水稻缺氮早期响应基因ENDG1的功能初步研究

【摘要】氮素作为构成蛋白质的主要成分,是植物生长所必需的大量元素之一,对生长发育有重要作用,是与产量最密切的营养元素。近三十年来作物种植过程中,氮肥的大量施用对环境造成了严重的影响。提高作物对氮素的利用率,不仅能够提高生产效率,对生态环境的保护亦有很大贡献。随着人们对植物氮素营养吸收利用的分子机制的深入了解,发掘筛选高效品种及相关新基因成为关注重点之一。全基因组cDNA芯片技术对基因发掘,功能鉴定等有重要作用。本研究通过全基因组cDNA芯片技术筛选了水稻中与氮代谢相关的新基因,并对其中一个基因ENDG1进行了进一步的功能研究。已知基因ENDGl是一个转录因子,属于AP2/ERF亚家族。芯片数据显示,缺氮处理1h,ENDG1基因在水稻品种日本晴和珍汕97的根中表达量急速上升,而后又迅速下降,在缺氮处理1d时恢复原始水平,并且缺失硝态氮及铵态氮均有相同效应。推测ENDG1基因为一个对缺氮瞬时响应的基因。通过构建启动子融合GUS表达载体分析ENDG1基因的表达模式表明,其在地上部和根中均在中柱部分有明显特异性表达。于酵母菌株Mav203中进行(?)ENDG1的自激活检测实验证实,(?)ENDG1的全长显示了自激活活性。因此我们将其分为两部分进行自激活检测,发现包含AP2domain的C端同样具有自激活活性,而不含AP2domain的N端不具有自激活活性。我们利用该基因的N端进行酵母双杂交文库筛选,得到了一个几丁质诱导的赤霉素应答蛋白CIGRP1。另外,ENDG1所属的AP2/ERF家族是一类植物中特有的调控植物发育且与植物胁迫抗性相关的转录因子。使用不同激素和逆境处理水培水稻幼苗显示,(?)ENDG1基因对ABA、乙烯处理的效应和缺氮处理相似,均在处理30min左右有明显上调的表达量。此外,高盐及甘露醇处理均能使ENDG1基因和CIGRP1基因在20mmin后上调表达,且表达量达到几百倍。根据已有结果,推测(?)ENDG1能及时对外界氮浓度的变化作出响应,并可能通过与ABA、乙烯等激素途径相作用将缺氮信号传递给下游功能基因。
【作者】张琬；
【导师】练兴明；
【作者基本信息】华中农业大学，生物化学与分子生物学，2014，硕士
【关键词】基因表达分析；水稻基因；ENDG1；自激活；酵母双杂交文库；植物基因；瞬时响应；转录因子；水稻幼苗；Arabidopsis；

【参考文献】
[1]谭智峥.我国创业板IPO定价效率实证研究[D].杭州电子科技大学,会计学,2013,硕士.
[2]欧阳奇,谢志江,温良英,陈登福.基于兴趣区面积最大的炉渣性能动态测量法研究[J].冶金自动化,2006,05:51-55.
[3]刘海霞.兰州城市发展演变研究[D].西北师范大学,中国近现代史,2013,硕士.
[4]李晓敏.沈阳市城区初中生户外教育实践体系构建研究[D].沈阳体育学院,体育教育训练学,2013,硕士.
[5]刘西茹.Gadd45α对滋养细胞功能的调控及其在子痫前期发病中的作用机制研究[D].重庆医科大学,妇产科学,2014,博士.
[6]袁芳.高中学生物理学科能力的现状及对策[D].上海师范大学,教育,2004,硕士.
[7]程鹤立.非全日制研究生学位论文指导研究[D].西南大学,高等教育学,2014,硕士.
[8]吴斌,陈明生,秦成,于杰.进口饲料中沙门氏菌的分离与鉴定[J].饲料工业.2003(11)
[9]徐文君.释意理论视角下商务谈判口译研究[D].信阳师范学院,英语口译,2014,硕士.
[10]张民栓,张新礼.青藏铁路施工期的环境保护[J].中国铁路.2003(08)
[11]王永华.不同栽培管理模式下冬小麦根群构建与水氮利用及产量的关系研究[D].河南农业大学,作物栽培学与耕作学,2014,博士.
[12]高飞,郭雪清.无线火灾报警系统[J].消防技术与产品信息.2001(10)
[13]陈文亮.钯催化氧气氧化吲哚C3直接烯基化反应研究[D].西北大学,有机化学,2013,硕士.
[14]雷涛,樊养余,白勃.一类新的广义形态学混合滤波器[J].自动化学报,2011,02:168-178.
[15]曹娜,于群.风速波动情况下并网风电场内风电机组分组方法[J].电力系统自动化,2012,02:42-46.
[16]龚光敏.一种P2P视频点播系统的日志分析子系统设计与实现[D].华中科技大学,通信与信息系统,2013,硕士.
[17]谢珊,欧阳科,丘露,廖贝娴,陈哲,王倩颖.微生物燃料电池中碳材料改性阳极和碳基复合材料阳极的最新研究进展[J].广东化工,2014,10:76-77.
[18]张彩虹,刘云龙,高存臣,孟波.基于隐Lyapunov函数的软变结构控制:一种控制策略[J].控制与决策,2012,01:71-76.
[19]邓洪波.HB太阳能热水器公司发展战略研究[D].西南交通大学,工商管理,2013,硕士.
[20]白恩宇.北京公共厕所建设与管理的研究[D].天津大学,高级工商管理（EMBA）,2013,硕士.
[21]赵荔雯.我国重污染行业上市公司环境会计信息披露探讨[D].江西财经大学,会计学,2013,硕士.
[22]刘跃文,邓顺柳,谢素原,黄荣彬,郑兰荪.还原氧化石墨烯的烷基化反应及其储能性能研究[A].中国化学会.中国化学会第29届学术年会摘要集——第37分会：能源纳米科学与技术[C].中国化学会:,2014:1.
[23]丁明勇.第三人利益合同研究[D].东北财经大学,经济法学,2003,硕士.
[24]苏博.基于Harr小波分析的LDoS检测技术研究与实现[D].西安电子科技大学,信息安全,2012,硕士.
[25]姚旭,王晓丹,张玉玺,雷蕾.基于AdaBoost和匹配追踪的选择性集成算法[J].控制与决策,2014,02:208-214.
[26]郑亚强,李华伟,吴涛.TCSC阻抗特性及其导通角对次同步谐振的抑制分析[J].电力系统保护与控制,2014,16:27-32.
[27]刘汨波.伊马替尼对K562细胞粘蛋白型O-糖基化的影响[D].苏州大学,生物化学与分子生物学,2013,硕士.
[28]尚卫娜.番茄斑萎病毒和番茄环纹斑点病毒细胞病理学及其运动蛋白的研究[D].浙江大学,植物病理学,2012,硕士.
[29]梁莹.用于硝基苯类化合物特异性检测的分子印迹—化学传感新方法研究和应用[D].华东师范大学,2011.
[30]江来宝,余惠春.PLC在电厂热工保护系统改造中的应用研究[J].电子制作,2014,05:28.
[31]王玉婉.移动互联网行为审计系统的设计与实现[D].北京交通大学,2014.
[32]吴国友.基于企业战略转型的八冶建设集团人力资源开发与管理[D].兰州大学,工商管理,2012,硕士.
[33]崔菁菁.吉林省不同年代水稻品种硝酸还原酶活性变化的研究[D].吉林农业大学,植物学,2012,硕士.
[34]常远.辽宁经济开放度对经济增长关系的实证分析[D].辽宁大学,国际贸易学,2012,硕士.
[35]张文娟.DMC对凋亡白血病细胞miRNA及相关基因表达研究[D].大连医科大学,肿瘤学,2012,硕士.
[36]王浩.能量回馈型交流电子负载的研究[D].广东工业大学,控制理论与控制工程,2013,硕士.
[37]陈言卿.完善我国城市土地储备制度的构想[D].首都经济贸易大学,区域经济学,2004,硕士.
[38]华清君.一个基于Web的财务管理信息披露系统[J].教育信息化,2003,06:49-51.
[39]韩砀.石墨烯化学气相淀积生长、表征及机理研究[D].西安电子科技大学,2014.
[40]耿艳艳.20世纪90年代以来俄罗斯非国立高校质量保障体系研究[D].东北师范大学,比较教育学,2012,硕士.
[41]杨海燕.中等职业学校德育课教学艺术研究[D].广东技术师范学院,教育学,2014,硕士.
[42]汪静.金属高能脉冲熔积快速成型系统关键技术研究[D].宁夏大学,电子与通信工程（专业学位）,2014,硕士.
[43]蒋宗礼.建设国家精品资源共享课提高人才培养质量[J].中国大学教学,2013,01:13-16.
[44]刘羚慧.有机—无机肥料配施对大白菜产量及品质的影响[D].东北农业大学,植物营养学,2013,硕士.
[45]任必春.变参数欠驱动平面五杆机构混沌运动的研究[D].西南交通大学,机械工程,2014,硕士.
[46]任晔.牡丹江管理局水资源预测及承载力研究[D].东北农业大学,农业工程（专业学位）,2013,硕士.
[47]陈小焱.ZnO和ZnO：Al纳米阵列的制备及其在染料敏化太阳能电池中的应用[D].兰州理工大学,材料加工工程,2013,硕士.
[48]郑晓萍.高中研究性学习的设计与实践[D].华东师范大学,学科教学论,2001,硕士.
[49]晁代恩.制面车间空调系统设计及通风系统模拟优化[D].西安建筑科技大学,建筑与土木工程,2013,硕士.
[50]刘志成,刘雨露,金天晨.SPS东南大学分会喜获2012SPSUndergraduateResearchAward[J].物理与工程,2012,04:63.