拟南芥酪氨酸激酶候选基因功能及其突变体耐旱性初步研究

论文题目: 拟南芥酪氨酸激酶候选基因功能及其突变体耐旱性初步研究

论文类型: 硕士论文

论文专业: 生物化学与分子生物学

作者: 陈茂盛

导师: 杨清,黄丛林

关键词: 拟南芥,酪氨酸蛋白激酶,突变体,耐旱性,基因克隆,表达

文献来源: 南京农业大学

发表年度: 2005

论文摘要: 酪氨酸蛋白激酶(tyrosine protein kinase，PTK)和磷酸酶(protein tyrosine phosphtase，PTP)构成的可逆磷酸化机制在动物细胞的信息传递中具有非常重要的作用，但在植物中一直没有找到催化酪氨酸磷酸化的酪氨酸蛋白激酶。近年来的一些药理学实验证实，在植物细胞中存在酪氨酸磷酸化现象，并参与植物的逆境信号传导。另外，植物的一些酪氨酸蛋白磷酸酶也陆续被发现。这些结果暗示植物中很可能也存在蛋白酪氨酸激酶。本研究以拟南芥中所有可能编码具有PTK活性蛋白基因为研究对象，利用生物信息学和它们的突变体耐旱指标测定方法对其功能进行了初步研究，以期找到一些与植物逆境抗性有关的基因。通过动物的酪氨酸蛋白激酶保守序列在拟南芥基因数据库中比对，共找到30个具有酪氨酸蛋白激酶保守结构域的基因，用生物信息学方法对这些基因进行分析表明，在渗透胁迫、冷胁迫、盐胁迫后，一些基因在转录水平上出现显著变化，而对机械伤害、氧化、毒害胁迫不响应。在所有响应胁迫的基因中AT4g23050、AT4g244080、AT4g38470和AT5g57610基因在渗透、热击、冷、盐胁迫下表达量都出现明显变化，显示这四个基因在拟南芥的逆境适应中具有重要作用。以离体叶片保水力、相对含水量、细胞膜伤害率、发芽率、ABA含量作为测量指标，对这些基因的突变体进行耐旱性鉴定，结果表明，AT1g67890、AT4g38470、AT5g58950基因的突变体对水分胁迫的适应性较强，AT1g16270、AT1g18160、AT1g73660、AT1g79570、AT2g17700、AT2g35050、AT3g01490、AT3g06620、AT3g06640、AT3g22750基因的突变体对水分胁迫的适应性较弱，其余基因的突变体耐旱性与野生型对照无明显差异。对AT4g23050、AT4g38470两个基因的突变体进一步胁迫处理表明，AT4g38470基因的突变体在水分胁迫下耐旱能力强于野生型对照，而在热击胁迫下耐热性比野生型对照弱。AT4g23050基因的突变体在各种胁迫条件下与野生型对照相比表型没有明显差异。从Columbia型拟南芥中克隆了AT4g23050、AT4g38470两个基因，构建p426GAL-23050和p426GAL-38470两个表达载体，在酵母中进行蛋白的体外表达，免疫印迹分析表明，检测到有AT4g23050的重组蛋白产生。

论文目录:

中文摘要

ABSTRACT

缩略词表

第一章 文献综述

第一节 植物逆境适应性的分子机制

第二节 蛋白质可逆磷酸化机制在细胞信号传导的作用

第三节 植物耐旱工程研究进展

第二章 用生物信息学方法对拟南芥PTK候选基因功能进行初步分析

1 材料与方法

2 结果与分析

3 讨论

第三章 纯合突变体的耐旱性评价

一 前言

二 材料和方法

三 结果与分析

四 讨论

第四章 AT4G23050,AT4G38470基因的克隆及其在酵母中的表达

一 材料与方法

二 结果与分析

三 讨论

全文结论

参考文献

附录

致谢

发布时间: 2006-10-20

参考文献

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