苹果组蛋白去乙酰化酶MdHDA6在干旱胁迫中的功能及调控机制

来源 :西北农林科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:po689322
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
苹果是世界四大水果之一,其栽培面积广泛,具有较高的经济价值。但目前很多苹果优势产区,如西北黄土高原地区,因长期遭受干旱胁迫而导致苹果大面积减产,制约着苹果产业的发展。因此,挖掘苹果中的抗旱相关基因将对果树抗逆种质资源的改良具有重要意义。组蛋白去乙酰化修饰因子广泛参与了植物各个生长发育进程,并在植物参与响应干旱胁迫的过程中发挥着重要作用。本研究对苹果组蛋白去乙酰化酶基因MdHDA6在干旱胁迫的生物学功能进行了鉴定,并深入研究了该基因在干旱胁迫中的分子调控机制,获得的主要结果如下:1.苹果组蛋白去乙酰化酶家族成员的鉴定与分析在苹果基因组中共鉴定到26个组蛋白去乙酰化酶基因,其中有16个成员隶属于HDA亚家族。该亚家族成员都具有保守的去乙酰化功能结构域,并在苹果各个组织中都有表达,且对干旱、低温、盐等非生物逆境胁迫以及ABA处理有所响应。本研究从该亚家族中筛选到一个受干旱胁迫显著诱导表达的候选基因MdHDA6,并对其进行了基因特征分析:发现MdHDA6的CDS序列全长为1407 bp,共编码468个氨基酸;该基因所编码的蛋白质定位于细胞核;且体外纯化表达的MdHDA6具有组蛋白去乙酰化催化活性。2.组蛋白去乙酰化酶基因MdHDA6负调控苹果耐旱性以野生型GL-3植物为遗传背景,利用农杆菌介导的遗传转化方法获得了三个MdHDA6 OE和三个MdHDA6 RNAi株系。经过长期中度干旱处理后,发现MdHDA6OE植株株高相对生长量、根冠比以及光合速率相对GL-3降低,说明MdHDA6可以负调控苹果对干旱胁迫的适应性;经过短期干旱处理之后,发现MdHDA6 OE转基因植株离子渗透率相对GL-3升高,产生的活性氧增多,存活率降低,说明MdHDA6可以负调控苹果对干旱胁迫的响应。3.MdHDA6参与苹果响应干旱胁迫的分子调控机制(1)MdHDA6调控干旱响应基因的表达。通过转录组学分析,发现干旱处理前后MdHDA6 OE植株中发生差异表达的基因数目显著多于GL-3,说明MdHDA6 OE植株对干旱具有更高的敏感性。进一步对转录组学中筛选到的干旱响应基因进行表达验证,发现在干旱处理之后,Md WRKY57、Md MYB4等干旱正调控基因在MdHDA6 OE植株中的表达量较GL-3显著降低,而Md CYP707A1/A4、Md UGT71B6等干旱负调控基因在MdHDA6 OE植株中的表达量较GL-3显著上升,说明MdHDA6可通过调控干旱响应基因的表达进而负调控苹果耐旱性。(2)MdHDA6通过组蛋白去乙酰化修饰抑制干旱正调控基因的表达。通过Western blot实验发现,MdHDA6 OE植株中整体组蛋白H3的乙酰化修饰水平相对GL-3显著降低。进一步对其进行组蛋白乙酰化修饰的Ch IP-seq和Ch IP-q PCR分析,发现干旱正调控基因Md WRKY57、Md MYB4、Md GRX480以及Md MYB4的组蛋白H3乙酰化修饰水平在MdHDA6 OE植株中显著下降,其表达水平也明显降低,说明MdHDA6可以催化干旱正调控基因发生组蛋白去乙酰化,抑制其表达,进而负调控苹果耐旱性。(3)苹果组蛋白去乙酰化酶MdHDA6分别与Md JAZ3和Md ABI5相互作用。为进一步解析MdHDA6靶向干旱响应基因的调控机制,本研究通过Co-IP、Bi FC、SplitLuc以及酵母双杂交实验证实了MdHDA6可分别与Md JAZ3和Md ABI5在体内和体外存在相互作用。并且通过对MdHDA6的截短互作分析发现,与Md JAZ3互作的是MdHDA6的C端,而与Md ABI5互作的是MdHDA6的N端(含有去乙酰化功能结构域),推测MdHDA6可能与这两个因子共同作用调控苹果干旱响应。
其他文献
[目的]基于网络药理学方法研究孔圣枕中丹“异病同治”失眠及健忘的潜在作用机制。[方法]利用检索中药系统药理学数据库与数据分析网络平台(TCMSP)和中药主要成分靶点网络平台HIT 2.0、中医药整合药理学研究平台(TCMIP)及中国天然产物化学库等网络平台,筛选孔圣枕中丹组方药物的活性成分,经蛋白质数据库(Uniprot)提取其活性成分的作用靶点,再结合比较毒理基因组学数据库(CTD)数据库提取与
期刊
在中学数学新课标中,培养和提高学生的学习能力是其中一项重要内容,而小组协作学习不仅能使学生获得基本的理论知识,而且还能使他们学会如何去学习。
会议
乡村振兴战略实施背景下,“互联网+农业”发展模式得到越来越多人的认可,农产品销售方式不断创新。在新冠肺炎疫情影响下,社群营销成为农产品销售的重要自救方式,为解决“三农”问题提供了新的方向和可行性。受限于农产品自身的特殊性,目前农产品社群营销仍存在产品缺乏吸引力、社群营销意识不足、人才缺乏、配套不完善等问题,需要从品牌建设、商业思维、提升专业素养、配套服务等方面不断提升社群营销水平,有效打开农产品销
期刊
在幼儿陶泥教学中,泥是可塑性很强的材料,不可缺少。幼儿园泥塑教学过程中,老师要引领幼儿发挥他们的想象力,培养他们的创新、创造能力。在幼儿园教学中,老师可以引领幼儿在玩泥的过程中学会一些泥塑技能。
期刊
为了在提高相关研究准确性的同时避免其他学者发生概念混淆的失误,文章以英文学术词汇这一起源概念为主、中文学术概念为辅分析食品智能包装技术的定义,进一步阐明食品智能包装技术的发展趋势。首先,通过搜集智能包装与活性包装的国内外文献及相关英文学术词汇来明确“智能包装技术”的定义。其次,从英文学术词汇的定义阐述“智能包装技术”“智能包装”“活性包装”的关系,分别综述其发展现状及原理。最后,对智能包装技术中的
期刊
报纸
于2018~2019年在山东省泰安市山东农业大学国家苹果工程技术研究中心基地,以M9-T337组培穴盘苗和12年生红富士(M.domesticaBorkh.‘RedFuji’)/M26为试材,对试材进行干旱胁迫处理,干旱不同时间后分别对处理组试材解除胁迫并观察其能否恢复正常生长,研究不同程度的干旱对苹果M9-T337组培穴盘苗和成龄树的影响,探究旱灾致灾过程、影响关键期与敏感期。基于以上问题,设计
学位
资金是企业的血液,资金管理是现代企业的核心,近年来,随着国家对新能源的重视程度不断提高,新能源企业越来越多,竞争压力逐年增大,资金管理的水平决定了企业自身健康可持续发展。但我国新能源企业资金管理水平还存在着较为明显的不足,对此,文章从资金管理方式滞后、缺乏完善的资金管理体系、融资渠道单一、预算管理水平不高、应收账款逾期等方面分析了企业资金管理存在的问题,并提出具体改进对策,为新能源企业加强资金安全
期刊
报纸
摇臂齿轮箱是采煤机核心动力传递机构,其可靠性对煤炭高效生产具有重要意义。文章对采煤机摇臂齿轮箱故障机理及故障诊断方法进行综述。首先,归纳了摇臂齿轮箱轴承和齿轮在不同故障状态下的故障机理。其次,剖析了现有采煤机故障诊断技术存在的主要问题。最后,指出了未来应致力于精确故障机理、复合故障分析、微弱故障识别、基础数据收集、算法融合创新和多源信息利用等方面的研究,为摇臂齿轮箱故障诊断提供参考。
期刊