梭梭NAC转录因子家族基因的克隆和HaNAC3基因的功能分析

发布时间：2017-10-10 17:30

  本文关键词：梭梭NAC转录因子家族基因的克隆和HaNAC3基因的功能分析

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【摘要】：梭梭是一种具有极强抗旱、抗寒、耐盐碱能力的植物,在我国防风固沙和绿化沙漠的过程中起到了极为重要的作用。梭梭能够通过一系列形态及生理生化变化以适应极端气候条件,这必然有独特的分子机理和抗逆基因值得研究。NAC转录因子家族基因是一种在植物中广泛被发现的基因,在生长发育、逆境胁迫和信号转导的一系列过程中起到了重要的调控作用。因此从梭梭中克隆出NAC转录因子基因并进行一定功能分析具有重要意义,这为综合分析梭梭NAC转录因子的功能和调控机制奠定了基础。本实验主要结论如下:(1)根据梭梭干旱转录组数据库,分别设计13个特异引物,克隆获得了13个梭梭NAC转录因子基因的cDNA序列。对这13个基因序列分别为HaNAC7、HaNAC10、HaNAC15、HaNAC16、HaNAC17、HaNAC18、HaNAC21、HaNAC25、HaNAC30、HaNAC32、HaNAC33、HaNAC38、HaNAC42,依次编码了长度为615、366、363、327、340、334、346、441、527、571、343、292和193的13个氨基酸序列。亚细胞定位预测到HaNAC33、HaNAC38定位在细胞质中,其余11个基因都定位于细胞核中;跨膜结构预测显示仅HaNAC7、HaNAC30和HaNAC32具有跨膜结构域。多重序列比对揭示了,13个序列的N端都形成了典型的保守NAC结构域,C端不具有保守性。(2)使用酵母单杂交技术对6个HaNAC转录因子序列进行转录激活验证。结果显示:含HaNAC3、HaNAC10、HaNAC17、HaNAC18和HaNAC21基因的重组酵母菌可以在营养缺陷培养基上生长,滤纸反应显蓝色,表明这些基因具有转录激活活性;含有HaNAC16基因的重组酵母菌不能够在营养缺陷培养基上生长,表明HaNAC16基因不具有转录自激活活性。(3)对HaNAC3基因转化烟草进行功能分析。构建植物表达载体pCAMBIA1304-HaNAC3,通过农杆菌转化叶盘法转化烟草植株,选择3株T0代转基因烟草植株进行抗旱、抗盐和耐低温的分析。结果表明:在3种逆境胁迫条件下,野生型植株烟草叶片在MDA含量上显著高于转HaNAC3基因的烟草,最高是可达2倍;转基因植株叶片中脯氨酸、可溶性糖和叶绿素含量最高是野生型植株含量的是1.7倍、6倍和2.1倍。上述结果表明,HaNAC3转录因子基因可以提高植物在干旱,高盐和低温条件下的生存能力。本研究克隆了13个梭梭NAC基因并进行了转录因子特性分析,对HaNAC3基因进行了功能验证,为进一步研究梭梭NAC转录因子应对逆境胁迫的分子机制打下坚实的基础。
【关键词】：梭梭 克隆 NAC转录因子 转录激活 功能分析
【学位授予单位】：新疆农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S792.99
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-19
• 1.1 梭梭简介9-10
• 1.2 植物NAC家族转录因子概况10-17
• 1.3 本研究目的意义和技术路线17-19
• 第2章 梭梭NAC转录因子基因的克隆与分析19-33
• 2.1 实验材料19-21
• 2.2 试验方法21-26
• 2.3 结果与分析26-31
• 2.4 讨论31-33
• 第3章 梭梭NAC转录因子转录激活功能分析33-44
• 3.1 实验试剂33-34
• 3.2 试验方法34-38
• 3.3 结果与分析38-42
• 3.4 讨论42-44
• 第4章 梭梭NAC转录因子的功能分析44-67
• 4.1 实验材料44-46
• 4.2 试验方法46-56
• 4.3 结果与分析56-65
• 4.4 讨论65-67
• 第5章 结论67-69
• 5.1 总结67
• 5.2 展望67-69
• 参考文献69-76
• 致谢76-77
• 作者简历77

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本文编号：1007657