检索结果-南通市图书馆

作者：田旭贵州师范大学

学位级别：硕士

肉桂醇脱氢酶(Cinnamoyl alcohol dehydro,CAD)是木质素合成途径中的限速酶。该酶不仅参与植物的形态建成和生长发育,还参与植物抵抗病原菌等其它生物学过程。系统进化分析表明小立碗藓中ppcad4与Pp CAD1–3的关系较远。前期研究已证实P... 详细信息

肉桂醇脱氢酶(Cinnamoyl alcohol dehydro,CAD)是木质素合成途径中的限速酶。该酶不仅参与植物的形态建成和生长发育,还参与植物抵抗病原菌等其它生物学过程。系统进化分析表明小立碗藓中ppcad4与Pp CAD1–3的关系较远。前期研究已证实Pp CAD1具有合成木质素的潜力,ppcad4的基因功能还尚未报道;且在灰霉菌胁迫下,CAD4的表达量增加最为显著。因此,本研究克隆ppcad4序列,分别在小立碗藓和拟南芥中初步研究其生物学功能,利用酵母杂交技术初步探索ppcad4基因可能存在的表达调控机制。取得如下成果:***4影响植物的生长发育。ppcad4基因影响小立碗藓配子体的形成,相比于野生型,ppcad4-ko配子体的植株叶片更多,推测其可能与小立碗藓传导水分相关。ppcad4影响拟南芥的生长,过表达ppcad4的拟南芥相比于野生型主根减短约55%,果荚增长。***4参与小立碗藓逆境胁迫。在灰霉菌侵染早期,过表达ppcad4减缓了灰霉菌入侵植物的速度,过表达ppcad4植株出现病症时间晚于野生型和敲除型,且该植株中酚类和黄酮含量均高于野生型。在盐和低温胁迫下,ppcad4-ko植株更容易死亡;ppcad4-OE植株则更耐盐和耐低温。因此,ppcad4基因可能参与植物抵御逆境胁迫。***4基因表达可能存在的调控机制。通过酵母单杂交实验证明了MADS5与ppcad4启动子在体外可直接结合,推测MADS5可能与ppcad4启动子结合调控植物的生长发育。酵母双杂交实验筛选到多个与ppcad4相互作用的蛋白;其中对Pp CAT2、Pp E3与ppcad4进行点对点验证,发现二者在体外均能与ppcad4相互结合。推测,ppcad4可能分别与Pp CAT2和Pp E3相互作用调控植物适应逆境。综上,ppcad4影响了植物的生长发育,可能是通过MADS5与ppcad4启动子结合调控植物的生长发育和形态建成;并初步认为ppcad4参与小立碗藓抵御逆境胁迫的防卫反应。ppcad4可能分别与Pp CAT2和Pp E3相互作用,增强植物抵抗逆境胁迫的能力。

关键词：小立碗藓肉桂醇脱氢酶木质素 ppcad4 表达调控

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小立碗藓ppcad4基因敲除载体的构建及功能研究

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安徽农业大学学报 2023年第3期50卷 423-428页

作者：田旭闫慧清刘露谢丽成亮姜山贵州师范大学生命科学学院贵阳550025

木质素是植物抵御外界环境的重要成分,肉桂醇脱氢酶(cinnamic alcohol dehydrogenase,CAD)是木质素合成途径中的关键酶和限速酶之一。前期数据表明,在灰霉菌侵染下,ppcad4基因上调表达,但ppcad4功能尚未明确。本次研究利用同源重组原理... 详细信息

木质素是植物抵御外界环境的重要成分,肉桂醇脱氢酶(cinnamic alcohol dehydrogenase,CAD)是木质素合成途径中的关键酶和限速酶之一。前期数据表明,在灰霉菌侵染下,ppcad4基因上调表达,但ppcad4功能尚未明确。本次研究利用同源重组原理构建ppcad4.1-PTN182-ppcad4.2敲除载体,从而破坏ppcad4的alcohol dehydrogenase GroES-like domain(ADH_N)和zinc-binding dehydrogenase(ADH_zinc_N)结构域。利用PGE 6000介导小立碗藓原生质体转化,筛选并鉴定得到敲除ppcad4突变体植株。qRT-PCR表明,敲除型植株中ppcad4的表达量相对野生型减少了84%。通过对配子体的形态观察发现,ppcad4突变株通过增加配子体中拟叶的数量,使得植株生物量增加,这表明CAD4在早期陆生植物的生长发育中起着重要作用。用灰霉菌侵染小立碗藓发现,0.5 d后野生型配子体菌丝入侵率为15%,cad4-ko菌丝入侵率为40%。侵染1 d后,ppcad4-ko配子体菌丝侵入率是野生型的2倍。表明ppcad4能够增加小立碗藓对真菌病原菌的抗性。

关键词：木质素肉桂醇脱氢酶小立碗藓 ppcad4 基因敲除灰霉菌

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