水杨酸羟化酶论文-陈圆圆

水杨酸羟化酶论文-陈圆圆

导读:本文包含了水杨酸羟化酶论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:水杨酸,水杨酸羟基化酶S5H,酵母单杂交,叶片衰老

水杨酸羟化酶论文文献综述

陈圆圆[1](2019)在《拟南芥水杨酸羟基化酶基因S5H的转录调控机理研究》一文中研究指出水杨酸(Salicylic acid,SA)是一种调控植物生长发育的重要植物酚类激素,精确地调控植物体内SA的合成代谢和分解代谢对于维持SA的动态平衡具有重要意义。我们前期实验证明SA羟基化是SA的重要修饰方式,通过清除植物体内过多的SA来调控SA动态平衡,其中S5H受SA诱导,将SA羟基化生成2,5-二羟基苯甲酸(2,5-DHBA),但是对于SA羟基化酶基因S5H的转录调控机理尚不清楚。本研究以SA羟基化酶基因S5H为突破口,利用酵母单杂交技术,筛选与S5H启动子互作的转录因子,利用遗传学、植物生理学、植物代谢、形态学等方法研究其表达调控模式和生物学功能,从而解析S5H基因的转录调控网络,主要研究结果如下:(1)鉴定了598 bp的S5H启动子区域具有完整的启动子功能由于全长S5H启动子作为“诱饵”进行AbA抗性筛选时,其在酵母单杂交系统中存在自激活现象,因此我们将启动子截短为598 bp、1232 bp、1843 bp叁个不同长度片段,以GUS作为报告基因构建双元表达载体,用于筛选具有功能的较短的启动子片段。烟草瞬时表达和稳定转基因株系的GUS染色结果表明,这叁段启动子片段均具有启动子活性且具有SA诱导活性,因此我们利用598 bp S5H启动子作为诱饵用于酵母单杂交筛选调控S5H基因表达的转录因子。(2)通过酵母单杂交筛选验证获得了6个与S5H启动子结合的转录因子选用衰老叶片和病原菌Pst DC3000处理的叶片提取RNA,建立cDNA文库,利用酵母单杂交系统筛选调控S5H表达的转录因子。通过对阳性克隆PCR产物检测,经测序和NCBI数据库Blast比对分析,获得15个转录因子作为候选互作蛋白。结合酵母单杂交系统与DLR分析系统验证结果确认转录因子WRKY1、AXR2、PH、C2H2、HMG和WRKY18与598 bp的S5H启动子存在潜在的结合关系。(3)基因缺失和过表达实验表明WRKY1调控叶片衰老表型通过分子鉴定获得了互作蛋白的T-DNA插入纯合突变体,对其进行叶片离体黑暗诱导处理。发现与野生型相比,wrky18,axr2突变体叶片具有提前衰老的表型,wrky1,nac6突变体叶片出现晚衰表型。结合酵母单杂交系统与DLR分析系统结果,我们选取了WRKY1作为目标基因进行深入研究,通过构建WRKY1过表达株系,发现过表达株系出现叶片早衰表型,进一步说明WRKY1基因与叶片衰老密切相关。(4)WRKY1超表达和wrky1突变体中水杨酸代谢相关基因的表达特征在WRKY1-OE中,S5H,S3H基因的表达显着上升,同时水杨酸合成基因ICS1,ICS2的表达明显上调,另外,SAG13,PR1,SGR1在过表达植物中基因显着上调,与其叶片早衰表型一致,而在wrky1中被抑制表达,与其叶片衰老延缓表型相一致。(5)WRKY1超表达和wrky1突变体中水杨酸的代谢分析通过对WRKY1超表达和突变体植株中自由态SA,总SA以及总2,5-DHBA的测定结果显示,与野生型相比,超表达株系中叁种成分均有所上升,而突变体wrky1中的总SA以及2,5-DHBA含量显着下调。因此我们推测可能由于WRKY1协调诱导ICS1,ICS2以及S5H的表达从而增加了SA和2,5-DHBA的合成,诱导了叶片早衰进程。综上所述,本研究证明598 bp的S5H启动子区域具有完整的启动子功能,并利用其作为诱饵片段筛选S5H基因的调节因子。验证获得了6个与S5H启动子结合的转录因子,进一步鉴定获得了一个能够调控SA和2,5-DHBA代谢以及叶片衰老的转录因子WRKY1。(本文来源于《浙江师范大学》期刊2019-03-17)

赵利[2](2017)在《水稻异分支酸合酶和水杨酸羟基化酶的鉴定与功能研究》一文中研究指出水杨酸(Salicylic acid,SA)是一种广泛存在于植物中的重要激素,可以直接或间接地调节植物的抗病反应、叶片衰老等生命活动。不同植物中的SA含量差异很大。目前,模式植物拟南芥中SA的生物学功能、合成代谢和分解代谢研究地相对比较清楚,而单子叶植物水稻中SA相关的研究尚未取得很大的进展。为了探索SA在水稻中的代谢机制,本文综合运用分子生物学、生物化学、遗传学、植物病理学等研究方法,开展对水稻异分支酸合酶、SA羟基化酶的生物信息学分析和生物学功能研究,鉴定了异分支酸合酶OsICS1、SA羟基化酶OsS5H-1和OsS5H-2在SA代谢中的生物学功能,具体研究结果如下:(1)生物信息学分析结果表明,候选基因OsICS1有异分支酸合成酶家族保守的结构域;候选基因OsS5H-1、OsS5H-2均有2-酮戊二酸依赖性亚铁加氧酶结构域。(2)利用酶活测定方法,以SA为底物测定了 OsS5H-1和OsS5H-2羟基化酶的催化活性,均可以催化SA的羟基化。(3)利用拟南芥转基因技术,成功获得OsICS1、OsS5H-1、OsS5H-2的互补转基因植株 OsICS1-C-1、OsICS1-C-2;OsS5H-1-C-1、OsS5H-1-C-2、OsS5H-1-C-3;OsS5H-2-C-1、OsS5H-2-C-2。(4)利用CRISPRCas9技术和水稻转基因方法,成功获得了 CsICS1的纯合突变体ics1-1、ics1-2、ics1-3;OsSH-1的纯合突变体s5h-1-1 s5h-1-2、s5h-1-3;OsS5H-2的纯合突变体s5g-2-1、sh5-2-2;OsS5H-1的超表达转基因植株OsS5H-1OE-1、OsS5H-1OE-2、OsS5H-10E-3;OsS5H-2 的超表达转基因植株 OsS5H-20E-1、OsS5H-20E-2。(5)利用实时荧光定量技术,对相关基因的表达进行了分析。OCICS1和OsS5H-1在衰老的叶片中表达量高于幼嫩的叶片,而OsS5H-2相反;OsICS1和OsS5H-2均不受SA诱导;OsS5H-1受SA诱导后,表达量增加了 95%;ics1突变体中SA响应基因PR1#051和PR10a的表达量显着低于日本晴。(6)对转基因后代的遗传分析表明,OsICS1-C-1和OsICS1-C-2改变了atsid2(salicylic acid deficent 2)延迟衰老的表型;ics1-1、ics1-2、ics1-3萌发15天后,表现出氧化胁迫病斑的性状,和SA缺失转基因植株NahG表型相似;OsS5H-1-C-1、OsS5H-1-C-2、OsS5H-1-C-3、OsS5H-2-C-1、OsS5H-2-C-2 改变了ats3hs5 瘦小和早衰的表型;s5h-h-1-、s5h-1-2、s5h-1-3的株高低于日本晴,OsS5H-1OE-1、OsS5H-1OE-2、OsS5H-1OE-3的株高明显高于日本晴;分蘖盛期接种白叶枯后,超表达转基因植株均表现为增强的感病性,而s5h-1和s5h-2突变体均未表现出增强的抗病性。(7)对转基因后代代谢分析表明,OsICS1-C-1和OsICS1-C-2中SA的含量显着增加,改变了 atsid2缺失 SA 的表型;OsS5H-1-C-1、OsS5H-1-C-2、OsS5H-1-C-3、OsS5H-2-C-1、OsS5H-2-C-2中SA的含量显着降低,改变了 SA过度积累的表型;15天的ics1-1、ics1-2、ics1-3突变体中SA的含量降低了 67%,而在40天时,SA的含量没有明显变化;超表达转基因植株中SA的含量明显降低,2,5-DHBA明显增加;s5h-1-1、s5h-1-2、s5h-1-3的水杨酸明显增加,2,5-DHBA明显降低;s5h-2-1、s5h-2-2中SA的含量没有明显变化。以上结果表明,OsICS1是水稻幼苗时期SA合成的关键基因;OsS5H-1和OsS5H-2可以催化SA的羟基化;SA和抗病相关。(本文来源于《浙江师范大学》期刊2017-03-08)

董斐,崔长征,冯天才,冯耀宇,刘勇弟[3](2012)在《中度嗜盐菌Martelella sp.AD-3降解菲过程中水杨酸-5-羟化酶的酶学性质》一文中研究指出【目的】研究中度嗜盐菌Martelella sp.AD-3在降解菲过程中水杨酸-5-羟化酶的活性与菲降解效率的关系及其酶学性质。【方法】通过HPLC分析菲的降解效率和AD-3菌粗酶液催化水杨酸的产物,根据NADH在340 nm处的吸光度变化计算水杨酸-5-羟化酶的活性。【结果】水杨酸-5-羟化酶是一种诱导酶,在AD-3菌的对数生长期和稳定初期时活性较高,酶活力大小与该菌对菲的降解速率基本一致。在菲浓度为200 mg/L、生长盐度为3%、pH为9.0的培养条件下,AD-3菌株表达的水杨酸-5-羟化酶的活力最高,为132.8 nmol/(min.mg)。水杨酸-5-羟化酶催化水杨酸降解时的最适温度、pH和盐度分别为30℃、7.5和3%,酶的最大反应速率为200 nmol/(min.mg)、米氏常数Km为8.7μmol/L。【结论】AD-3菌在降解菲的过程中表达水杨酸-5-羟化酶,该酶的活性与菲降解速率具有相关性。(本文来源于《微生物学报》期刊2012年08期)

杨建佳[4](2012)在《萘降解菌株Pseduomonas putida ND6中水杨酸羟化酶同工酶编码基因nahU的生物学功能研究》一文中研究指出萘是一种常见的环境污染物,是最简单的多环芳香烃。我们研究的降解菌株Pseudomonas putida ND6是一株高效降解萘的菌株,它可以在无机盐液体培养基中于48h内将2g/L的萘降解98%。与大部分的降解细菌一样,ND6菌株的降解基因也位于质粒上。该菌株含有两个大质粒,其中与萘降解有关的是101858 bp的质粒pND6-1。pND6-1质粒已被测序和注释,并测定了其拷贝数为2。序列分析表明,pND6-1上萘降解基因组成两个操纵子:上游操纵子(nah操纵子)包括nahAaAbAcAdBFCED,编码的酶将萘转变为水杨酸;下游操纵子(sal操纵子)包括nahGTHINLOMKJY,编码的酶将水杨酸经由儿茶酚间位裂解途径生成乙酰乙醛和丙酮酸。在pN06-1质粒中,经典的萘降解操作子之外还存在着两个额外的萘降解基因,即水杨醛脱氢酶基因nahF的同工基因nahV和水杨酸羟化酶基因nahG的同工基因nahU。本文主要研究了水杨酸羟化酶基因nahG的同工基因nahU生物学功能。通过自杀载体同源重组的方法进行基因敲除,得到了nahU和nahG基因突变株ND6-ΔΔU和ND6-ΔΔG。对比了野生型ND6与基因敲除菌株ND6-ΔΔU和ND6-ΔΔG在生长和萘降解速率方面的不同,发现ND6-ΔΔU的萘降解速率明显比野生型ND6低,但是ND6-ΔΔG的萘降解速率与野生型ND6相似;在mRNA水平上,在突变菌株ND6-ΔΔU和ND6-ΔΔG中,nahU基因的表达量比野生型ND6低,但是nahG基因的表达量比野生型ND6高。在水杨酸羟化酶活性方面,无论以何种碳源培养,野生型ND6的水杨酸羟化酶活性都比nahU基因突变型菌株高,比nahG基因突变株的水杨酸羟化酶活性低。以上结果表明:nahU基因表达的水杨酸羟化酶活性明显比nahG基因高,同工基因7nahU的存在大大增加了细胞中水杨酸羟化酶的量,从而加快了萘的降解速率;nahU基因可以作为经典水杨酸羟化酶nahG基因的后备和补充,当经典的经典水杨酸羟化酶nahG基因发生突变或者缺失后,nahU基因在突变株中仍然能发挥作用,使突变株继续生存。(本文来源于《湖北大学》期刊2012-06-01)

王志华[5](2006)在《水杨酸-5-羟化酶基因和p35基因表达影响植物抗病及抗病机理研究》一文中研究指出本论文研究了外源基因表达对植物抗病的影响及可能抗病机理,由叁部分组成:第一章:概述了植物抗病信号分子水杨酸(SA)、茉莉酸(JA)和乙烯(ET)的作用机理和抗病途径中相关基因的作用以及SA、JA、ET之间的协同和拮抗关系;讨论了新的抗病信号分子龙胆酸(GA)在植物抗病途径中的作用。杆状病毒抗细胞凋亡p35基因以及抑制植物细胞凋亡对植物抗病的影响也进行了文献综述。第二章:水杨酸是重要的抗病信号分子,水杨酸-5-羟化酶(S5H)能够将SA代谢为GA。将来源于Ralstonia U2菌株的nagAaGHAb基因在烟草表达,探讨水杨酸转化为龙胆酸及对植物抗病的影响。转化烟草T1代种子在含有50mg/L卡那霉素的种子发芽培养基初筛,再经过PCR和RT-PCR验证转基因能够稳定遗传和表达。选取单拷贝的T1转化系种子在不同浓度水杨酸的发芽培养基发芽,结果表明转化烟草比野生型烟草能够耐受外源高浓度水杨酸,提示S5H能够将SA代谢。转化烟草感染烟草花叶病毒后减弱了过敏反应,Western-blot和RT-PCR分析PR-1蛋白的表达降低,二氨基联苯胺染色结果表明表达S5H不影响H2O2的积累。HPLC分析转化烟草接种TMV后不同时间SA含量的变化,与野生型相比转化烟草SA含量降低。以上结果说明S5H基因表达减弱植物过敏反应,增加对烟草花叶病毒的易感性。第叁章:抗细胞凋亡基因能够诱导植物对生物或者非生物胁迫产生抗性。将来源于苜蓿银纹夜蛾核多角体病毒的抗细胞凋亡p35基因转化烟草,获得的T1代转化烟草RT-PCR和Western blot检测结果表明p35基因获得转录并表达。接种植物病原细菌丁香假单胞菌和真菌核盘菌后转化烟草抗病效果显着增强,并延迟烟草花叶病毒TMV感染后引起的过敏反应。二氨基联苯胺染色表明转化和野生型烟草感染TMV后诱导过氧化氢积累无明显区别,野生型感染TMV24h后可以检测到DNA Laddering而转化烟草则没有; RT-PCR结果表明,表达p35蛋白可增强烟草感染核盘菌后PR-1基因的转录。以上结果说明p35基因介导广谱抗病反应,其抗病机理与接种的病原有关,对不同病原物的抗病机理存在差异。除抑制细胞凋亡外,还可能通过激活PR基因的表达提高对病原物的抗病能力。(本文来源于《中国科学院研究生院(武汉病毒研究所)》期刊2006-06-01)

赵化冰,刘斌,马琳,李永君,蔡宝立[6](2004)在《假单胞菌ND6菌株水杨酸羟化酶基因(nahG)的核苷酸序列分析和酶鉴定》一文中研究指出水杨酸羟化酶是细菌萘降解途径中的关键酶,它能催化水杨酸脱羟和羟化,生成儿茶酚.假单胞菌(Pseudomonas)DN6菌株的萘降解基因位于102kb的质粒pND6-1上,以pUC18质粒为载体,制备了含有1~3kbpND6-1DNA随机片段的基因文库,通过DNA测序和DNA序列同源性分析,从基因文库中筛选出含有水杨酸羟化酶基因nahG的克隆.nahG基因的大小为1305bp,编码的水杨酸羟化酶(NahG)由434个氨基酸组成,与PseudomonasputidaNCIB9816-4菌株的水杨酸羟化酶基因相比,核苷酸序列的同源性为100%,与其它10种细菌的水杨酸羟化酶基因相比,核苷酸序列的同源性为32%~99%.酶学实验表明,ND6菌株的水杨酸羟化酶具有广泛的底物特异性,它不仅能代谢水杨酸,还能代谢多种水杨酸的衍生物,如乙酰水杨酸、黄基水杨酸、3-甲基水杨酸、5-甲基水杨酸和5-氯水杨酸等.(本文来源于《南开大学学报(自然科学版)》期刊2004年04期)

赵化冰,蔡宝立[7](2003)在《萘降解质粒pND6-1中2个水杨酸羟化酶基因的克隆、表达和性质》一文中研究指出萘是常见的环境污染物。萘的生物降解有3条途径,一是间位切割途径,萘先被氧化成水杨酸,接着在水杨酸羟化酶的作用下氧化成儿茶酚,最后儿茶酚经间位切割被降解成叁羧酸循环的中间代谢物;二是邻位切割途径,萘被氧化成儿茶酚以后,经邻位切割继续降解;叁是龙胆酸途径,萘被氧化成水杨酸以后,接着被氧化成龙胆酸,然后继续降解成(本文来源于《第四届中国酶工程学术交流讨论会论文集》期刊2003-10-12)

水杨酸羟化酶论文开题报告

(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:

水杨酸(Salicylic acid,SA)是一种广泛存在于植物中的重要激素,可以直接或间接地调节植物的抗病反应、叶片衰老等生命活动。不同植物中的SA含量差异很大。目前,模式植物拟南芥中SA的生物学功能、合成代谢和分解代谢研究地相对比较清楚,而单子叶植物水稻中SA相关的研究尚未取得很大的进展。为了探索SA在水稻中的代谢机制,本文综合运用分子生物学、生物化学、遗传学、植物病理学等研究方法,开展对水稻异分支酸合酶、SA羟基化酶的生物信息学分析和生物学功能研究,鉴定了异分支酸合酶OsICS1、SA羟基化酶OsS5H-1和OsS5H-2在SA代谢中的生物学功能,具体研究结果如下:(1)生物信息学分析结果表明,候选基因OsICS1有异分支酸合成酶家族保守的结构域;候选基因OsS5H-1、OsS5H-2均有2-酮戊二酸依赖性亚铁加氧酶结构域。(2)利用酶活测定方法,以SA为底物测定了 OsS5H-1和OsS5H-2羟基化酶的催化活性,均可以催化SA的羟基化。(3)利用拟南芥转基因技术,成功获得OsICS1、OsS5H-1、OsS5H-2的互补转基因植株 OsICS1-C-1、OsICS1-C-2;OsS5H-1-C-1、OsS5H-1-C-2、OsS5H-1-C-3;OsS5H-2-C-1、OsS5H-2-C-2。(4)利用CRISPRCas9技术和水稻转基因方法,成功获得了 CsICS1的纯合突变体ics1-1、ics1-2、ics1-3;OsSH-1的纯合突变体s5h-1-1 s5h-1-2、s5h-1-3;OsS5H-2的纯合突变体s5g-2-1、sh5-2-2;OsS5H-1的超表达转基因植株OsS5H-1OE-1、OsS5H-1OE-2、OsS5H-10E-3;OsS5H-2 的超表达转基因植株 OsS5H-20E-1、OsS5H-20E-2。(5)利用实时荧光定量技术,对相关基因的表达进行了分析。OCICS1和OsS5H-1在衰老的叶片中表达量高于幼嫩的叶片,而OsS5H-2相反;OsICS1和OsS5H-2均不受SA诱导;OsS5H-1受SA诱导后,表达量增加了 95%;ics1突变体中SA响应基因PR1#051和PR10a的表达量显着低于日本晴。(6)对转基因后代的遗传分析表明,OsICS1-C-1和OsICS1-C-2改变了atsid2(salicylic acid deficent 2)延迟衰老的表型;ics1-1、ics1-2、ics1-3萌发15天后,表现出氧化胁迫病斑的性状,和SA缺失转基因植株NahG表型相似;OsS5H-1-C-1、OsS5H-1-C-2、OsS5H-1-C-3、OsS5H-2-C-1、OsS5H-2-C-2 改变了ats3hs5 瘦小和早衰的表型;s5h-h-1-、s5h-1-2、s5h-1-3的株高低于日本晴,OsS5H-1OE-1、OsS5H-1OE-2、OsS5H-1OE-3的株高明显高于日本晴;分蘖盛期接种白叶枯后,超表达转基因植株均表现为增强的感病性,而s5h-1和s5h-2突变体均未表现出增强的抗病性。(7)对转基因后代代谢分析表明,OsICS1-C-1和OsICS1-C-2中SA的含量显着增加,改变了 atsid2缺失 SA 的表型;OsS5H-1-C-1、OsS5H-1-C-2、OsS5H-1-C-3、OsS5H-2-C-1、OsS5H-2-C-2中SA的含量显着降低,改变了 SA过度积累的表型;15天的ics1-1、ics1-2、ics1-3突变体中SA的含量降低了 67%,而在40天时,SA的含量没有明显变化;超表达转基因植株中SA的含量明显降低,2,5-DHBA明显增加;s5h-1-1、s5h-1-2、s5h-1-3的水杨酸明显增加,2,5-DHBA明显降低;s5h-2-1、s5h-2-2中SA的含量没有明显变化。以上结果表明,OsICS1是水稻幼苗时期SA合成的关键基因;OsS5H-1和OsS5H-2可以催化SA的羟基化;SA和抗病相关。

(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。

水杨酸羟化酶论文参考文献

[1].陈圆圆.拟南芥水杨酸羟基化酶基因S5H的转录调控机理研究[D].浙江师范大学.2019

[2].赵利.水稻异分支酸合酶和水杨酸羟基化酶的鉴定与功能研究[D].浙江师范大学.2017

[3].董斐,崔长征,冯天才,冯耀宇,刘勇弟.中度嗜盐菌Martelellasp.AD-3降解菲过程中水杨酸-5-羟化酶的酶学性质[J].微生物学报.2012

[4].杨建佳.萘降解菌株PseduomonasputidaND6中水杨酸羟化酶同工酶编码基因nahU的生物学功能研究[D].湖北大学.2012

[5].王志华.水杨酸-5-羟化酶基因和p35基因表达影响植物抗病及抗病机理研究[D].中国科学院研究生院(武汉病毒研究所).2006

[6].赵化冰,刘斌,马琳,李永君,蔡宝立.假单胞菌ND6菌株水杨酸羟化酶基因(nahG)的核苷酸序列分析和酶鉴定[J].南开大学学报(自然科学版).2004

[7].赵化冰,蔡宝立.萘降解质粒pND6-1中2个水杨酸羟化酶基因的克隆、表达和性质[C].第四届中国酶工程学术交流讨论会论文集.2003

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水杨酸羟化酶论文-陈圆圆
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