;;香蕉果实特异表达启动子驱动下的乙肝表面抗原基因植物表达载体的构建[J];果树学报;2008年05期
14 宁文彬;刘菊华;贾彩红;徐碧玉;金志强;;香蕉果实采后乙醇脱氢酶活性与乙烯代谢的关系[J];果树学报;2009年03期
15 王卓;贾彩虹;金志强;徐碧玉;;香蕉果实高质量总蛋白的提取方法[J];果树学报;2009年03期
16 邓筱艳;韦昌比;潘秀玲;黄朝富;张奕昌;吴而恒;;芭田植物营养套餐肥对香蕉果实及产量的影响试验初报[J];南方园艺;2009年04期
17 袁扬静;胡玉林;谢江辉;;温度对采后香蕉果实糖代谢及其酶活性的影响[J];热带作物学报;2011年01期
18 申建梅;曾玲;胡黎明;宾淑英;陆永跃;林进添;;香蕉果实挥发物的化学成分比较分析[J];环境昆虫学报;2011年02期
19 静玮;苏子鹏;程盛华;韩志萍;张鲁斌;朱德明;;茶树油对香蕉果实的保鲜效果[J];热带作物学报;2012年05期
20 黄庆生;;香蕉果实套蓝色塑料袋显著增产[J];农业科技通讯;1990年12期
中国重要会议论文全文数据库 前7条
1 刘菊华;徐碧玉;张建斌;金志强;;香蕉一个内切几丁质酶基因的表达及其与乙烯和果实成熟的相互关系[A];第二届全国果树分子生物学学术研讨会论文集[C];2009年
2 蒋跃明;苏小军;姜微波;;采后香蕉果实对1-甲基环丙烯的响应特性[A];中国植物生理学会第九次全国会议论文摘要汇编[C];2004年
3 胡位荣;张燕琴;许丽琼;刘顺枝;;1-MCP对高温逆境下香蕉果实后熟的影响[A];2005年全国植物逆境生理与分子生物学研讨会论文摘要汇编[C];2005年
4 王海波;庞学群;张昭其;;氨基三唑提高采后香蕉果实耐冷性与活性氧信号的关系[A];2007年全国植物生长物质研讨会论文摘要汇编[C];2007年
5 莫亿伟;胡会刚;;水杨酸处理对采后香蕉果实抗氧化酶活性的影响[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
6 陈建业;贺立红;蒋跃明;王勇;陆旺金;;热处理提高香蕉果实耐冷性与苯丙氨酸解氨酶的分子细胞学机制研究[A];2008园艺学进展(第八辑)——中国园艺学会第八届青年学术讨论会暨现代园艺论坛论文集[C];2008年
7 刘顺枝;许丽琼;张燕琴;胡位荣;;1-甲基环丙烯对高温贮藏的香蕉果实抗氧化酶活性的影响[A];2007中国植物生理学会全国学术会议论文摘要汇编[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 单伟;NAC类转录因子调控香蕉果实诱导耐冷性及成熟的机制分析[D];华南农业大学;2016年
2 谢学立;香蕉果实成熟相关基因的克隆与表达分析[D];华南热带农业大学;2007年
3 徐碧玉;香蕉果实特异表达cDNA及果实特异表达启动子的分离鉴定[D];华南热带农业大学;2005年
4 王延圣;一氧化氮处理诱导采后香蕉果实耐冷性机理的研究[D];浙江大学;2015年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘伟鑫;香蕉果实颗粒结合型淀粉合成酶基因的克隆及鉴定[D];海南大学;2014年
2 王纪;香蕉果实特异表达启动子的分离鉴定[D];海南大学;2010年
3 杨小亮;香蕉果实成熟相关基因的克隆及表达分析及橡胶乙烯受体基因的克隆[D];华南热带农业大学;2004年
4 廉韶斌;高压电场处理对香蕉果实后熟的影响[D];山西农业大学;2015年
5 胡永华;HBsAg基因的克隆及香蕉果实表达载体的构建[D];华南热带农业大学;2004年
6 胡丽芳;MADS-box基因的克隆及其在香蕉果实各成熟阶段的表达分析[D];华南热带农业大学;2005年
7 梁秋芬;香蕉几丁质酶活性及基因表达与采后成熟[D];华南热带农业大学;2006年
8 李艳霞;香蕉果实后熟过程中果皮差异蛋白基因的克隆及表达分析[D];海南大学;2012年
9 赵宏亮;Maasr1在香蕉果实采后不同时期的表达及功能分析[D];华南热带农业大学;2006年
10 冯仁军;香蕉果实中ABA相关cDNA克隆的筛选及其功能的初步分析[D];华南热带农业大学;2004年
中国重要报纸全文数据库 前1条
1 原乾中;新鲜果蔬缘何淡而无味[N];广东科技报;2004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
  • 010-62982499
  • 010-62783978