梭梭再生体系研究及HaDREB2C基因的克隆与分析

发布时间：2017-12-18 14:20

  本文关键词：梭梭再生体系研究及HaDREB2C基因的克隆与分析

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【摘要】：梭梭是中亚荒漠中分布最广的荒漠植被类型,具有超强的适应干旱能力,抗盐性能强,采用组织培养快速繁殖技术可能是获得优质、整齐梭梭苗木的一条有效途径,对保护和繁衍这一珍稀濒危植物种有积极意义,对梭梭分子层面研究也有重要的研究意义。就梭梭再生体系的建立而言,常采用的外植体为同化枝、茎段、下胚轴、子叶。本实验利用梭梭同化枝为外植体,对梭梭再生体系的研究,是为了建立梭梭遗传转化体系奠定良好的基础;DREB转录因子家族的成员普遍存在于拟南芥、玉米、番茄、烟草和水稻等多种植物中,并参与调控各种功能基因的表达,但目前对梭梭的分子生物学研究还处于起步阶段。本研究对从沙生植物梭梭中新克隆的HaDREB2C转录因子基因的基本特性及生物学功能进行了系统的研究,证明这个基因具有DREB类转录因子基因的基本特性,这些结果为深入了解这个基因调控植物胁迫应答反应的分子机理提供了理论基础,也为运用基因工程的方式改良植物的抗逆境性能供应了优良的被选基因。通过转录因子在转录程度上调控目的基因的表达,是植物对其成长发育及生理代谢调控的一种非常重要的方式。主要研究结果如下:(1)建立梭梭愈伤组织诱导和分化再生体系。本实验是以MS为基本培养基,设计不同组别的植物生长调节剂和质量浓度配比,研究生长调节剂对梭梭愈伤组织形成和分化的影响。结果梭梭同化枝为诱导愈伤组织形成的最优外植体,1.0 mg/L 2,4一二氯苯氧乙酸(2,4-D)与1.0 mg/L KT可诱导梭梭愈伤组织形成,有利于愈伤组织分化成芽。(2)在前期对干旱胁迫的梭梭材料经过高通量转录组测序后,根据测序结果对基因表达差异进行分析,筛选到了一个差异性表达序列,命名它为HaDREB2C,据此设计基因特异引物,通过RT-PCR克隆出HaDREB2C转录因子基因(登录号为KU523927),氨基酸序列比对表明,该个基因为典型的DREB2转录因子基因。(3)根据生物信息学软件及在线软件分析,HaDREB2C对应的ORF长度为1125 bp,编码1个长度为347个氨基酸的蛋白质,在线预测结果表明,该基因为非分泌性亲水蛋白,且不存在跨膜结构。半定量RT-PCR对这个基因在不同胁迫条件下的表达情况进行了检测,结果显示:这个基因的表达均受干旱、高盐环境逆境的诱导。(4)构建1个酵母表达质粒,转进酵母菌株AH109中,并分别在缺失色氨酸的SD(SD-Trp)培养基和缺少色氨酸、组氨酸和腺嘌呤的SD(SD-Trp-His-Ade)三缺陷培养基上筛选阳性转化子。酵母实验表明,Ha DREB2C能够在三缺平板上生长,β-半乳糖苷酶活性滤纸显色反应能呈现明显的蓝色,初步在酵母体中通过转录激活实验验证此转录因子具有转录激活功能。(5)构建植物表达载体pCAMBIA1304-HaDREB2C利用农杆菌介导法转化烟草,获得转基因烟草。
【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】：Q943.2

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本文编号：1304485