香蕉MaRALF基因功能的初步探究

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1、分类号学校代码：11078UDC密级学号：2111514019广州大学学位论文香蕉MaRALF基因功能的初步探究陈晓学科专业（领域）：生物化学与分子生物学研究方向：植物逆境生物学论文答辩日期：2018-05-25指导教师（签名）：答辩委员会主席（签名）：答辩委员会委员（签名）：SortCodeUniversityCode：11078UDCSecretGradeNumber：2111514019GuangzhouUniversityMasterDissertationPreliminaryStudyontheFunctionofMaRALFinMusaacuminataChenXiao

2、SubjectMajor：BiochemistryandMolecularBiologyDirectionofstudy：PlantstressbiologyAnswerDate：2018-05-25Supervisor(Signature)：AnswerCommitteeChairman(Signature)：AnswerCommitteeCommitteeman(Signature)：摘要摘要植物处于一个复杂多变的生态环境，常常遭受许多逆境胁迫。植物多肽激素是植物中主要的一种信号分子，调控植物的生长发育进程。快速碱化因子（rapidalkalinizationfactor，RAL

3、F）是在植物界中普遍存在的一种植物多肽激素，可以使培养基pH快速上升，并介入调控植物的生长发育。本研究构建了香蕉cDNA酵母表达文库，并从文库重组质粒中分离鉴定出了MaRALF基因，采取生物信息学、基因表达分析、酵母互补实验、原核表达蛋白等方法对MaRALF基因功能进行了初步的探讨，主要结果如下：（1）RALF来源于一个大家族基因，属于一类小分子信号肽蛋白，通过前体蛋白加工修饰而成。大多数前体蛋白N-端序列不保守，而C-端保守性较强并包含有YIXY、YXRGC基序，且由四个半胱氨酸残基形成两个二硫键。（2）基因表达结果表明，香蕉MaRALF能够参与激素（GA、ABA）、氧化胁迫（甲精

4、紫精）、渗透胁迫（甘露醇）、低温（4℃）等诱导，可以作为胁迫响应基因，介入植物对逆境胁迫的应答。MaRALF的基因表达量在不同胁迫处理下有不同的表达，其中包括ABA、重金属Cd胁迫等诱导能使MaRALF基因表达量在叶子中得到上调，而其在根中的基因表达量却是下调。此外，MaRALF应对重金属、高盐胁迫的基因表达量大于温度的表达量。表明MaRALF可能作为一种防御基因，介入调控香蕉的生长发育，参与香蕉响应逆境环境胁迫的应答。（3）本实验构建了香蕉原核蛋白表达载体GST-MaRALF，转化大肠杆菌BL21并诱导得到分子量约为38kDa的重组蛋白；将GST-MaRALF重组蛋白添加到生长了7

5、d的拟南芥幼苗根部，以检测GST-MaRALF重组蛋白对拟南芥根长的影响。结果表明该重组蛋白能够明显抑制拟南芥幼苗根长，表明获得的重组蛋白具有抑制拟南芥根长的功能，能够参与调控植物的生长发育。同时通过诱导GST-MaRALF重组蛋白在大肠杆菌BL21中应对重金属Cd、高盐胁迫也表现出具有一定的耐受性。（4）酵母功能互补实验结果表明，香蕉MaRALF基因均具有一定的抗氧化及耐重金属Cd的能力，能够提高氧化敏感型酿酒酵母菌株Δskn7抗氧化及镉敏感型酿酒酵母菌株Δycf1耐重金属Cd的能力。I广州大学硕士学位论文关键词：香蕉；MaRALF；克隆；表达分析IIAbstractAbstrac

6、tPlantsareinacomplexandchangingecologicalenvironmentandoftensufferfrommanyadversitystresses.Plantpolypeptidehormonesarethemajorsignalingmoleculesinplantsandregulateplantgrowthanddevelopment.RALF(rapidalkalinizationfactor,RALF)isaplantpolypeptidehormonecommonlywhichwasfoundintheplantkingdom.Itca

7、nincreasethepHoftheculturemediumandregulatethegrowthanddevelopmentofplants.Inthisstudy,ayeastcDNAexpressionlibrarywasconstructedandtheMaRALFgenewasselectedfromtherecombinantplasmidsofthelibrary.Bioinformatics,geneexpressionanalysi