异源过表达蒺藜苜蓿MtATG7基因促进拟南芥抵抗碳氮饥饿胁迫

S541%Q945; [目的]真核生物通过保守的自噬途径降解错误折叠的蛋白质或受损细胞器,实现对营养物质的循环再利用.本文旨在解析苜蓿自噬基因在植物应对营养胁迫中发挥的功能,为指导苜蓿的选育和改良提供参考.[方法]以自噬途径的关键限速基因ATG7(Autophagy-related gene 7)为切入点,分析ATG7 氨基酸序列在不同植物中的相似性.利用蒺藜苜蓿Medicago truncatula的MtATG7 基因过表达载体转化拟南芥植株,获得异源过表达植株 35S::MtATG7 和互补拟南芥突变体的atg7/35S::MtATG7 植株,并对其抗胁迫表型和自噬活性进行分析.[结果]在...

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Published in华南农业大学学报 Vol. 44; no. 5; pp. 810 - 817
Main Authors 朱晓洁, 王贤杰, 杨明康, 黄巍, 陈亮
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 华南农业大学生命科学学院,广东广州 510642%华南农业大学生命科学学院,广东广州 510642 2023
岭南现代农业科学与技术广东省实验室,广东广州 510642
Subjects
Medicago truncatula
缺氮胁迫
缺碳胁迫
异源过表达
MtATG7
Autophagy
细胞自噬
拟南芥
Arabidopsis thaliana
Heterologous overexpression
Carbon starvation
蒺藜苜蓿
Nitrogen starvation
MtATG
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ISSN1001-411X
DOI10.7671/j.issn.1001-411X.202207033

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Abstract S541%Q945; [目的]真核生物通过保守的自噬途径降解错误折叠的蛋白质或受损细胞器,实现对营养物质的循环再利用.本文旨在解析苜蓿自噬基因在植物应对营养胁迫中发挥的功能,为指导苜蓿的选育和改良提供参考.[方法]以自噬途径的关键限速基因ATG7(Autophagy-related gene 7)为切入点,分析ATG7 氨基酸序列在不同植物中的相似性.利用蒺藜苜蓿Medicago truncatula的MtATG7 基因过表达载体转化拟南芥植株,获得异源过表达植株 35S::MtATG7 和互补拟南芥突变体的atg7/35S::MtATG7 植株,并对其抗胁迫表型和自噬活性进行分析.[结果]在碳饥饿条件下,atg7/35S::MtATG7 能够挽救atg7 突变体叶片早衰的表型;恢复到正常生长条件以后,35S::MtATG7 和atg7/35S::MtATG7 植株存活率和野生型相比都显著提高.GFP-ATG8e的剪切试验表明,atg7/35S::MtATG7 能够恢复atg7 突变体的自噬降解活性.在氮饥饿条件下过表达MtATG7 同样能够减缓拟南芥叶片的衰老速度.[结论]异源过表达MtATG7 能增强拟南芥碳氮饥饿抗性的生物学功能,本研究为进一步利用MtATG7基因改良苜蓿农艺性状提供了理论依据.
AbstractList S541%Q945; [目的]真核生物通过保守的自噬途径降解错误折叠的蛋白质或受损细胞器,实现对营养物质的循环再利用.本文旨在解析苜蓿自噬基因在植物应对营养胁迫中发挥的功能,为指导苜蓿的选育和改良提供参考.[方法]以自噬途径的关键限速基因ATG7(Autophagy-related gene 7)为切入点,分析ATG7 氨基酸序列在不同植物中的相似性.利用蒺藜苜蓿Medicago truncatula的MtATG7 基因过表达载体转化拟南芥植株,获得异源过表达植株 35S::MtATG7 和互补拟南芥突变体的atg7/35S::MtATG7 植株,并对其抗胁迫表型和自噬活性进行分析.[结果]在碳饥饿条件下,atg7/35S::MtATG7 能够挽救atg7 突变体叶片早衰的表型;恢复到正常生长条件以后,35S::MtATG7 和atg7/35S::MtATG7 植株存活率和野生型相比都显著提高.GFP-ATG8e的剪切试验表明,atg7/35S::MtATG7 能够恢复atg7 突变体的自噬降解活性.在氮饥饿条件下过表达MtATG7 同样能够减缓拟南芥叶片的衰老速度.[结论]异源过表达MtATG7 能增强拟南芥碳氮饥饿抗性的生物学功能,本研究为进一步利用MtATG7基因改良苜蓿农艺性状提供了理论依据.
Author 杨明康
黄巍
王贤杰
陈亮
朱晓洁
AuthorAffiliation 华南农业大学生命科学学院,广东广州 510642%华南农业大学生命科学学院,广东广州 510642;岭南现代农业科学与技术广东省实验室,广东广州 510642
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HUANG Wei
YANG Mingkang
WANG Xianjie
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Issue 5
Keywords Medicago truncatula
缺氮胁迫
缺碳胁迫
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拟南芥
Arabidopsis thaliana
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蒺藜苜蓿
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Title 异源过表达蒺藜苜蓿MtATG7基因促进拟南芥抵抗碳氮饥饿胁迫
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