楊樹嘌呤核苷磷酸化酶potri.013g100700基因功能研究

1、U n i v e r s i t yC o d e ：1 0 2 2 5R e g i s t e rC o d e ：S 15 7 2 5D i s s e r t a t i o nf o r t h e D e g r e e o f M a s t e rT h e f u n c t i o n a l r e s e a r c ho f a P o p l a r p u r i n en u c l e o s i d

2、 e p h o s p h o r y l a s eg e n e P o t r i ．0 1 3 G 1 0 0 7 0 0C a n d i d a t e ：S u p e r v i s o r ：A s s o c i a t e S u p e r v i s o r ：A c a d e m i c D e g r e e A p p l i e d f o r ：S p e c i a l i t y ：D a t

3、 eo f 0 r a l E x a m i n a t i o n ：U n i v e r s i t y ：X u W e n j i n gP r o f ．C h e n g Y u x i a n gM a s t e rF o r e s t T r e eG e n e t i c s a n d B r e e d i n gJ u n e ，2 0 1 5N o r t h e a s t F o r e s t

4、r yU n i v e r s i t yA b s t r a c tA b s t r a c tN u c l e o s i d ep h o s p h o r y l a s e s ( N P s ) a r ew i d e l yf o u n di no r g a n so fp l a n t sa n da n i m a l sa n dm i c r o o r g a n i s m sa n d k

5、e y e n z y m e s i nn u c l e o t i d es a l v a g es y n t h e s i sp m h w a y , w h i c h p l a ya v e r yi m p o r t a n t r o l ei nn u c l e o s i d em e m b o l i s m o f c e l l s ，e s p e c i a l l y i nt h en

6、u c l e o s i d es a l v a g e p a t h w a y ．P u r i n en u c l e o s i d ep h o s p h o r y l a s e s ( P N P s ) a r eas m a l ls u b f a m i l yo fn u c l e o s i d ep h o s p h o r y l a s ef a m i l y ．T h ep r e v

7、 i o u sr e p o r t ss h o w e d t h a tt h en u c l e o s i d em e t a b o l i s mp r o c e s so f m a m m a l s a n db a c t e r i aw a s i n v o l v e di np u r i n en u c l e o s i d e p h o s p h o r y l a s e s ，P

8、N P d e f i c i e n c yl e a d e dt oa v a r i e t yo fd i s e a s e si nh u m a n ．H o w e v e r , p u r i n en u c l e o s i d ep h o s p h o r y l a s e sa r ek n o w n l i t t l e i np l a n t sa n d t h ep h y s i o

9、 l o g i c a la n d b i o c h e m i c a la c t i v i t i e s a r er e p o r t e dr a r e l y ．T h i s s t u d ye x p l o r e s t h ef u n c t i o no faP o p u l u st r i c h o c a r p ap u r i n en u c l e o s i d e p h

10、o s p h o r y l a s eg e n eP o t r i ．0 1 3 G 1 0 0 7 0 0 ，w ef o u n dt h a t i t m a yp a r t i c i p a t ei ni n f l u e n c er o o tg r o w t h ．T h em a i nr e s e a r c hr e s u l t s a r ea sf o l l o w s ：T h eP

11、 o t r i ．0 1 3 G l 0 0 7 0 0 o f P o p u l u s t r i c h o c a r p aw h i c h f u l l l e n g t ho f c o d i n gs e q u e n c et h eg e n es e q u e n c ec o n t a i n s9 9 9 b p C D S ，3 3 3a m i n oa c i d s ．H o m o

12、l o g ys e a r c hs h o w e d t h a td i f f e r e n tp l a n t ss u c h a sa r a b i d o p s i s ，s o y b e a n a n d m i l l e ts p e c i e sh a d t h eh o m o l o g o u sg e n e s t h a tw e r ea l lp u r i n en u c l

13、 e o s i d ep h o s p h o r y l a s eg e n eb yd o m a i na n a l y s i s i n g ．S e q u e n c ec o m p a r i s o ns h o w e dt h a tt h es p e c u l a t i o no f t h eg e n ee n c o d i n gp r o t e i na m i n o a c i d

14、 si nd i f f e r e n t p l a n ts p e c i e se x i s t e di nt h es o m e c o n s e r v a t i v e ．A s e m i - q u a n t i t a t i v e R T - P C Ra n a l y s i s s h o w e d P o t r i 。0 1 3 G 1 0 0 7 0 0 g e n e o f P o

15、 p u l u st r i c h o c a r p a h a d h i g h l ya b u n d a n c e r a t i o so f t r a n s c r i p t i o n a le x p r e s s i o n i nt h ep h l o e m a n d a s m a l la m o u n to ft r a n s c r i p t i o n a le x p r e

16、 s s i o n i n t h e o l dl e a v e s ，x y l e m ，a n dr o o t ；T h et r a n s c r i p t i o n a le x p r e s s i o nl e v e lo f P o t r i ．0 1 3 G 1 0 0 7 0 0 g e n ei n lt h ，4 t h ，5 t h ，a n d6 t h i n t e m o d ew

17、a s h i g h e r t h a nt h e9 t ha n d 12 t hi n t e r n o d e ，f o l l o w e db y t h e w e a k e s t t r a n s c r i p t i o n a le x p r e s s i o nl e v e li nt h e2 t h ，3 t h i n t e r n o d e ．F u s i o no f g r e

18、 e nf l u o r e s c e n t p r o t e i n ( G F P ) s t r a t e g y ，c o n s t r u c tp G W B 5 一P o t r i ．0 1 3 G 1 0 0 7 0 0p l a n t e x p r e s s i o n v e c t o r a n d e x c e s s i v e e x p r e s s i o n P o t r i

19、 ．0 1 3 G 1 0 0 7 0 0 - G F P i n a r a b i d o p s i st h a l i a n a ；L a s e r c o n f o c a l m i c r o s c o p y a n a l y s i s s h o w e dt h a t t h e r e W a s s p o n t a n e o u s l y a n dc h l o r o p h y l

20、lf l u o r e s c e n c eg r e e n f l u o r e s c e n c es i g n a lc o i n c i d ei nt r a n s g e n i ca r a b i d o p s i st h a l i a n ar o o r t i s s u e c e l l s ，w h i c h s u g g e s t s P o t r i ．0 1 3 G 1 0

21、 0 7 0 0 一G F P i s l i k e l y t o l o c a t e i n t h e c e l lm e m b r a n e o rt h ee n d o m e m b r a n e s y s t e m ．T h r o u g h t r a n s f o r m a t i o n P o t r i ．0 1 3 G 1 0 0 7 0 0 o f a r a b i d o p s

22、 i sw h i c h c o m b i n e dw i t h c h e m i c a ls t a i n i n ga n a l y s i ss h o w e d t h a tt h ec e l l u l a rm o r p h o l o g y o f s t e mw a s n o tc h a n g e d a n d r o o t l e n g t ho f P o t r i ．0 1

23、 3 G 1 0 0 7 0 0 o v e r e x p r e s s i o n a r a b i d o p s i s w a s s h o r t e r c o m p a r e d t o W i l d - t y p eA r a b i d o p s i st h a l i a n a ．T h e s er e s u l t s i n d i c a t et h a tP o t r i ．0