NO位于H2O2上游参与葡萄响应低温胁迫调节VvIPK2过程

来源 :青岛农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:czronick
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
以葡萄砧木品种‘F-242’试管苗为材料,克隆葡萄(VitisviniferaL.)的多磷酸肌醇激酶(inositolpolyphosphatekinasee)基因(VvIPK2),对其核苷酸和编码的氨基酸序列进行生物信息学分析,利用实时定量PCR分析其对低温等非生物胁迫的响应模式,转化拟南芥初步检测其在植物抵御低温胁迫中的作用,探究VvIPK2在葡萄响应低温胁迫中的作用机制及其与过氧化氢(hydrogenperoxide,H2O2)和一氧化氮(nitricoxide,NO)等信号分子的相互关系。实验初步得出以下结论:   (1)克隆得到的葡萄砧木品种‘F-242’磷脂酰肌醇激酶基因,命名为VvIPK2,其编码区包含918个核苷酸,编码305个氨基酸,编码蛋白与亚麻、拟南芥、盐芥多磷酸肌醇激酶的同源性分别为64%、62%和61%,其中与亚麻的相似性为80%。编码的蛋白含有IP3结合结构域和ATP/Mg2+结合结构域。   (2)研究了VvIPK2的表达特性,Real-timePCR实验分析结果显示,VvIPK2在葡萄叶片中表达量最高;VvIPK2受低温(4℃)、高温(40℃)、盐胁迫、渗透胁迫、脱落酸(abscisicacid,ABA)和茉莉酸(jasmonicacid,JA)等植物激素的诱导表达,但是不受水杨酸(salicylicacid,SA)调节。   (3)证明VvIPK2参与葡萄响应低温胁迫信号转导过程。VvIPK2能够响应低温诱导;IPK2抑制剂能够降低低温所诱导的超氧化物岐化酶(superoxidedismutase,SOD)基因表达水平和酶活性的增加,并能加剧低温处理后葡萄叶片丙二醛(malonicdialdehyde,MDA)含量和细胞膜相对透性的增大,说明VvIPK2参与葡萄响应低温胁迫信号转导过程。   (4)探讨了在葡萄抵御低温胁迫过程中VvIPK2的作用机制,证明NO和H2O2位于VvIPK2的上游参与葡萄对低温的应答。   外施NO供体硝普钠(sodiumnitroprusside,SNP)和H2O2均能够提高SOD基因的转录和SOD活性水平,降低MDA含量和细胞膜相对透性;而NO的清除剂2-(4-carboxyphenyl)-4,4,5,5-tetramethylimidazoline-1-oxyl-3-oxidepotassiumsalt(cPTIO)和H2O2的清除剂抗坏血酸(ascorbicacid,AsA)均可降低SOD的转录和活性水平,增加MDA含量和细胞膜相对透性。证明NO和H2O2参与葡萄响应低温胁迫信号转导过程。   用NO的清除剂cPTIO处理可以降低低温所引起的葡萄叶片H2O2含量的升高,说明NO可能在H2O2上游发挥作用;同时外施H2O2可以提高VvIPK2相对表达量,而H2O2的清除剂AsA处理后VvIPK2相对表达量有显著的下降;而IPK2抑制剂LY-294002和Gossypol对低温条件下葡萄叶片H2O2含量变化并无显著影响。   综合以上实验结果推测,在葡萄响应低温胁迫过程中可能存在“低温→→→NO→→→H2O2→→→VvIPK2→→→SOD/MDA/细胞膜相对透性”的信号转导链。
其他文献
淀粉主要由直链淀粉和支链淀粉组成,其中直链淀粉含量的高低是决定稻米品质及其用途的重要因素。通过对水稻胚乳中淀粉合成相关基因表达的调控,可改变稻米中直链淀粉的含量,进而选育优质或者特用的水稻新品种。本研究利用根癌农杆菌介导转基因的方法将包含Waxy(Wx)基因过量表达结构和SBE3基因RNA干涉结构的复合表达载体导入粳稻品种日本晴中,有效地调控了Wx基因和SBE3基因的表达,进而提高了稻米胚乳中直链
甘薯茎线虫病是制约我国甘薯生产的三大严重病害之一,近年来已成为北方薯区最严重的病害。传统防治甘薯茎线虫病的方法主要有轮作换茬、药剂防治和选育抗病品种等,但因其高投
目的:本文采用了对比分析方法,对施加不同浓度A6中度嗜盐菌(A6 Moderately halophilic bacteria)棉花地的土壤理化性质、土壤微生物多样性、土壤酶活性进行了研究。探讨A6中度