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拟南芥镁螯合酶H亚基互作蛋白CPN20负调控ABA信号转导

作　者: 张晓枫
导　师: 张大鹏
学　校: 清华大学
专　业: 生物学
关键词: 拟南芥 脱落酸 信号转导 共伴侣蛋白
分类号: Q943.2
类　型: 博士论文
年　份: 2013年
下　载: 28次
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内容摘要


拟南芥镁螯合酶H亚基（CHLH/ABAR）是植物激素脱落酸（ABA）潜在的胞质内受体，它通过拮抗一组WRKY转录因子（WRKY40、WRKY18、WRKY60）正向调节ABA信号转导。本论文通过酵母双杂交技术筛选到拟南芥叶绿体共伴侣蛋白（co-chaperonin）CPN20能够与ABAR相互作用。遗传学及生理学实验显示CPN20是ABA信号转导中的负调节因子，而叶绿体中另外两个共伴侣蛋白CPN10(1)、CPN10(2)以及叶绿体伴侣蛋白（chaperonin）CPN60均不参与ABA信号转导。这表明，CPN20在ABA信号转导中的负调控作用独立于共伴侣蛋白的功能。随后，本论文对CPN20如何参与ABAR-WRKY40介导的ABA信号通路进行了研究。结果表明，CPN20表达量降低抑制cch突变体及ABAR-RNAi转基因株系对ABA的脱敏表型；ABAR过表达不能恢复cpn20突变体ABA超敏表型；同时，CPN20过量表达不能恢复cch对ABA不敏感表型。这表明CPN20在ABA信号转导过程中可能作用于ABAR下游或与ABAR位于同一节点。而CPN20过表达不能恢复wrky40对ABA超敏表型，表明其在ABA信号转导中作用于WRKY40上游。分子及生化实验表明，WRKY40基因在cpn20突变体中表达水平降低；相反，WRKY40基因在CPN20过表达株系和cch突变体中表达量升高；ABA抑制WRKY40表达的效应在cch突变体中丢失，但是在cch cpn20双突变体中ABA对WRKY40基因表达的抑制作用增强。这表明CPN20可能通过拮抗ABAR正向调节WRKY40的表达水平进而参与ABA信号转导。此外，CPN20能够竞争性结合ABAR从而减弱WRKY40与ABAR的相互作用；ABA能够减弱CPN20与ABAR的相互作用，表明CPN20还可能通过拮抗ABAR-WRKY40相互作用参与ABA信号转导。本论文证明CPN20负调节ABA信号转导，并可能通过ABAR-CPN20-未知因子-WRKY40或者CPN20-ABAR-未知因子-WRKY40两条信号通路发挥作用，这也为了解共伴侣蛋白在植物适应逆境反应过程中的调控机制提供了新的研究思路。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-6
目录  6-10
第1章 前言  10-24
  1.1 脱落酸（ABA）概述  10
  1.2 ABA 的生物合成与代谢  10-12
  1.3 ABA 受体及其下游调节因子的研究进展  12-20
  1.4 伴侣蛋白及共伴侣蛋白研究进展  20-23
  1.5 研究目的及意义  23-24
第2章 实验材料与方法  24-52
  2.1 实验材料  24-32
  2.2 实验方法  32-47
  2.3 实验中用到的引物  47-52
第3章 共伴侣蛋白 CPN20 能够与 ABAR 相互作用  52-63
  3.1 CPN20 蛋白与 ABAR 相互作用  52-57
  3.2 CPN20 与 ABAR 631 至 999 氨基酸区段相互作用  57-58
  3.3 CPN20 N 端特征序列与 ABAR 相互作用  58
  3.4 ABA 抑制 CPN20 与 ABAR 相互作用  58-62
  3.5 小结  62-63
第4章 CPN20 负调节 ABA 信号转导  63-82
  4.1 CPN20 表达模式分析  63
  4.2 CPN20 抗体制备  63-65
  4.3 CPN20 相关遗传材料准备  65-67
  4.4 T-DNA 插入突变体及转基因植株 CPN20 转录及翻译水平检测  67-68
  4.5 CPN20 是 ABA 信号转导中负调节因子  68-76
  4.6 拟南芥叶绿体 CPN10(1)、CPN10(2)不参与 ABA 信号转导  76-79
  4.7 拟南芥叶绿体 CPN60α1 不参与 ABA 信号转导  79-81
  4.8 小结  81-82
第5章 CPN20 参与 ABAR-WRKY40 介导的 ABA 信号通路  82-98
  5.1 CPN20 表达量降低抑制 cch 突变体及 ABAR-RNAi 转基因株系 ABA脱敏表型  82
  5.2 ABAR 过表达不能增强 cpn20 突变体 ABA 超敏表型  82-85
  5.3 CPN20 过表达不能改变 cch 突变体 ABA 脱敏表型  85
  5.4 CPN20 与 ABAR 共同参与 WRKY40 表达调控  85-89
  5.5 CPN20 过表达不能恢复 wrky40 突变体 ABA 超敏表型  89-90
  5.6 CPN20 蛋白影响 ABAR 与 WRKY40 相互作用  90-97
  5.7 小结  97-98
第6章 讨论  98-103
  6.1 CPN20 负调控 ABA 信号转导  98
  6.2 CPN20 作为负调节子参与 ABA 信号转导的功能独立于其共伴侣蛋白功能  98-99
  6.3 CPN20 与 ABAR 相互作用共同调控 WRKY40 转录抑制因子  99-102
  6.4 展望  102-103
第7章 结论  103-104
参考文献  104-113
致谢  113-115
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果  115-116

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中图分类: > 生物科学 > 植物学 > 植物细胞遗传学 > 植物基因工程
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