甜瓜CmNAC34和CmHsp83基因在果实发育中功能的初步分析

发布时间：2020-03-21 21:23

【摘要】：甜瓜是具有重要商业价值且被全世界广泛栽培的园艺作物之一,甜瓜现已成为在阐明肉质果实成熟分子机理方面的一种重要的模式植物。研究果实成熟的分子机理,将为培育优质新品种提供理论依据,同时也为植物果实成熟网络调控提供新的认识。本研究以甜瓜品种河套蜜瓜(Cucumis melo L.cv Hetao)为材料,通过对果实发育成熟4个时期转录组测序数据的分析,选择两个差异表达基因CmHsp83和CmNAC34并完成其c DNA的克隆,应用生物信息学方法首次从甜瓜全基因组中鉴定得到Cm Hsp90基因家族5个成员,明确其家族各成员基因结构、系统进化关系及功能蛋白的基序种类和分布,结果显示该家族基因在结构和进化上是相对保守的。实时荧光定量PCR分析结果显示,CmHsp83和Cm NAC34均在果实中表达,其中CmHsp83在授粉后第40天表达量最高,CmNAC34在授粉后第30天表达量最高。通过构建超表达载体和基因编辑载体,应用瞬时表达技术研究其在甜瓜果实成熟中的作用,结果显示CmHsp83和CmNAC34可能促进果实成熟。在甜瓜稳定转化的研究中,T_1代转化种子的阳性率检测结果显示,检测了导入CmNAC34和CmHsp83超表达载体的种子各72粒,阳性种子分别有8和6颗,阳性率分别为11%和8.3%;检测了导入Cm NAC34和Cm Hsp83基因编辑载体的植株各72个,阳性植株分别有10和12个,阳性率分别为13.8%和16.7%,而测序10个Cm NAC34基因编辑阳性植株中有1个发生了基因编辑,CmNAC34基因编辑突变率为10%。
【图文】：

热激,途径,植物,信号

甜瓜 CmNAC34 和 CmHsp83 基因在果实发育中功能的初步分析受体、质膜通道、和 2 个未折叠蛋白受体。在受到高温胁迫时，这些受因的表达，以对高温产生响应。植物对高温胁迫的应答是一个涉及多种途径共同调控的过程。现已阐述较为明确的植物响应高温胁迫途径主要：钙离子-钙调蛋白途径(Ca2+-CaM)、活性氧途径(reactive oxygen species热激转录因子-热激蛋白途径(Heat stress transcription factor-heat shock 12]。四种信号转导途径在调控网络中都伴随着信号的感知、传递、增强白的表达等过程。有的控制热激蛋白的表达，有的则通过调控热响应元Hsf 是位于热激信号传递途径下游的热激因子，当接收到热激信号后可响应基因的表达[13, 14]。在植物中热激蛋白是受 Hsf调控表达的一类不可使得果实发育中免受高温的损伤，同时也标志着果实发育至成熟阶段。

引物,质粒,接头设计,对相

pPZP221-NAC34 和 pPZP221-Hsp83。表 2.3 质粒酶切体系Table 1.7 Reaction of enzymic digestionReagent Volume10×CutSmart Buffer 2.5 μL质粒 DNA 0.5 μgBamHI/KpnI 或 XbaI/BamHI 各 0.5 μLRNase Free dH2O To 25 μL2.9 基因编辑载体构建2.9.1 sgRNA 靶位点的选择及接头引物的设计根据 CRISPR/Cas9 系统引物接头设计方法[87]，，如图 1.2，在每个目的基因上分别选个 PAM(protospacer-adjacent motif, PAM)靶位点，从而设计出两对相应的引物序列(表 2.
【学位授予单位】：内蒙古大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S652

【参考文献】