HD-Zip转录因子GmHdz4对大豆耐旱性影响的研究

来源 :浙江大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:aixuexier
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
大豆(Glycine max(L.)Merr.)是全世界人口植物蛋白质和油脂的主要来源,也是饲料蛋白来源之一,具有重要的经济价值并与国家粮食安全问题密切相关。气候的变化导致全球范围淡水资源逐渐匮乏,土地的干旱缺水已成为目前限制大豆产量最主要的因素。本研究运用反向遗传学手段,以野生大豆HD-Zip I转录因子Gshdz4核酸序列为参照,对栽培大豆基因组进行挖掘,获取到大豆中同源序列Glyma11g06940。在此基础上,对其核酸序列、蛋白质序列进行生物信息学分析,对其转录因子功能进行验证,对其在干旱胁迫响应中的作用机制进行探究,具体研究结果如下:1.蛋白质结构预测表明Glyma11g06940编码的蛋白序列与大豆HD-ZipⅠ亚族成员结构相似,具有同源异型域(HD)和亮氨酸拉链结构域(LZ),属于HDZipⅠ亚族转录因子,并命名为GmHdz4;基因结构分析和进化树分析,进一步明确其分类地位属于δ亚组与野生大豆Gshdz4有直系同源关系;2.启动子预测结果表明GmHdz4启动子区域具有干旱响应元件和ABA响应元件;PEG模拟干旱、ABA诱导表达结果显示GmHdz4具有组织特异性表达的特点,且根系中的相对表达量与干旱程度或ABA处理时长呈负相关;3.烟草亚细胞定位实验确定了GmHdz4编码的蛋白定位于细胞核中;酵母双杂交实验表明GmHdz4具有作为转录因子的激活活性但不具有结合活性,是一个非典型的转录因子;4.利用发根农杆菌K599构建了大豆发状根系统,转化重组质粒得到过表达株系GmHdz4-oe、基因编辑株系gmhdz4,以非转基因株系NT为对照;5.过表达GmHdz4导致大豆发状根伸长、侧根数量受到显著抑制,影响了大豆根系的正常发育以及干旱胁迫下根系的形态学响应,并且对地上部分也产生关联影响;而敲除GmHdz4对根系生长有促进作用;6.过表达GmHdz4导致发状根大豆对干旱更为敏感,在渗透调节上表现出具有更早、更多可溶性糖和脯氨酸积累;并且该基因的过表达加重了干旱造成的根系损伤;7.过表达GmHdz4导致大豆发状根抗氧化酶活性受到抑制,SOD、POD、CAT抗氧化酶对干旱响应不敏感,而敲除GmHdz4转录因子提高了SOD、CAT等酶在干旱胁迫下的活性,促进了活性氧的清除。综上研究结果推测,转录因子GmHdz4可能对大豆的耐旱机制起负调控作用。这为后续对大豆HD-Zip转录因子的分子功能和抗旱机理的研究提供了理论支持,对耐旱大豆新品种选育工作有一定意义。
其他文献
目的:观察槟榔碱对于SD大鼠急性酒精性心肌损伤的保护作用以及血清中超氧化物歧化酶(SOD)含量的影响,进一步探索酒精导致心肌损伤的机制及防治方法,为临床诊治提供新的思路。
病毒样颗粒(Virus-like Particles)的应用起始于人类疫苗的研发,归功于其安全性和有效性,经过几十年的研究,VLPs早已成为各大疫苗研发平台的研究对象。VLP技术的范围不仅体现在
根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)是一种栖生于土壤中的革兰氏阴性植物病原菌,在自然条件下该菌能够引起双子叶植物的冠瘿瘤疾病。根癌农杆菌在侵染宿主的过程中可将自
背景与目的:高血压是一种人群中最普遍存在的慢性疾病,相比于庞大的患者基数,目前仍未达到一个有效的控制率,因而其造成的不良后果,带来了巨大的经济和社会负担。作为一影响
氟原子是一种“半径小,电负性强”的独特的原子,其在药物化学、农用化学品和生活用品等都有好的应用。在过去的几十年中,氟化学领域中比较有代表性的研究进展是关于过渡金属和有机金属的催化,最为突出且难度最大的是C-F键的构筑,因其形成的化合物具有高水合能、与金属形成很强的键能和与其它原子形成极性键等一系列无法避免的问题。而随着科研人员的不断探索,正电子发射断层扫描仪的出现很大程度上解决了上述问题。从而将氟
在投资组合分析及其它科学领域中,分层模型已被广泛的研究和使用,并逐步成为了一种重要的统计模型.而经验贝叶斯估计是研究分层模型参数估计的一个有效方法,并在投资组合选择中可用来降低估计风险和解释模型的不确定性.本文以投资组合分析为背景,从经验贝叶斯的角度研究了多维正态分层模型中均值向量的同时估计问题.首先,本文借助Stein无偏风险估计(Stein’s unbiased estimate of ris
棒曲霉素(PAT)是一种具有免疫毒性、神经毒性、遗传毒性、生殖毒性等多种毒性的真菌毒素,人体摄入后会被消化道吸收,随即作用体内各组织器官,导致慢性或急性中毒,能致癌、致
传统的逻辑门是建立在硅基的材料上,其输入和输出信号均以电流的形式进行运算,运算规则是二进制运算,随着摩尔定律的失效和物理空间的限制,传统的逻辑门遇到瓶颈,因此我们亟
近年来,随着陆地及浅海石油资源的不断枯竭,以及工业和经济发展对石油资源消耗的不断增加,使得人们把石油开采的目光转向了地表深层、深海及超深海。但是,目前国内市场上的设
动态共价键具有双重性质,根据环境的不同,它们可以像非共价键一样不稳定,也可以像共价键一样牢固,它结合了超分子化学可调控的能力以及共价键的稳定性,在外部试剂的影响下,通