杨树肌醇代谢关键酶基因的表达及功能研究

发布时间：2020-09-18 19:57

　　 干旱、高盐、重金属等非生物逆境对植物的生长代谢造成胁迫,在长期的进化过程中,植物产生了渗透调节、抗氧化调节等机制来应对这些非生物胁迫。近期发现,在植物的抗逆过程中,肌醇发挥着重要的作用。肌醇能够通过参与到细胞渗透势的调节、细胞膜的合成、细胞信号的传导、生长素的积累和利用等过程以应对胁迫。在肌醇代谢过程中,肌醇-1-磷酸合酶(MIPS)是肌醇生物合成的限速酶,肌醇加氧酶(MIOX)则是催化肌醇分解的关键酶。目前,关于肌醇代谢关键酶的研究多是以拟南芥、水稻等草本植物为材料开展的,但是关于木本植物肌醇代谢关键酶基因的研究报道甚少。1.本研究以山新杨为材料,通过RT-PCR技术获得了肌醇代谢关键酶基因PdMIPS和PdMIOX,并对其编码的氨基酸序列进行比对与进化树分析。2.运用实时定量PCR技术分析PdMIPS和PdMIOX对高盐、干旱和重金属Cu2+及ABA处理的响应模式。结果显示,NaCl、PEG、ABA和Cu2+均能诱导PdMIPS基因高水平表达;NaCl、PEG能诱导PdMIOX基因表达,而Cu2+则抑制PdMIOX基因表达,ABA对Pd MIOX基因表达水平的影响不明显。以上结果暗示,杨树MIPS和MIOX基因在杨树逆境胁迫调控中发挥重要作用。3.利用本生烟表皮细胞瞬时表达系统对PdMIPS蛋白做亚细胞定位,结果显示该蛋白定位于细胞质。4.分别构建PdMIPS和PdMIOX过表达载体,通过叶盘法进行山新杨遗传转化,获得转PdMIPS和PdMIOX基因的山新杨。与野生型相比,过表达PdMIPS转基因植株表现出对高盐的耐受力提高。PdMIOX基因的转基因杨树表型正在进一步鉴定。5.对移栽至土壤中的PdMIPS转基因植株和野生型植株浇灌盐水,转基因植株的SOD活性高于野生型,且能抑制MDA含量的增加,相对电导率低于野生型。暗示PdMIPS在植物逆境胁迫中发挥了重要作用。
【学位单位】：鲁东大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2017
【中图分类】：Q943.2
【部分图文】：

己六醇（图 1.1），是重要的生长因子肉肌醇，简写做 MI。1850 年 Scher）,并在其沉淀后的溶液中发现了肌、性质及其衍生物开展研究。随着的发现，科学界又开展了肌醇与植

图 1.2 肌醇的合成和分解代谢途径Fig1.2 Synthetic and catabolic pathways of inositol物体内的生理作用

图 1.3 肌醇在植物体内的多重作用[65]Fig1.3 Multiple roles of inositol in plants肌醇是植酸（Phytic acid）的合成前体，植酸，即肌醇-6-磷酸(IP6）是种子储

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本文编号：2822104