论文题目: （1）水稻乙醛酸循环和乙酰辅酶A合成酶在水淹胁迫下的功能研究 （2）拟南芥全基因组逆转座基因的鉴定和单、双子叶植物编码丙酮酸脱羧酶的逆转座基因的进化研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 生物化学与分子生物学
作者: 巫永睿
导师: 韩斌
关键词: 水稻,乙醛酸循环体,异柠檬酸裂解酶,苹果酸合成酶,乙酰辅酶合成酶,拟南芥,逆转座基因,丙酮酸脱羧酶
文献来源: 中国科学院研究生院（上海生命科学研究院）
发表年度: 2005
论文摘要: 水稻是半水生植物,它能通过改变代谢途径忍受一段时间的水淹胁迫。在本研究中,我们发现水稻在水淹胁迫条件下,乙醛酸循环被启动,参与由于乙醇酵解所累积的乙醛代谢。我们在水稻中鉴定和克隆了乙醛酸循环两个关键基因:异柠檬酸裂解酶(isocitrate lyase, ICL: EC 4.1.3.1)基因和苹果酸合成酶(malate synthase, MS: EC 4.1.3.2)基因。这两个基因在芽、幼苗、剑叶、花和灌浆期穗中没有发现表达,但是在水淹胁迫时特异表达。同时,乙醛水溶液培养水稻幼苗也能诱导Icl 和Ms 的转录激活,这表明Icl 和Ms 的调控机制跟代谢物有关而不是低氧。我们还克隆了水稻两个乙酰辅酶A 合成酶基因,OsAcs2 和OsAcs4。OsAcs4 在芽、幼苗、剑叶、花和灌浆期穗中表达都很低,水淹和乙醛都能诱导它转录激活,表达模式和Icl,Ms 很相似。水淹时酶活性检测证实ICL 和ACS 酶活性都是上调的。我们还发现乙醛脱氢酶2(aacetaldehyde dehydrogenase2a, ALDH2a)同时也受水淹和乙醛诱导,暗示了ALDH2a,ACS 和乙醛酸循环有非常密切的关系。水淹时乙醛积累,它们协同表达,把乙醛转化成低毒或无毒的代谢中间产物,使水稻在缺氧时能耐受更长的时间。OsAcs2 在各组织中表达都很高,不受水淹和乙醛诱导。拟南芥野生型的Icl 和Ms 不受乙醛诱导,但是OsAcs2 和OsAcs4的转基因拟南芥的Icl和Ms能被乙醛转录激活,暗示了水稻和拟南芥的乙醛酸循环存在共同的调控机制。细胞内存在着逆转录酶,在物种进化过程中它们可能通过某种机制以mRNA为模板逆转录合成相应的DNA 互补链,再形成双链DNA,然后这种双链DNA 又在某些整合酶的作用下被插回到染色体上, 这个过程就叫逆转座(retroposition),而经过逆转座产生的基因就叫逆转座基因(retroposon) 。我们通过序列分析在拟南芥基因组中鉴定了69 个逆转座基因。它们大多数来自成熟的mRNA,其中20 个逆转座基因还残留着逆转录过程的痕迹,如截短(truncation),缺失(deletion) 和序列添加( extra sequence addition)。
论文目录:
目录
摘要
第一章 水稻日本晴Conti9125重叠群克隆关系的验证和通过日本晴探针筛选定位于广陆矮四号第四号染色体的克隆
一、引言
二、材料和方法
三、结果和讨论
3.1 位于水稻四号染色体上的BAC 克隆a0059D20 的延伸
3.2 通过日本晴精细物理图寻找广陆矮四号第四号染色体测序克隆
第二章 水稻乙醛酸循环和乙酰辅酶 A 合成酶在水淹胁迫下的功能
一、引言
二、材料和方法
三、试验结果
3.1 /c/ 和Ms 基因的克隆
3.2 /c/ 和Ms 基因在各组织中的表达
3.3 /c/和Ms基因在水淹条件下的表达和乙醛酸循环的激活
3.4 乙醛诱导/c/和Ms 表达
3.5 水淹和乙醛同时诱导Aldh2a 表达上调
3.6 水稻乙酰辅酶A合成酶(ACS)基因的克隆
3.7 水稻OsAc54 和OsAc52 在各组织中的表达
3.8 水稻OsAc54 和OsAc52 在水淹下的表达
3.9 水稻OsAc54 和OsAc52 在乙醛诱导下的表达
3.10 拟南芥Icl和Ms在乙醛诱导下的表达
四、讨论
五、需要继续的工作
第三章 拟南芥全基因组逆转座基因的鉴定
一、引言
二、材料和方法
三、结果
3.1 基因注释和功能分类
3.2 逆转座基因的表达
3.3 逆转座基因和基因组构成
3.4 逆转座与基因组进化
四、讨论
4.1 逆转座基因鉴定标准
4.2 逆转座基因的功能组成
4.3 逆转座基因:祖先基因表达的化石
4.4 逆转座基因与基因组进化
第四章 单、双子叶植物逆转座基因-PDC 的进化研究
一、引言
二、材料和方法
三、实验结果
3.1 单子叶植物的逆转座基因-PDC 的鉴定
3.2 单子叶植物的逆转座基因-PDC 的组织特异性表达
3.3 双子叶植物的逆转座基因-PDC 的鉴定
3.4 双子叶植物(拟南芥)逆转座基因-PDC 的组织特异性表达
四、讨论
结束语
参考文献
发表文章
致谢
发布时间: 2005-09-09
参考文献
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