导读:本文包含了番茄玉米黄质环氧化酶论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:番茄,盐胁迫,玉米黄质环氧化酶,叶黄素循环
番茄玉米黄质环氧化酶论文文献综述
张秋玉[1]（2012）在《盐胁迫下番茄玉米黄质环氧化酶基因与光保护关系的研究》一文中研究指出盐胁迫是影响植物生长和产量的最重要环境因素之一。盐胁迫下植物生长量的降低常与光合能力下降有关。植物光合能力下降会导致过剩光能增多,若多余的激发能不能及时耗散掉,会导致过多活性氧(ROS)产生,对植物造成氧化胁迫伤害。为了避免或减少光抑制,高等植物体内存在着多种防御机制,其中叶黄素循环被认为是在环境胁迫下保护植物光合机构免受过剩光能破坏的一种重要的机制。叶黄素循环是指植物吸收的光能过剩时,双环氧的紫黄质(V)在紫黄质脱环氧化酶(VDE)的催化下,经过中间物单环氧的花药黄质(A)转化为无环氧的玉米黄质(Z)；在暗处,则在玉米黄质环氧化酶(ZE)的作用下朝相反的方向进行,将Z重新环氧化为V,形成一个循环。依赖于叶黄素循环的非光化学猝灭(NPQ)能够保护植物光合机构免受过剩激发能的破坏。当有过剩光能存在时,由紫黄质(V)脱环氧化而积累的玉米黄质(Z)被人们普遍认为对光合机构起到至关重要的保护作用。本实验以中蔬四号番茄野生型(WT),转正义LeZE基因株系(S1、S2、S3)和转反义LeZE基因株系(A1、A2、A3)为试材,通过测定玉米黄质在叶黄素循环组分中的比例Z/(V+A+Z)和叶黄素循环的脱环氧化程度(Z+0.5A)/(V+A+Z)与盐胁迫前后番茄生长状况、光合速率、叶绿素荧光参数、活性氧积累量、膜脂过氧化程度、相对电导率以及D1蛋白含量等指标的关系,研究了玉米黄质以及叶黄素循环对盐胁迫下光氧化破坏的保护作用及机制。主要结果如下：(1)大量积累玉米黄质减轻了盐胁迫下光抑制和光氧化破坏程度。盐胁迫前后转反义基因株系(A1、A2、A3)玉米黄质在叶黄素循环组分中所占的比例Z/(V+A+Z)和叶黄素循环的脱环氧化程度(Z+0.5A)／(V+A+Z)都高于WT,但是非光化学猝灭(NPQ)值却与WT没有显着差异。可我们的研究却发现了盐胁迫下转反义基因株系(A1、A2、A3)的PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)和净光合速率(Pn)的下降程度都比WT轻。进一步研究发现,与WT相比,盐胁迫后转基因株系积累了较少的活性氧,膜脂过氧化程度和离子渗漏程度较轻,D1蛋白含量下降程度较也较轻。这些结果表明大量积累的玉米黄质可在膜脂中作为抗氧化剂猝灭活性氧及其它激发态分子以减轻活性氧造成的氧化破坏(2)过表达LeZE基因增加了盐胁迫下番茄光抑制和光氧化破坏的敏感性。盐胁迫前后转正义LeZE基因株系(S1、S2、S3)玉米黄质在叶黄素循环组分中所占的比例Z/(V+A+Z)和叶黄素循环的脱环氧化程度(Z+0.5A)/(V+A+Z)都低于WT。盐胁迫后转正义基因株系和WT的NPQ值都有明显升高,PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)和净光合速率(Pn)都明显降低；但转基正义因株系的NPQ值稍低于WT,转正义基因株系最大光化学效率(Fv/Fm)和净光合速率(Pn)降低更严重。本研究也观察到转正义基因株系(S1、S2、S3)的生长受盐胁迫抑制更严重。进一步研究发现,盐胁迫下转正义基因株系(S1、S2、S3)活性氧积累增多,膜脂过氧化破坏程度、离子渗漏程度、PSⅡ复合体中D1蛋白含量下降程度等更明显严重,说明过表达LeZE基因破坏了叶黄素循环的光保护功能,加重了盐胁迫下番茄光抑制和光氧化破坏程度。综上所述,抑制LeZE表达使Z大量积累没有明显改变非光化学猝灭NPQ的值。但是Z的大量积累可通过猝灭活性氧的激发态活性分子减轻番茄光抑制和光氧化破坏程度。过表达LeZE降低了叶黄素循环的脱环氧化程度,使盐胁迫下过剩光能耗散能力和活性氧清除能力下降,因此增强了番茄盐胁迫下PSⅡ光抑制和光氧化破坏的敏感性。(本文来源于《山东农业大学》期刊2012-05-10）
韩菡,高珊,杨莎,李滨,杨兴洪[2]（2009）在《低温胁迫下番茄玉米黄质环氧化酶基因的表达和功能研究》一文中研究指出光作为植物光合作用的唯一能源是植物生命活动的基础。然而,当植物吸收的光能超过其电子传递所需时,过剩的光能便会造成光合效率和光合功能的降低,引起光抑制,严重时还会发生光氧化破坏。植物除(本文来源于《中国植物生理学会第十次会员代表大会暨全国学术年会论文摘要汇编》期刊2009-08-13）
王宁[3]（2008）在《低温胁迫下番茄玉米黄质环氧化酶基因的表达和功能研究》一文中研究指出当植物吸收了过多的光能,而不能被光合电子传递途径有效利用时,过剩光能就会降低光合效率从而导致光抑制,甚至光氧化破坏。除了在强光条件下会发生光抑制,在低温弱光等逆境条件下植物由于碳同化能力降低对光能的利用减少,也会产生过剩光能从而导致光抑制。为了避免或减少光抑制,高等植物体内存在着多种防御机制,其中叶黄素循环被认为是在环境胁迫下保护植物光合机构免受过剩光能破坏的一种重要的机制。叶黄素循环是指植物吸收的光能过剩时,双环氧的紫黄质(V)在紫黄质脱环氧化酶(VDE)的催化下,经过中间物单环氧的花药黄质(A)转化为无环氧的玉米黄质(Z);在暗处,则在玉米黄质环氧化酶(ZE)的作用下朝相反的方向进行,将Z重新环氧化为V,形成一个循环。依赖于叶黄素循环的非光化学猝灭(NPQ)能够保护植物光合机构免受过剩激发能的破坏。有过剩光能存在时,由紫黄质(V)脱环氧化而积累的玉米黄质(Z)也被人们普遍认为对光合机构起到至关重要的保护作用。本研究从番茄叶片中分离到番茄玉米黄质环氧化酶基因,并对该基因的表达和功能进行了分析。结果表明,该基因的表达并不受光强和温度的诱导,而受昼夜节律的影响。过量表达该基因可增强番茄植株对光抑制的敏感性,而抑制该基因表达可减轻番茄植株在低温弱光胁迫下的光抑制程度,影响番茄花的颜色。主要结果如下:1.利用同源序列设计简并引物,通过RT-PCR的方法从番茄叶片克隆到玉米黄质环氧化酶基因的中间片段,通过5’-RACE和3’-RACE分别克隆到5’和3’片段,拼接后设计特异引物扩增到全长cDNA。命名为LeZE(EF581828)。该基因全长为2437bp,ORF为2010bp,编码669个氨基酸,分子量约为73 kDa。同源序列比较发现,番茄玉米黄质环氧化酶基因的序列与马铃薯、烟草、胡萝卜、葡萄的玉米黄质环氧化酶基因的序列同源性较高。结构同源性分析表明LeZE有四个序列保守的结构域,block I和block II为脂质蛋白运载家族的特征区域,block III是黄素蛋白单加氧酶区域以及block IV的FHA结合区域,它们组成了一个重要的催化位点。2. Northern杂交结果表明,LeZE基因在番茄不同器官中呈非特异性表达,在叶绿素含量高的组织中表达量较高。同时,该基因在低温弱光和强光处理的24小时昼夜循环中都存在着相似的昼夜节律的表达模式,并不受温度和光强的影响。Southern杂交结果表明,LeZE基因在番茄基因组中是单拷贝的。3.将获得的LeZE基因与含有35S启动子的pBI121载体重组,分别构建了正义和反义表达载体,利用农杆菌介导的叶盘法转化番茄,用PCR及Northern杂交的方法对带卡那抗性的转基因番茄植株进一步检测,结果证明成功地获得了转正义和反义基因的番茄植株。与野生型植株相比,过量表达LeZE基因的番茄叶片中A和Z的含量降低,而V的含量增加,脱环氧化状态较野生型低。LeZE基因表达发生沉默的番茄植株中Z大量积累,而A和V的含量非常低,脱环氧化状态保持非常高的水平。4.构建了原核表达载体pET-LeZE,并在大肠杆菌BL21中表达融合蛋白,将强诱导带切下,溶于PBS获得抗原,免疫小白鼠,其抗血清效价为1: 500。Western杂交表明,转正义植株中LeZE基因已在蛋白水平过量表达。另外分别对低温弱光和强光处理的野生型番茄进行了Western杂交分析。结果表明,LeZE在蛋白水平的表达始终处在稳定的水平,基本不受光强和温度的影响。5.在低温弱光(4℃,100μmol m-2 s-1)和强光(1200μmol m-2 s-1)胁迫条件下,野生型和转正义基因株系T1-1和T1-10株系的NPQ及叶黄素循环脱环氧化状态(A+Z)/(V+A+Z)都增加,但野生型的增加更为明显。在低温弱光及强光胁迫条件下,依赖叶黄素循环的NPQ能够耗散过剩激发能,而转基因株系比野生型耗散能力下降。强光处理过程中,与野生型相比转正义基因株系的Fv/Fm降低更明显,且野生型的Fv/Fm恢复较快,转基因株系的Fv/Fm恢复较慢,野生型番茄的Fv/Fm可以在24 h内恢复,而T1-1和T1-10株系的Fv/Fm在24 h时分别恢复了93.7%和94.1%。与在强光下类似,T1-1和T1-10株系的Fv/Fm在低温胁迫过程中降低的程度比野生型大,而恢复较慢,恢复12 h时野生型的Fv/Fm完全恢复,但转基因株系24 h才完全恢复。这表明LeZE的过量表达加重了PSII的光抑制程度,与野生型相比,转基因番茄的PSII反应中心受伤害较严重。强光胁迫6 h和12 h,野生型和转基因番茄的放氧速率降低非常显着,低温弱光处理6 h和12 h,野生型和转基因番茄的放氧速率也都降低,但下降程度不如强光处理下的明显。这表明由于LeZE的过量表达降低了低温弱光和强光胁迫下放氧复合体的稳定性,使光合机构所受到的伤害加重。在低温弱光处理过程中转正义基因植株与野生型的氧化态P700都降低,且区别不大。经过12 h的处理,T1-1,T1-10和野生型的O2含量分别增加了82.1 %,76.8%和66.5 %, H2O2含量分别增加了93.4%,87.8 %和80.3 %。转基因株系中O2和H2O2含量增加的程度明显高于野生型。另外,在低温处理过程中,转正义基因植株和野生型的MDA含量都增加,但转正义基因植株的MDA含量增加的较多。6.在田间生长的番茄野生型和转基因植株经过长期强光适应,它们的放氧和叶绿素a/b比在弱光下生长的野生型和转基因植株高,而总叶绿素含量比弱光下低。转正义基因与野生型之间的差别不大。这些结果表明,在强光下生长的番茄植株比弱光下生长番茄植株有更强的光合能力和较小的捕光天线,以适应强光条件。在夏季正午1980μmol m-2 s-1的光下,野生型和转正义基因植株的最大光化学效率(Fv/Fm)和实际光化学效率(ΦPSII)没有差别。两个转正义基因株系的脱环氧化状态均低于野生型植株,但是与野生型相比,转基因株系有较高的总抗坏血酸含量。另外转基因株系中SOD的活性也要高于野生型。APX的活性在野生型和转基因植株中基本没有差异。7.抑制LeZE的表达不影响过剩光能胁迫下的NPQ。在转反义基因植株中Z大量积累而V和A的含量非常低。在强光和低温弱光胁迫后,转反义基因植株脱环氧化状态始终保持很高的水平。在强光和低温胁迫过程中野生型和转反义基因植株的NPQ都上升,但两者的NPQ基本没有差别。这表明Z在PSII热耗散中可能不起决定性的作用。8.在强光胁迫下野生型和转反义基因植株的放氧速率和Fv/Fm都降低,但是野生型与转反义基因植株间没有差别。在低温弱光胁迫12 h后野生型和转反义基因植株的放氧速率都降低,但野生型降低的更为明显。12 h胁迫后野生型,(-)1和(-)5植株的放氧速率分别下降到原来的42.3 %,60.8 %和58.7 %。低温弱光胁迫下野生型与转反义基因植株的Fv/Fm均下降野生型下降更为明显。低温胁迫12 h后野生型,(-)1和(-)5的放氧速率分别下降了10.5 %,7.1 %和7.9 %。在低温弱光处理过程中转反义基因植株与野生型的氧化态P700都降低,野生型植株P700的下降更为显着。野生型和转反义基因植株的SOD和APX活性在低温弱光处理前6个小时内先有所上升,之后开始下降,野生型和转反义基因植株间酶活性差别不大。但是野生型植株中O 2和H2O2含量明显高于转反基因株系。低温处理后,(-)1,(-)5和野生型植株中O 2含量分别增加了37.6%,42.5%和82.7%,H2O2含量分别增加了39.5%,37.9%和84.8%。经低温弱光处理后,野生型和转反义基因植株中MDA含量都增加,野生型中MDA含量增加更为显着,低温胁迫12小时后野生型,(-)1和(-)5中MDA含量分别增加到131.5 %,110.8 %和115.7%。另外转反义基因植株的成熟花瓣的颜色比野生型苍白,这是由于转反义基因植株花冠上大量积累Z而缺少像V和N这样的环氧叶黄素。综上所述,LeZE的表达不受温度和光强的调控,而受昼夜节律的影响。过量表达该基因增强了PSII对光抑制的敏感性,但在田间强光下生长的转正义基因植株经长期光光适应后与野生型生长差别不大。抑制该基因的表达对过剩光能胁迫下的NPQ没有影响,但是能够减轻低温弱光胁迫下的光抑制。(本文来源于《山东农业大学》期刊2008-06-10）
王宁,房玮,韩菡,高姗,孟庆伟[4]（2007）在《番茄玉米黄质环氧化酶基因的克隆与功能分析》一文中研究指出光是植物光合作用的唯一能源,是植物生命活动的基础。然而,当植物吸收的光能过剩,超过其电子传递所需时,过剩激发能便会造成光合效率和功能的降低,严重时还会发生光氧化破坏。当植物遇到低温胁迫时,由于其碳同化能力下降而对光能的利用减少,即使在中等光强甚至弱光下也会出现过剩激发能,从而损伤光合机构。植物在长期的进化过(本文来源于《2007中国植物生理学会全国学术会议论文摘要汇编》期刊2007-08-01）
房玮[5]（2007）在《番茄玉米黄质环氧化酶基因的克隆与功能分析》一文中研究指出光是植物光合作用的唯一能源,是植物生命活动的基础。然而,当植物吸收的光能过剩,超过其电子传递所需时,过剩光能便会造成光合效率和光合功能的降低,严重时还会发生光氧化破坏。植物在长期的进化过程中形成了多种光保护机制,可将过剩激发能对光合机构的损伤减小到最低程度,其中叶黄素循环被认为在植物防御光氧化破坏中起着重要作用。所谓的叶黄素循环是指植物吸收的光能过剩时,双环氧的紫黄质(V)在紫黄质脱环氧化酶(VDE)的催化下,经过中间物单环氧的花药黄质(A)转化为无环氧的玉米黄质(Z);在暗处,则在玉米黄质环氧化酶(ZE)的作用下朝相反方向进行,将Z经A重新环氧化为V,形成一个循环。其中紫黄质脱环氧化酶(VDE)和玉米黄质环氧化酶(ZE)是该循环的关键酶。因此,弄清叶黄素循环的功能以及该循环的调控机理具有非常重要的意义。本文以番茄(中蔬四号)为材料,利用RT-PCR克隆了番茄玉米黄质环氧化酶基因(LeZE),分析了该基因在番茄中的表达特征。构建LeZE原核表达载体,制备抗体,做Western blotting,研究了该基因在蛋白水平的表达。构建了LeZE基因的正义和反义表达载体,并转化番茄,探讨了LeZE基因过量表达对转基因植株耐低温弱光和强光胁迫能力的影响。主要结果如下:1.根据已知序列设计特异引物,通过RT-PCR的方法从番茄叶片中克隆了番茄玉米黄质环氧化酶基因的cDNA全序列。测序结果显示,番茄ZE的cDNA全长2284 bp,在5’端有一段29 bp的非编码区,第2037~2039个碱基处为该基因的终止密码子TAA,其后有一段245个碱基的非编码区;该基因的编码区为2010 bp,推测其编码669个氨基酸。该基因被命名为LeZE。2.同源序列比较发现,玉米黄质环氧化酶的氨基酸序列与马铃薯、烟草、胡萝卜、葡萄、菊花和杏同源性较高,分别为96.1%、89.7%、75%、74%、72.5%和71.2%;但与水稻的同源性则较低,仅为66.6%。3.提取番茄不同部位(叶片、花瓣、茎、根和果实)总RNA,以LeZE 3’端约400 bp序列为探针,进行Northern杂交。结果表明LeZE在叶片中表达量最高,在果实和茎中表达量较低,而在根和花瓣中几乎不表达。此外,LeZE的表达不受光强和温度的诱导,而是受昼夜节律的影响。4.将获得的番茄玉米黄质环氧化酶基因与原核表达载体PET-30a重组,构建原核表达载体。以原核表达所得重组蛋白注射小鼠,制备抗体。分别对低温弱光和强光处理的番茄蛋白进行了Western杂交分析。结果表明,LeZE在蛋白水平的表达始终处在同一水平,基本不受光强和温度的影响。5.将获得的番茄玉米黄质环氧化酶基因与含有35S启动子的PBI121载体重组,构建了正义表达载体,利用农杆菌介导的叶盘法转入番茄中,通过1%的卡那霉素筛选,获得了番茄转基因苗。用Northern杂交进行检测,获得了转正义LeZE植株。Northern和Western杂交表明,转正义基因株系的LeZE的RNA水平和蛋白水平与野生型相比都明显增高。对野生型和转基因番茄两个株系分别进行强光及低温弱光处理。在胁迫处理过程中野生型和转正义基因株系的NPQ及叶黄素循环脱环氧化状态(A+Z)/(V+A+Z)都增加,但野生型较转正义基因株系的NPQ和(A+Z)/(V+A+Z)增加更加明显。结果表明,在低温弱光及强光胁迫条件下,依赖叶黄素循环的NPQ能够耗散过剩激发能,而转基因株系比野生型耗散能力下降;强光处理过程中,与野生型相比转正义基因株系的Fv/Fm降低更明显,且野生型的Fv/Fm恢复较快,转基因株系的Fv/Fm恢复较慢。低温弱光处理时,野生型和转基因株系Fv/Fm降低程度基本相同,但恢复过程中野生型的Fv/Fm恢复较快,这表明LeZE的过量表达加重了PSII的光抑制程度,与野生型相比,转基因番茄的PSII反应中心受伤害较严重;强光胁迫6 h和12 h,野生型和转基因番茄的放氧速率降低非常显着,低温弱光处理6 h和12 h,野生型和转基因番茄的放氧速率都降低,但下降程度不如强光处理下的明显。这表明由于LeZE的过量表达降低了低温弱光和强光胁迫下放氧复合体的稳定性,使光合机构所受到的伤害加重。玉米黄质环氧化酶基因在RNA水平上的表达量与合成新的有活性的ZE蛋白有关。因此转正义基因株系中LeZE的过量表达使其RNA的表达量急剧上升,有活性的ZE蛋白含量随之增加,从而使玉米黄质(Z)的消耗速率加快,光下积累量减少,导致转正义基因株系在过剩光能存在条件下的脱环氧化状态降低。因此,转正义基因株系依赖叶黄素循环的热耗散功能下降, PSII的光抑制程度加重,对过剩光能的敏感性增加。(本文来源于《山东农业大学》期刊2007-06-05）
番茄玉米黄质环氧化酶论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
光作为植物光合作用的唯一能源是植物生命活动的基础。然而,当植物吸收的光能超过其电子传递所需时,过剩的光能便会造成光合效率和光合功能的降低,引起光抑制,严重时还会发生光氧化破坏。植物除
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
番茄玉米黄质环氧化酶论文参考文献
[1].张秋玉.盐胁迫下番茄玉米黄质环氧化酶基因与光保护关系的研究[D].山东农业大学.2012
[2].韩菡,高珊,杨莎,李滨,杨兴洪.低温胁迫下番茄玉米黄质环氧化酶基因的表达和功能研究[C].中国植物生理学会第十次会员代表大会暨全国学术年会论文摘要汇编.2009
[3].王宁.低温胁迫下番茄玉米黄质环氧化酶基因的表达和功能研究[D].山东农业大学.2008
[4].王宁,房玮,韩菡,高姗,孟庆伟.番茄玉米黄质环氧化酶基因的克隆与功能分析[C].2007中国植物生理学会全国学术会议论文摘要汇编.2007
[5].房玮.番茄玉米黄质环氧化酶基因的克隆与功能分析[D].山东农业大学.2007