番茄SlLFG2介导的自噬、乙烯响应、赤霉素代谢参与果实胶质形成和植株生长

来源 :重庆大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kuangyunlo
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
番茄是一种典型的呼吸跃变型肉质浆果,是研究果实发育的重要模式植物。心室胶质(locular gel)是番茄等肉质浆果的典型结构特征,其发育在果实形成中发挥重要作用。番茄心室胶质是果实中除果皮外的第二大丰富组织,占果实鲜质量的23%左右。细胞程序性死亡是植物主动清除衰老细胞和坏死细胞的基本的生理机制,这种生理过程对于植物维持其正常的生长发育和生理代谢有着重要的作用。对于植物而言,PCD过程普遍存在于植物体发育过程,是植物发育的特定时空位置发生的细胞死亡事件,这也是植物细胞分化的最后一步。本文以Micro-Tom番茄为研究材料,探究了细胞程序性死亡基因SlLFG2在番茄中的作用,主要结果如下:(1)定量PCR结果表明:SlLFG2基因在番茄各组织中均有表达,在心室胶质组织中表达水平较高。GUS启动子染色表明:SlLFG2基因在番茄果实的各个时期心室胶质组织中均有表达。SlLFG2基因转基因株系具有以下表型。第一,超量表达SlLFG2基因后番茄心室胶质的发育加快。抑制表达SlLFG2基因可使心室胶质的发育延迟。第二,超量表达SlLFG2基因加快了植株根和茎的伸长。抑制表达SlLFG2基因后植株根茎的伸长受到了显著的抑制。(2)RNA-Seq方法分析了SlLFG2转基因株系转录组的变化。RNA-Seq在野生型和超表达株系中鉴定了5179个差异表达基因,在野生型和干扰株系中鉴定了3438个差异表达基因,其中有2002个基因在不同株系与野生型的比较中均差异表达。通过基因共表达网络的构建,筛选出了可能与SlLFG2蛋白互作的SlATG8f和SlERF5。其中SlATG8f基因与自噬活性相关,而SlERF5基因与乙烯响应有关。膜酵母双杂,双分子荧光互补(BIFC)和免疫共沉淀(Co-IP)实验验证了SlLFG2蛋白可以与SlATG8f和SlERF5蛋白互作。(3)SlLFG2,SlATG8f和SlERF5三个基因分别参与了细胞程序性死亡,细胞自噬和乙烯响应过程。对SlLFG2转基因株系的这三个生理过程进行了检测。实验验证了SlLFG2基因抑制了细胞程序性死亡,并影响了植物体内的自噬活性和乙烯响应。获得了SlATG8f的敲除株系和SlERF5的干扰株系,并明确了SlATG8f和SlERF5基因对细胞程序性死亡,细胞自噬和乙烯响应过程的影响。(4)赤霉素可以促进植物细胞的伸长和根茎的伸长。验证了SlLFG2与赤霉素氧化酶基因SlGA2的蛋白互作。SlLFG2的干扰株系出现了对赤霉素响应能力的缺失。黑暗处理实验发现了光信号影响了SlLFG2对赤霉素响应的功能。SlLFG2可以通过与SlGA2的结合,并抑制了它的表达,从而影响植株对赤霉素的响应。综上所述,SlLFG2与SlATG8f和SlERF5蛋白互作,影响PCD、细胞自噬、乙烯响应,从而调控在番茄心室胶质形成过程。SlLFG2与SlGA2互作,影响赤霉素代谢过程,从而调控植株生长过程。我们的结果证明了PCD、细胞自噬、激素响应及代谢过程互相作用,影响了番茄生长发育的多个过程。我们的研究为解析多个生理过程相互作用参与植物生长发育提供了新的见解。
其他文献
中东国家有其独特的宗教文化与民族认同,形成了独具特色的中东传统金融体系。19世纪70年代以来,在西方现代金融体系的刺激下,中东金融体系开启了现代化进程。20世纪70年代以来,石油美元、金融自由化与经济全球化共同推动中东金融体系进入多元化、现代化与国际化并行的高速发展阶段。中东金融体系的不断发展孕育了多元化、多层次的中东金融中心。自19世纪70年代以来,中东金融中心经历了从地中海周边区域迁移至海湾地
岩土工程是典型的应用实践学科,长久以来依靠力学、物理和化学手段解决岩土体的有关工程问题,这些手段广泛使用水泥、高分子聚合物等被认为对环境影响较大的人工合成材料与当前倡导的绿色节能发展理念不符。微生物岩土工程是近年来兴起的将微生物技术应用于岩土工程的交叉学科,它利用土壤中的微生物实现岩土材料的性能改变,具有施工扰动小、环境适应性强等特点,并在抗液化处理、防渗、加固、污染治理等方面具备良好的应用前景。
神经退行性疾病时刻危害着老年人群的身体健康,严重时甚至危及患者生命。我国由于医患比低、目标人群防治意识薄弱以及疾病本身隐匿性强等原因,导致我国神经退行性疾病具有就诊率低、误诊率高以及治疗率低的现状。机器学习方法可以通过智能分析神经退行性疾病相关的图像、语音等数据,从而提高疾病的诊断效率和准确率。然而,由于神经退行性疾病具有隐匿性强、个体差异性大等特点,导致数据具有高混叠(类内散度大且类间距离小)、
基于电网换相换流器的高压直流输电凭借其大容量远距离传输、功率灵活可调、换流站损耗小和造价相对较低等优势,在电网跨区非同步互联、清洁能源大范围配置等领域得到了广泛应用。随着高压、特高压直流工程的不断建成投运,我国已经形成了世界上规模最大、电压等级最高的交直流混联电网。然而,由于交直流、送受端之间呈现出复杂、紧密的耦合特性,交流电网单一故障或单个换流站异常扰动都可能经过传导、放大,从而造成一系列的连锁
由指状青霉(Penicillium digitatum)引起的柑橘绿霉病(Green mold)是柑橘采后贮藏及运输过程中最为严重的病害之一。目前,主要采用一系列化学类杀菌剂进行防治,然而化学杀菌剂的使用常会带来病原菌抗性增强、农产品化学残留、环境污染等问题。因此,解析绿霉病的致病机制,发掘天然无污染抗病产品对于防治柑橘绿霉病以及柑橘产业长久发展都具有重要意义。指状青霉是一类典型的死体营养型真菌,
当前,我国经济正处于新旧动能转换的升级阶段,传统增长力量减弱形成的经济减速带急需企业构建新的核心竞争力以加速成长。与此同时,2018年中央经济工作会议提出,要强化竞争政策的基础性地位,创造公平竞争的制度环境。这也意味着各类市场主体之间的竞争将更直接、更激烈,企业必须努力加强自身的“造血能力”,才能在激烈的市场竞争中谋求生存机会。可见,培育企业核心竞争力的迫切性比以往任何时候都更加突出,这也使得投资
拓扑绝缘体是一种具有抗干扰特性的奇特物质,它的主要特征为内部绝缘和拓扑保护的边缘态。由于拓扑绝缘体的特殊性质,类石墨烯二维材料的拓扑性质研究也越来越广泛。对比常规类石墨烯二维材料的拓扑和输运性质研究,库仑排斥效应(Hubbard模型)下的拓扑性质和相应的输运性质研究还处于初级阶段。在类石墨烯体系中,不同的拓扑相对应着不同的拓扑边缘态。例如量子自旋霍尔效应对应着一对具有自旋过滤效果的螺旋形边缘态,且
Al-Zn-Mg-Cu合金是可热处理强化的高强铝合金,在经过一系列热处理后可以获得与普通钢铁相当的强度,而重量却不到钢铁的二分之一,是制造航空航天器结构件的重要轻质材料。固溶、淬火和时效处理是Al-Zn-Mg-Cu合金获得优异性能的关键热处理工艺,通过控制工艺参数实现对微观组织和性能的调控一直是研究的热点。在固溶处理过程中,研究大多集中于提高固溶温度、延长固溶时间以期获得更大的过饱和度,但却对发生
三峡库区发育大量岩体滑坡堆积体,严重威胁库区人居、航运与大坝等安全,基覆界面形态及力学性质对这类堆积体稳定性及灾变机制有重要控制作用。本文围绕三峡库区岩体滑坡堆积体稳定的基覆界面控制机制,采用统计、理论、试验及数值模拟等方法,开展了库区岩体滑坡堆积体时-空发育规律及主要影响因素、基覆界面形态与滑源坡体结构的相关性、堆积体渗透性及基覆界面强度与倾角对堆积体稳定性影响机制研究。并以塔坪滑坡和藕塘滑坡为
机械零部件的表界面失效与其内部的材料微观结构演化密切相关,探索夹杂物与位错在非均质材料中的相互作用机理,有助于深入理解机构的变形强化与破坏机制,在机械与力学的前沿交叉领域,具有重要的理论研究意义和广阔的工程应用前景。本文以非均质机械零部件为研究对象,基于微观力学的基本理论,采用解析推导与数值计算相结合的方法,对夹杂和位错的微观作用机理展开了研究,并取得了如下进展:1)基于格林函数和势函数理论,推导