青稞苗期磷利用效率筛选及磷高效基因PHR1的克隆分析

发布时间：2020-07-05 18:06

【摘要】：青稞是我国青藏高原的经典高原特色作物。因其良好的抗旱、抗寒特性,成为目前发现的唯一一种能在海拔4500 m以上高原地区种植的农作物。磷肥,是植物生长发育不可或缺的矿质资源,但是其在农业生产中的利用效率却是十分低下,且从目前世界范围来看,磷肥的施用是造成地表水体富营养化的一大关键因素,所以解决植物磷营养的高效利用问题,不仅对农业生产具有重要作用,还能保证世界磷矿资源的合理有效利用,还能有效防止水体污染。本研究通过苗期水培得到实验组和对照组的生物量、根冠比、磷利用效率和酸性磷酸酶活性为筛选指标,进行多指标综合评价。利用主成分分析法和隶属函数加权平均法等求出各品种磷利用效率综合评价值(D),52份青稞材料的综合评价值D在0.2627-0.8154之间,平均值为0.5081。对D值进行聚类分析,将青稞品种分为四大类:一类共11个品种(长芒白青稞、鄂嘎宗、扎仁、穷结黄六棱、满都、白青稞、白青稞、短芒青稞、分枝青稞、乃木、白青稞),0.2627≤D≤0.3720,平均值0.3245,磷利用效率最低。二类共23个品种,0.4063≤D≤0.5555,平均值为0.5252,磷利用效率稍好;三类共16个品种,0.5829≤D≤0.7193,平均值为0.5968,磷利用效率较高;四类一共2个品种(阿曼都、拉萨紫青稞),0.7811≤D≤0.8154,平均值为0.7983,磷利用效率最高。通过同源克隆和TA克隆的方法,获得青稞磷高效基因PHR1序列全长1139 bp,完整开放阅读框1101 bp(29-1129)。生物信息学分析,青稞PHR1基因与近缘物种基因同源性很高,预测编码氨基酸366个,编码蛋白分子量为40,033.05 Da,等电点为5.14,具有MYB-CC家族典型的两大保守结构域,该蛋白不具有跨膜结构,预测不属于分泌蛋白,没有信号肽,几乎全部位于胞外。本实验为青稞磷高效品种的选育提供了育种材料,并对青稞磷高效种质资源的筛选具有指导作用。
【学位授予单位】：四川农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S512.3
【图文】：

8图 1-1 三个阶段基因克隆技术的基本原理Fig. 1-1 The basic principles of the three stage gene cloning technology

酸酶活性α值，从这一栏的数据来看，缺磷实验组各品种青稞叶片的酸性磷酸酶活性均高于其对照组，有研究的表明，植物在缺磷条件下，植株酸性磷酸酶活性会升高，以活化更多环境中的磷元素，提高磷的有效利用（图 3-4）。

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本文编号：2742956