MAPK信号级联及下游基质金属蛋白酶在拟南芥叶片衰老中的作用及调控机制研究

发布时间：2023-10-12 05:17

　　植物叶片衰老是一个受到严格遗传调控的程序性细胞死亡过程,受到各种內源信号和环境刺激的影响。丝裂原活化蛋白激酶(Mitogen Activated Protein Kinase,MAPK)级联是真核生物中高度保守的信号通路。在拟南芥中,两个功能高度冗余的MAPKs(MPK3和MPK6)及其上游两个功能也高度冗余的MAPKKs(MKK4和MKK5)组成一条信号级联,在植物生长发育以及免疫反应等生物学过程中发挥了重要作用。MPK3/MPK6激活后会导致很多基因差异性表达,在上调表达基因中,我们发现一个拟南芥基质金属蛋白酶基因家族(Matrix metalloproteinase,MMP)成员表达被强烈诱导。MMP是一种锌钙依赖性的肽链内切酶,广泛存在于动植物中。本研究对MPK3/MPK6信号级联及MMPs基因家族在植物叶片衰老过程中的功能进行了深入研究,得出以下结论:1.低水平激活MPK3/MPK6信号导致叶片衰老在系统分析本实验室构建的MPK3/MPK6诱导型功能获得型转基因体系(GVG:AtMKK4^DD,GVG:AtMKK5^DD,GVG:NtM...

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【学位级别】：博士

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致谢
缩略词表
摘要
Abstract
第一章 文献综述
    1.1 衰老简介
        1.1.1 叶片衰老过程中的分子事件
        1.1.2 叶片衰老的调控
    1.2 MAPK在细胞中的信号转导
        1.2.1 MAPK信号级联简介
        1.2.2 植物MAPK的功能
    1.3 WRKY转录因子在叶片衰老中简介
    1.4 MMP简介
        1.4.1 MMP的结构
        1.4.2 MMPs的活化
        1.4.3 MMP的底物
        1.4.4 植物MMP的功能
    1.5 问题的提出,研究目的及意义
    1.6 本研究所采用的技术路线
第二章 材料与方法
    2.1 植物材料
    2.2 载体及菌株
    2.3 工具酶
    2.4 实验方法
        2.4.1 拟南芥植物固体培养基及土里的生长
        2.4.2 拟南芥植物液体培养基的生长
        2.4.3 灰霉菌(Botrytis cinerea,B.c)处理液体培养基植物
        2.4.4 载体构建
        2.4.5 mmp突变体的筛选与鉴定
        2.4.6 RNA水平检测突变体基因表达
        2.4.7 叶片衰老分析
        2.4.8 叶绿素提取及测定
        2.4.9 叶绿素荧光(Fv/Fm)的测量
        2.4.10 染色质免疫共沉淀
        2.4.11 数据统计分析
第三章 结果与分析
    3.1 低水平诱导激活MPK3/MPK6 信号级联导致叶片衰老
    3.2 mkk4 mkk5 双突变体延缓叶片衰老
    3.3 激活MPK3/MPK6 信号级联诱导拟南芥MMPs基因的表达
    3.4 MMPs基因表达在叶片衰老过程中被上调
    3.5 组成型和诱导型过表达At3-MMP导致了叶片衰老
    3.6 mmp五突变体不能延缓植物叶片的衰老
    3.7 WRKY33 参与MPK3/MPK6 诱导的At3-MMP基因表达和叶片衰老
第四章 讨论与展望
参考文献



本文编号：3853522