导读:本文包含了内质网胁迫论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:Bax,inhibitor-1,内质网胁迫,细胞死亡,棉花
内质网胁迫论文文献综述
张景霞,霍雪寒,王芙蓉,张传云,张军[1](2018)在《棉花Bax inhibitor-1影响内质网胁迫介导的细胞死亡的研究》一文中研究指出Bax inhibitor-1(BI-1)是调控内质网胁迫(endoplasmic reticulum stress,ER stress)介导的细胞死亡的关键因子,在植物耐逆中具有重要作用。目前,棉花BI-1(GhBI-1)的耐逆功能及其调控细胞死亡的相关报道较少。在本研究中,采用ER stress专一性诱导毒素——衣霉素(tunicamycin,TM)对棉花幼苗进行胁迫处理,实时定量PCR结果表明,GhBI-1的TM诱导表达具有组织特异性,根GhBI-1对TM的响应更加强烈。通过TM抗性试验及细胞死亡的分析发现,GhBI-1的表达提高了拟南芥的TM抗性,减缓了ER stress介导的细胞死亡。此外,未折迭蛋白反应信号通路中的bZip60转录因子基因的表达受GhBI-1的调控。(本文来源于《山东农业科学》期刊2018年05期)
朱建堂[2](2018)在《玉米Sep15-like调控内质网应激响应逆境胁迫的研究》一文中研究指出玉米是主要的粮食作物和重要的工业原料。由于世界人口增长和环境恶化,加之世界耕地面积逐渐减少,如何提高玉米的抗逆性和产量已成为玉米育种研究中的一个重要问题。通过对作物抗逆基因的鉴定,将转基因技术与传统育种技术相结合,可以有效提高作物的抗逆性和产量。因此,挖掘抗逆相关基因,研究它们的功能及抗逆机制是作物育种的基础性工作。本研究以玉米15 kDa硒蛋白同源基因ZmSep15-like为研究对象,利用玉米突变体和拟南芥等相关材料,通过NaCl和PEG(甘露醇)模拟自然环境中的盐、旱胁迫,对ZmSep15-like基因的功能和作用机制进行了比较系统的研究,主要结果如下:1 ZmSe15-like基因克隆及分子结构特征数据库信息分析发现玉米中存在一个Sep15同源基因。以野生型W22的cDNA为模板,设计特异性的PCR扩增引物,得到了 2个选择性剪切的ZmSep15-likecDNA序列,分别命名为ZmSep15-like-1/2。结合动物及水稻、小麦等植物Sep15基因序列,分析了ZmSep15-like基因的序列特征、分子进化、功能结构域及叁级结构等特点,结果发现Sepl5在所有物种中均十分保守且存在两个相同的保守功能结构域:位于N-端的富含半胱氨酸的UDP葡萄糖:糖蛋白糖基转移酶结合域(UGGT)和位于C-端的参与氧化还原作用的硫氧还蛋白样结构域(TRX-like)。亚细胞定位显示ZmSep15-like主要定位于内质网中。通过qRT-PCR技术对ZmSep15-like基因在不同组织及盐和渗透胁迫下的表达模式进行分析,发现两个选择性剪切的ZmSep15-like的表达并无组织特异性,但在种子和叶中表达相对较高。在盐和渗透胁迫下ZmSep15-/ike的表达水平也呈现出一定的规律,且能够被盐和渗透胁迫所诱导。2 ZmSe15-like基因功能以玉米W22、zmsep15突变体及其杂合体为材料,分别利用20%PEG和200 mM NaCl处理叁叶期的玉米幼苗48 h。相对于野生型来说,突变体的叶片干枯萎焉程度更加严重,且在相对水分含量、脯氨酸、叶绿素等生理指标上也较野生型表现出了敏感的表型。进一步用20%PEG和200 mM NaCl对突变体和野生型的杂交F2遗传群体进行处理,发现该基因与表型是连锁关系。通过对未折迭蛋白反应(UPR)bZIP家族marker基因、ER stress marker基因BiP及PDI的表达进行分析,表明ZmSep15-like可能同样参与了植物ER stress的调控;进一步分析发现突变体蛋白羰基含量明显增加,而蛋白巯基含量显着降低,表明该基因的表达缺失导致了植物在胁迫下ER stress的增加。同时在突变体中定位于内质网中的一个与氧化胁迫相关的基因ERO1的表达也明显上调,且突变体中丙二醛含量显着增高,这表明突变体中的氧化胁迫增加。进一步分析发现相比于野生型,突变体在盐和渗透胁迫处理下积累了更多的ROS,且突变体中ROS产生相关基因的表达明显的增加,而ROS清除相关酶的活性发生了显着降低,这表明ZmSep15-like参与了氧化还原平衡的调节。突变体在盐和渗透胁迫处理下,叶片的干枯萎焉更加严重、叶绿素含量更低,这是否与细胞凋亡有关呢?通过台盼蓝染色分析发现在盐和渗透胁迫处理下突变体比野生型细胞死亡程度更加严重、细胞活性更低,且在突变体中凋亡促进因子的表达明显增加,而凋亡抑制因子的表达显着降低,同时离子泄露更加严重,这表明ZmSep15-like的缺失导致了突变体在盐和渗透胁迫处理下细胞凋亡的敏感性增加。将ZmSep15-like-2在拟南芥中过表达,同时进行200 mM甘露醇和100 mM NaCl处理的表型分析,发现拟南芥过表达ZmSep15-like-2能显着增强拟南芥对甘露醇和NaCl的抗性,过表达系在根长和叶片大小上更具有优势,进一步分析发现ZmSep15-like-2过表达能降低拟南芥在甘露醇和NaCl处理下的ER stress、ROS积累及细胞凋亡的敏感性,这进一步说明了ZmSep15-like 参与了相关的生理过程和信号途径。将突变体和野生型玉米在二硫苏糖醇(DTT)和衣霉素下处理48 h,发现两种内质网抑制剂均能导致突变体中ER stress的增大且积累更多的ROS,这表明ER stress可以直接诱导ROS的积累。3 ZmSp15-like基因响应逆境胁迫的机制动物Sep15同源蛋白能够与UGGT互作,共同参与了内质网中N-糖蛋白的重折迭过程。通过分析发现玉米中存在两个UGGT基因,分别是Zm UGGT1和Zm UGGT2,均定位于内质网中。典型的UGGT蛋白具有两个功能结构域:位于N端的糖基结合域和位于C端的Glyco-transf-8(GT8)家族的糖基转移结构域。生物信息学分析表明ZmUGGT1与典型UGGT的C-末端高度相似,具有GT8家族结构域,而ZmUGGT2与N端糖基结合域高度相似。通过酵母双杂、BiFC、Co-IP及遗传实验证实ZmSep15-like-2与ZmUGGT1能够互作结合且UGGT位于ZmSep15-like-2的下游;ZmSep15-like-2的表达能够影响玉米和拟南芥中UGGT的活性。研究表明ZmUGGT1和ZmUGGT2可能通过互作形成二聚体。把ZmUGGT1和ZmUGGT2分别转化酵母及拟南芥atuggt突变体,并把两个拟南芥转化系杂交得到共表达ZmUGGT1和ZmUGGT2的杂交系,然后进行甘露醇和NaCl的表型分析,发现单独转化ZmUGGT2的酵母和拟南芥与野生型酵母和atuggt突变体相比均没有明显的差异,而单独转化ZmUGGT1的酵母和拟南芥均比单独转化ZmUGGT2的酵母和拟南芥表型要好,而共同转化ZmUGGT1和ZmUGGT2的酵母和拟南芥生长表型最好,这说明虽然ZmUGGT1具有糖基转移的能力,ZmUGGT2不具有糖基转移的能力,但是ZmUGGT2可能通过与ZmUGGT1互作形成一个二聚体来增强ZmUGGT1的活性,以使其能更好参与内质网中N-连糖蛋白的重折迭,缓解ER stress。(本文来源于《山东大学》期刊2018-05-28)
管培燕[3](2018)在《拟南芥内质网蛋白SES1调控盐胁迫抗性的分子机理研究》一文中研究指出土壤盐渍化严重影响植物的生长及发育,成为限制当今作物产量的主要环境因素之一。土壤中的高盐能打破植物体内的离子平衡,对植物造成渗透胁迫、离子毒害及氧化损伤。全球大约20%的耕地及将近一半的灌溉土地受到盐胁迫的危害。因此,如何高效的利用盐渍化土壤、培育耐盐新作物,成为全球广泛关注的问题。为了在盐渍化土壤中生存,植物进化出多种生理生化机制保护自身,减轻盐胁迫对其造成的伤害。例如:重建体内离子平衡、合成渗透保护物质、激活抗氧化酶活性及调控盐胁迫下基因的表达等。同时,近几年研究表明,内质网在应对盐胁迫信号转导及整合方面也发挥重要作用。盐胁迫严重影响内质网中蛋白质的加工折迭过程,导致内质网中未折迭蛋白积累,引发植物内质网胁迫。然而,盐胁迫与内质网胁迫之间的调控关系仍然不清楚。通过正向遗传学,我们分离鉴定了拟南芥中调控盐胁迫抗性的重要功能基因SES1(SENSITIVE to SALT 1),并阐明了其通过缓解盐害造成的内质网胁迫,从而增强植物的盐胁迫抗性。主要实验结果如下:(1)从EMS诱变的拟南芥突变体库中筛选并鉴定了一株盐敏感突变体ses1-1。通过图位克隆确定突变基因为SES1。SES1能完全互补ses1-1及T-DNA插入突变体ses1-2的盐敏感表型。(2)SES1是植物特有的一类含有Saposin B结构域的蛋白质。ses1-1突变的谷氨酸位于该保守结构域内,且该氨基酸在植物界高度保守。拟南芥中共有6个蛋白含有该结构域。进化关系显示其余5个蛋白与SES1亲缘关系较远。在其它植物中,SES1同源蛋白的功能未知。(3)过量表达SES1并没有增强转基因拟南芥的盐胁迫抗性。(4)ses1-1和ses1-2不仅对NaCl超敏感,而且对NaNO_3、KCl、KNO_3、LiCl及甘露醇的抗性均明显下降,表明SES1不仅调控盐胁迫抗性,也是渗透胁迫抗性所必需的功能基因。(5)SES1在拟南芥根、茎、叶、花、果荚、种子均有表达,且受盐胁迫诱导上调。SES1定位于内质网中,且其亚细胞分布不受盐胁迫影响。(6)对照及盐处理条件下ses1体内Na~+含量及盐胁迫响应基因的表达水平与野生型相比无明显差异。RNA-seq结果显示盐胁迫处理后ses1体内参与内质网胁迫相关基因的表达量发生明显改变,表明盐胁迫处理后ses1受到更严重的内质网胁迫。蛋白质组分析检测到14种参与内质网中蛋白折迭加工的组分在NaCl处理后的ses1-2中明显增多,表明盐胁迫条件下,更多未正确加工折迭的蛋白在ses1-2体内积累。透射电子显微镜观察发现盐处理后ses1内质网明显肿胀,形成许多内质网池并出现撕裂现象。(7)SES1具有分子伴侣的活性,能参与蛋白质的折迭过程,且分泌路径Marker蛋白secGFP在ses1体内的荧光信号明显强于WT,且荧光信号主要产生于内质网,表明SES1缺失影响蛋白折迭加工,导致分泌蛋白滞留在内质网内,造成内质网胁迫。(8)SES1受内质网胁迫试剂衣霉素诱导表达,且ses1对衣霉素敏感。SES1启动子中含有内质网胁迫响应元件ERSEL,EMSA、ChIP等实验均证明内质网胁迫感知因子bZIP17能通过靶向ERSEL元件激活SES1表达。在bzip17体内过量表达SES1能恢复bzip17的盐敏感表型。(本文来源于《山东农业大学》期刊2018-04-10)
陈倩,谢旗[4](2018)在《内质网胁迫在植物中的研究进展》一文中研究指出内质网是膜蛋白和分泌蛋白合成新肽链以及新肽链初步折迭修饰的重要场所,只有经过二硫键形成、羟基化以及糖基化等修饰的肽链正确折迭后才能达到其正确蛋白质构象,或进入高尔基体进行进一步的修饰和折迭。然而,折迭和修饰的过程是复杂且易错的,如果生命体遭受某些内源或外源的压力,出错概率会成倍增加。错误折迭的蛋白质由内质网中的质量检测系统识别并滞留在内质网内,一旦错误蛋白积累量超过内质网的承受能力,就会引起细胞一系列的响应以实现新的内质网稳态,这个过程称为内质网应激反应,也称内质网胁迫应答。重新实现内质网稳态的方法主要有非折迭蛋白反应、内质网相关的蛋白质降解过程、自噬过程以及细胞凋亡。这些过程在酵母和动物领域的研究已经非常系统,主要总结了这些过程在高等生物中的保守作用机制以及在植物领域的研究进展,希望能够为致力于植物生长发育或胁迫响应过程的研究人员提供参考。(本文来源于《生物技术通报》期刊2018年01期)
焦裕冰,秦元霞,何青云,李方方,申莉莉[5](2018)在《内质网应激因子NAC089突变体的创建及其对病毒侵染胁迫的响应》一文中研究指出有研究表明烟草花叶病毒(Tobacco mosaic virus,TMV)或黄瓜花叶病毒(Cucumber mosaic virus,CMV)侵染烟草能够激活转录因子Nb NAC089,从ER膜移至细胞核。为进一步阐释内质网应激因子Nb NAC089对病毒侵染胁迫的响应机制,利用CRISPR/Cas9技术构建敲除载体,经烟草遗传转染获得Nb NAC089基因突变植株。植株接种病毒后采用qRTPCR检测病毒CP基因和寄主UPR基因的表达。结果表明:CRISPR/Cas9系统定点敲除Nb NAC089基因后,目的基因靶位点序列有碱基的置换与缺失。正常生长条件下,转基因植株与野生型无差异。植株接种TMV-GFP后24~96 h,突变体中UPR基因(Bi P、b ZIP28、b ZIP60)的表达量显着高于野生型;接种TM V-GFP后2~6 d突变体中病毒的积累量和扩展速度显着高于野生型。表明Nb NAC089为UPR的抑制因子,对病毒增殖具有负调控作用。(本文来源于《植物病理学报》期刊2018年04期)
[6](2017)在《植物内质网胁迫应答与生殖期耐热性》一文中研究指出Elevated temperatures have a great impact on plant reproductive development and therefore subsequent ultimate fruit and/or seed set;however,but the underlying molecular mechanisms are not well understood.We used transcriptome profiling to investigate the effect of heat stress on reproductive development of Arabidopsis(Arabidopsis thaliana) seedlings with transcriptome profiling of several organs/structures and observed distinct response patterns between in vegetative and vs.reproductive tissues.Exposure to Heat stress exposure affected reproductive developmental programs including early phases of anther/ovule development and meiosis,and,also,genes participating in the unfolded protein response(UPR) were enriched among in the heat up-regulated reproductive tissue-specific genes that were up-regulated by heat.Moreover,we found that the bzip28 bzip60 double mutant,which is defective in the UPR,was sensitive to heat stresses,with and had reduced silique length and fertility compared to the wild-type.Comparison of heat responsiveness between the wild-type and bzip28 bzip60 plants identified 521 genes that were regulated by bZIP28 and/bZIP60 upon heat stress during reproductive stages,most of which were non-canonical UPR genes.Further ChlP-Seq analyses revealed133 likely direct targets of bZIP28 in Arabidopsis seedlings subjected to heat stress,including 27 genes that were also up-regulated by heat during reproductive development.Our results provide novel important insights into heat responsiveness in Arabidopsis reproductive tissues and demonstrate the protective roles of the UPR for maintaining fertility upon heat stress in plants.Plant Cell.(2017) 29:1007-1023.(本文来源于《2017中国长叁角遗传学大会会议手册》期刊2017-10-27)
孙玲,王晓蕾,张宇飞,孙卫红,刘建祥[7](2018)在《拟南芥转录因子NAC103在内质网胁迫应答中的抗性分析》一文中研究指出环境胁迫是影响粮食产量和品质的重要因素,在内质网胁迫条件下构建植物基因调控网络有利于粮食增产。为了分析拟南芥内质网胁迫应答过程中转录因子NAC103的生物学功能,本研究利用RNAi技术筛选到NAC103低量表达植株,并利用之前发表过的NAC103过量表达植株,发现低量和过量表达NAC103的转基因植株在内质网胁迫应答中具有不同的表现型。我们统计分析了含有真叶植株、只有子叶植株和没有子叶植株的百分率,结果表明:与野生型拟南芥相比,过量表达NAC103转基因植株对内质网胁迫的耐受性更高,而低量表达NAC103转基因植物对内质网胁迫更敏感。因此,拟南芥转录因子NAC103在抵御内质网胁迫的抗性应答中具有重要作用。(本文来源于《分子植物育种》期刊2018年05期)
杨正婷,刘建祥[8](2016)在《植物内质网胁迫应答研究进展》一文中研究指出内质网是所有分泌蛋白和大部分膜蛋白合成和折迭的场所。当植物处于逆境时,错误折迭和未折迭蛋白会大量积累在内质网,导致内质网胁迫,为了缓解胁迫,细胞会启动保守的未折迭蛋白应答途径去帮助蛋白折迭,或将错误折迭蛋白降解。内质网胁迫应答在植物发育、抗逆、抗病等过程中发挥了重要的作用。总结了近年来内质网胁迫在植物中的相关报道,对膜结合转录因子和内质网胁迫之间的关系进行了阐述,并提出在研究内质网胁迫途径中未解决的问题,以期为进一步理解内质网胁迫和抗逆的关系提供一些参考。(本文来源于《生物技术通报》期刊2016年10期)
张双双,刘建祥,陆孙杰[9](2016)在《热激转录因子HSFA1d参与植物内质网胁迫应答》一文中研究指出环境胁迫是全球范围内影响植物正常生长发育的重要因素之一.研究植物的抗逆机制,运用生物技术提高作物的抗逆性,不仅具有重要的科学意义,也对农业生产具有重要的促进作用.内质网是蛋白合成和加工的重要场所,当环境胁迫引起内质网中错误折迭蛋白积累时,就会引起一个保守的未折迭蛋白应答(UPR)机制,帮助细胞达到一个新的平衡状态.热激转录因子HSFA1s在植物细胞质热激反应过程中起着重要的作用.本研究证明,拟南芥HSFA1d的表达受内质网胁迫的诱导,过表达HSFA1d的转基因植株对内质网胁迫诱导剂衣霉素(TM)具有一定程度的抗性.统计显示,在TM板上生长的转基因植株出真叶率明显提高.亚细胞定位显示,HSFA1d在正常条件下定位于细胞质中,当受到内质网胁迫时,HSFA1d从细胞质转移到细胞核中.HSFA1d可以调控UPR下游基因的表达.这些结果表明,经典的热激反应相关热激转录因子HSFA1d也参与了植物的内质网未折迭蛋白应答过程.(本文来源于《中国科学:生命科学》期刊2016年04期)
曹广灿,林一欣,薛梅真,邢芦蔓,吕伟增[10](2016)在《玉米种胚内质网胁迫相关基因对人工老化处理的响应》一文中研究指出【目的】在植物中,内质网胁迫(endoplasmic reticulum stress,ERS)和未折迭蛋白应答(unfolded protein response,UPR)参与环境胁迫响应过程,然而,玉米种子老化过程中内质网胁迫相关基因表达情况尚未见报道。文章利用基因数字表达谱技术探究玉米种子老化过程中内质网胁迫相关基因表达规律,以期为揭示种子衰老的分子机制提供理论依据。【方法】以玉米杂交种郑单958种子为材料,采用高温(45℃)高湿(相对湿度100%)的方法进行人工老化处理。分别提取未老化处理(对照)和老化处理3 d的玉米种胚总RNA,利用Illumina Hi Seq TM 2000平台进行高通量测序。去除原始数据中的接头序列、包含模糊碱基的序列以及低质量序列,获得Clean reads,利用短序列比对软件SOAPaligner/SOAP2将Clean Reads分别比对到玉米参考基因组和参考基因序列,采用RPKM(reads per kb per million reads)方法计算基因的表达量,根据FDR(false discovery rate)<0.001和|log2 ratio(T/CK)|≥1的标准筛选差异表达的基因,对获得的差异表达基因(differentially expressed genes,DEGs)进行KEGG(kyoto encyclopedia of genes and genomes)数据库功能注释分析,筛选出响应人工老化的内质网胁迫相关差异表达基因。利用q RT-PCR技术定量分析内质网胁迫相关基因在不同人工老化时间内的表达特性。【结果】基因数字表达谱鉴定结果表明,有104个差异表达基因在人工老化过程中参与内质网蛋白质加工(protein processing in endoplasmic reticulum)通路,其中内质网胁迫相关基因有97个(81个上调表达,16个下调表达)。对差异表达基因功能注释分析表明,内质网胁迫的标志性蛋白基因Bi P以及分子伴侣蛋白基因CRT、CNT和GRP94等显着上调表达。参与内质网相关性降解(endoplasmic reticulum-associated degradation,ERAD)途径的有83个差异表达基因(70个上调,13个下调),其中启动ERAD途径的关键酶基因EDEM(ER degradation enhancing mannosidase I-like protein)下调,参与蛋白泛素化的E2泛素结合酶基因Ubc H5、E3泛素连接酶基因Hrd1和Doa10等也发生显着的表达变化。q RT-PCR结果表明,内质网胁迫相关基因在不同人工老化时间内表现表达多样性和复杂性。【结论】人工老化处理能造成玉米种胚细胞发生内质网胁迫。细胞通过上调分子伴侣基因表达和诱导ERAD途径响应内质网胁迫,但ERAD途径受阻可能引起错误折迭蛋白聚集,从而进一步加剧细胞损伤,最终导致种子活力降低甚至丧失。(本文来源于《中国农业科学》期刊2016年03期)
内质网胁迫论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
玉米是主要的粮食作物和重要的工业原料。由于世界人口增长和环境恶化,加之世界耕地面积逐渐减少,如何提高玉米的抗逆性和产量已成为玉米育种研究中的一个重要问题。通过对作物抗逆基因的鉴定,将转基因技术与传统育种技术相结合,可以有效提高作物的抗逆性和产量。因此,挖掘抗逆相关基因,研究它们的功能及抗逆机制是作物育种的基础性工作。本研究以玉米15 kDa硒蛋白同源基因ZmSep15-like为研究对象,利用玉米突变体和拟南芥等相关材料,通过NaCl和PEG(甘露醇)模拟自然环境中的盐、旱胁迫,对ZmSep15-like基因的功能和作用机制进行了比较系统的研究,主要结果如下:1 ZmSe15-like基因克隆及分子结构特征数据库信息分析发现玉米中存在一个Sep15同源基因。以野生型W22的cDNA为模板,设计特异性的PCR扩增引物,得到了 2个选择性剪切的ZmSep15-likecDNA序列,分别命名为ZmSep15-like-1/2。结合动物及水稻、小麦等植物Sep15基因序列,分析了ZmSep15-like基因的序列特征、分子进化、功能结构域及叁级结构等特点,结果发现Sepl5在所有物种中均十分保守且存在两个相同的保守功能结构域:位于N-端的富含半胱氨酸的UDP葡萄糖:糖蛋白糖基转移酶结合域(UGGT)和位于C-端的参与氧化还原作用的硫氧还蛋白样结构域(TRX-like)。亚细胞定位显示ZmSep15-like主要定位于内质网中。通过qRT-PCR技术对ZmSep15-like基因在不同组织及盐和渗透胁迫下的表达模式进行分析,发现两个选择性剪切的ZmSep15-like的表达并无组织特异性,但在种子和叶中表达相对较高。在盐和渗透胁迫下ZmSep15-/ike的表达水平也呈现出一定的规律,且能够被盐和渗透胁迫所诱导。2 ZmSe15-like基因功能以玉米W22、zmsep15突变体及其杂合体为材料,分别利用20%PEG和200 mM NaCl处理叁叶期的玉米幼苗48 h。相对于野生型来说,突变体的叶片干枯萎焉程度更加严重,且在相对水分含量、脯氨酸、叶绿素等生理指标上也较野生型表现出了敏感的表型。进一步用20%PEG和200 mM NaCl对突变体和野生型的杂交F2遗传群体进行处理,发现该基因与表型是连锁关系。通过对未折迭蛋白反应(UPR)bZIP家族marker基因、ER stress marker基因BiP及PDI的表达进行分析,表明ZmSep15-like可能同样参与了植物ER stress的调控;进一步分析发现突变体蛋白羰基含量明显增加,而蛋白巯基含量显着降低,表明该基因的表达缺失导致了植物在胁迫下ER stress的增加。同时在突变体中定位于内质网中的一个与氧化胁迫相关的基因ERO1的表达也明显上调,且突变体中丙二醛含量显着增高,这表明突变体中的氧化胁迫增加。进一步分析发现相比于野生型,突变体在盐和渗透胁迫处理下积累了更多的ROS,且突变体中ROS产生相关基因的表达明显的增加,而ROS清除相关酶的活性发生了显着降低,这表明ZmSep15-like参与了氧化还原平衡的调节。突变体在盐和渗透胁迫处理下,叶片的干枯萎焉更加严重、叶绿素含量更低,这是否与细胞凋亡有关呢?通过台盼蓝染色分析发现在盐和渗透胁迫处理下突变体比野生型细胞死亡程度更加严重、细胞活性更低,且在突变体中凋亡促进因子的表达明显增加,而凋亡抑制因子的表达显着降低,同时离子泄露更加严重,这表明ZmSep15-like的缺失导致了突变体在盐和渗透胁迫处理下细胞凋亡的敏感性增加。将ZmSep15-like-2在拟南芥中过表达,同时进行200 mM甘露醇和100 mM NaCl处理的表型分析,发现拟南芥过表达ZmSep15-like-2能显着增强拟南芥对甘露醇和NaCl的抗性,过表达系在根长和叶片大小上更具有优势,进一步分析发现ZmSep15-like-2过表达能降低拟南芥在甘露醇和NaCl处理下的ER stress、ROS积累及细胞凋亡的敏感性,这进一步说明了ZmSep15-like 参与了相关的生理过程和信号途径。将突变体和野生型玉米在二硫苏糖醇(DTT)和衣霉素下处理48 h,发现两种内质网抑制剂均能导致突变体中ER stress的增大且积累更多的ROS,这表明ER stress可以直接诱导ROS的积累。3 ZmSp15-like基因响应逆境胁迫的机制动物Sep15同源蛋白能够与UGGT互作,共同参与了内质网中N-糖蛋白的重折迭过程。通过分析发现玉米中存在两个UGGT基因,分别是Zm UGGT1和Zm UGGT2,均定位于内质网中。典型的UGGT蛋白具有两个功能结构域:位于N端的糖基结合域和位于C端的Glyco-transf-8(GT8)家族的糖基转移结构域。生物信息学分析表明ZmUGGT1与典型UGGT的C-末端高度相似,具有GT8家族结构域,而ZmUGGT2与N端糖基结合域高度相似。通过酵母双杂、BiFC、Co-IP及遗传实验证实ZmSep15-like-2与ZmUGGT1能够互作结合且UGGT位于ZmSep15-like-2的下游;ZmSep15-like-2的表达能够影响玉米和拟南芥中UGGT的活性。研究表明ZmUGGT1和ZmUGGT2可能通过互作形成二聚体。把ZmUGGT1和ZmUGGT2分别转化酵母及拟南芥atuggt突变体,并把两个拟南芥转化系杂交得到共表达ZmUGGT1和ZmUGGT2的杂交系,然后进行甘露醇和NaCl的表型分析,发现单独转化ZmUGGT2的酵母和拟南芥与野生型酵母和atuggt突变体相比均没有明显的差异,而单独转化ZmUGGT1的酵母和拟南芥均比单独转化ZmUGGT2的酵母和拟南芥表型要好,而共同转化ZmUGGT1和ZmUGGT2的酵母和拟南芥生长表型最好,这说明虽然ZmUGGT1具有糖基转移的能力,ZmUGGT2不具有糖基转移的能力,但是ZmUGGT2可能通过与ZmUGGT1互作形成一个二聚体来增强ZmUGGT1的活性,以使其能更好参与内质网中N-连糖蛋白的重折迭,缓解ER stress。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
内质网胁迫论文参考文献
[1].张景霞,霍雪寒,王芙蓉,张传云,张军.棉花Baxinhibitor-1影响内质网胁迫介导的细胞死亡的研究[J].山东农业科学.2018
[2].朱建堂.玉米Sep15-like调控内质网应激响应逆境胁迫的研究[D].山东大学.2018
[3].管培燕.拟南芥内质网蛋白SES1调控盐胁迫抗性的分子机理研究[D].山东农业大学.2018
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标签:Bax; inhibitor-1; 内质网胁迫; 细胞死亡; 棉花;