本氏烟ataxin-3抑制表达的生理表型和蛋白质组学研究

论文摘要

本实验室前期以缺水处理的马铃薯（Solanum tuberosum L.）叶片为材料,构建了转录子消减cDNA文库,文库筛选及表达分析,识别了马铃薯缺水响应基因StATX-3,并克隆了其全长cDNA。检索马铃薯基因组数据库发现,StATX-3位于第10号染色体,依据其序列相似性,注释StATX-3为马铃薯ataxin-3（DMP400033234）。检索文献数据库,未见植物ataxin-3功能的研究报道,故其在缺水胁迫中的作用有待证明。基于此,本研究拟通过亚克隆,构建反义StATX-3cDNA表达载体,转化反义StATX-3cDNA于本氏烟体内表达,筛选抑制本氏烟ataxin-3表达的转化株系,测定和分析其生理表型和蛋白组表达谱变化,确定StATX-3参与的代谢途径。研究结果如下:（1）利用pC-35S和pG-StATX-3载体,亚克隆构建了反义StATX-3 cDNA重组载体pC-35S-StATX-3。通过农杆菌遗传转化途径,将目的重组基因转入本氏烟（Nicotianatabacum L.）体内,依据同源基因mRNA和ataxin-3积累测定结果,筛选获得了 ataxin-3积累极显著减少（p<0.01）的转化株系stax-1和stax-7。（2）叶片生理表型测定结果显示,stax-1和stax-7两株系ATP含量显著高于野生型对照（p<0.05）,表明抑制本氏烟ataxin-3表达,提高了 ATP积累。同时,stax-1和stax-7叶片叶绿素含量极显著高于对照（p<0.01）,表明抑制本氏烟ataxin-3表达,促进叶绿素积累。（3）根据两个阳性株系叶片同位素标记相对和绝对定量（iTRAQ）分析结果,识别了168个表达量倍数变化的差异丰度蛋白（Differential abundance protein species,DAPs）。通过GO功能分类和KEGG途径富集分析,确定了这些DAPs主要参与氧化磷酸化和萜类代谢等途径。其中,发现两个光合磷酸化ATP合成酶ATPF和ATPE表达倍数极显著增加（p<0.01）,表明抑制本氏烟ataxin-3表达,可提高光合磷酸化ATP合成。此外,抑制本氏烟ataxin-3表达,叶绿素合成相关酶表达倍数也显著高于对照。生理表型和蛋白质组测定分析结果表明,抑制本氏烟ataxin-3表达,增强了光合磷酸化ATP合成和萜类积累。结合能荷调控缺水响应的研究报道,推测StATX-3通过参与能荷调控响应缺水胁迫。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 英文缩略词（Abbreviation）
• 第一章 前言
•   1.1 植物对缺水的表型和生理响应
•   1.2 脱落酸与植物缺水响应
•   1.3 光合作用与植物缺水响应
•   1.4 植物缺水响应蛋白质
•   1.5 Ataxin-3及其功能
•   1.6 iTRAQ技术
•   1.7 研究内容、目的意义及技术路线
• 第二章 反义StATX-3表达载体的构建
•   2.1 实验材料、试剂和仪器
•   2.2 实验方法
•   2.3 实验结果
•   2.4 讨论
•   2.5 小结
• 第三章 反义StATX-3转化本氏烟
•   3.1 实验材料、试剂和仪器
•   3.2 实验方法
•   3.3 实验结果
•   3.4 讨论
•   3.5 小结
• 第四章 本氏烟ataxin-3抑制株系生理表型测定分析
•   4.1 实验材料、试剂和仪器
•   4.2 实验方法
•   4.3 实验结果
•   4.4 讨论
•   4.5 小结
• 第五章 本氏烟ataxin-3抑制株系蛋白质组测定分析
•   5.1 实验材料
•   5.2 实验方法
•   5.3 实验结果
•   5.4 讨论
•   5.5 小结
• 第六章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 附录
• 个人简介

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 拓宁

导师: 姚新灵

关键词: 遗传转化,同位素标记相对和绝对定量,腺嘌呤核苷三磷酸,叶绿素

来源: 宁夏大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 生物学,生物学

单位: 宁夏大学

基金: 国家自然科学基金重点项目(项目编号:31160236)

分类号: Q943.2

DOI: 10.27257/d.cnki.gnxhc.2019.000750

总页数: 55

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