拟南芥F-box基因FOF2参与干旱胁迫响应的机制研究
发布时间：2021-04-11 16:21
干旱逆境是影响植物生存和繁殖的关键因素,植物干旱调节机制极其复杂,外部环境因素与内在遗传因子产生多种信号调控植物响应干旱胁迫。在前期研究中,发现拟南芥F-box基因FOF2响应非生物胁迫,在植物抗干旱胁迫响应中起正调控作用,但是其调控机制尚不清楚。本论文以FOF2过表达、fof2-1单突变体和fof2fol1双突变体为材料,开展研究FOF2响应干旱胁迫的分子机制,取得了以下研究结果:（1）对FOF2同源基因FOL1的缺失突变体fol1进行干旱处理,发现fol1无干旱表型。对构建获得的双突变体fof2fol1进行干旱处理,发现该双突变体对干旱胁迫非常敏感,耐旱能力明显弱于野生型;干旱处理下fof2fol1双突变体的失水率比野生型高,说明FOF2正调控植物耐旱,与FOL1在响应干旱方面可能存在功能冗余。（2）检测干旱胁迫处理下突变体fof2-1和fof2fol1中ABA的含量,结果显示,突变体中的ABA含量比与野生型低;并且在ABA不敏感突变体abi2-1中,干旱或ABA对FOF2基因表达的诱导作用消失。这初步说明FOF2通过ABA信号通路调控植物的耐旱性。（3）进一步探讨FOF2过表达株...
【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１?ＦＯＦ２调控开花的模式图??
中均有表型。通过对ＦＯＦ２过量表达或缺失对植物胁迫的影响，发现过表达具有??耐旱能力，而功能缺失突变体（／ｑ／２）则对干旱胁迫较为敏感，并且Ｆ－ｂｏｘ结构域??的缺失对耐旱功能也有一定的影响。干旱表型图如下（图１．２）；在主根伸长、??种子萌发、气孔开度、失水率、ＳＯＤ、电解质渗透比和脯氨酸含量这些植物响应??干旱的指标方面都有明显变化。??Ｂｔ７〇［?〇３５１?－ＣＯＭ??ｗ?－＾－Ｃｏｉ－０?３０?＾?ＭｙｃＦＯＦ２ｏｘ１?１??ｇ?５０?ｆ〇ｆ２?ｉ?＋?ＭｙｃＦＯＦ２ｏｘ２?ｉ??Ｊ?丄２０?ＭｙｃＦＯＦ２吵二?４?ｔ??ｋ．?３〇?ｘ?－?ｔ－?？?＊??＊?１〇°Ｌ＾：?０Ｌ，．?：????０?３０?６０?１２０?１８０?ｕ?０?３０?６０?１２０?１８０??Ｔｉｍｅ｛ｍｉｎ）?Ｔｉｍｅ（ｍｉｎ）??图１．２?ＦＯＦ２干旱表型分析??１．５本文研究思路与设想??前期研究发现，厂〇，２参与植物逆境胁迫，具有耐旱的功能，但ＦＯＦ２参与??调控植物耐旱的机制尚不清楚。本论文将在前期研宄基础上，开展以下研究：??（１）分析＾干旱胁迫下／ｑ／２－７、／〇／７单突变体和／〇／２／〇／７双奂变体的表型，以及??突变体中干旱胁迫响应相关基因的表达
显示：／ｏ／ｉ无干旱表型。连续干旱处理１７?ｄ，／〇／／受干旱环境的影响，莲座叶逐??渐变黄，植株逐渐干枯。恢复浇水后统计／ｏ／ｉ－ｉ两／ｏ／ｉ－２的存活率分别为２１％和??１９％，与野生型相比没有差异。因此，／〇／／无干旱表型（图２．１）。??Ａ?Ｌｅｒ?ｆｏｌ１－１?ｆｏｉｌ?．２?Ｂ??ｇ８。．??丨：：??—。丨？息■‘廉－？??图２．１／０／７干旱表型分析??Ａ：Ｃｏｌ－４／／ｏ，／－ｉ，／ｏ，／－２?的干旱表型?Ｃｏｌ－４／／ｏ，＿Ｍ，／ｏ，／－２?的存活率统计??２．２．２?ＦＯＰ２和ＦＯ＂双突变体／＃＂干旱表型分析??我们对构建获得ＦＯＦ２和ＦＯｉＪ双突体／〇／２／〇／７的两个株系Ｃｉ？－／〇ｙ２?／ｏ／ｉ－ｗ／??和Ｃｉ？－／ｑ／２?／〇／７－ｗ２进行干旱表型分析。结果如图２．２?Ａ和Ｂ所示：／ｑ／２／ｏ／ｉ对干??旱胁迫较为敏感，耐旱能力明显弱于野生型。经过干旱处理与恢复浇水后有８０％??的野生型植株存活，但是只有１０％的／〇／２／〇／／植物存活，／〇／２／〇／７植物相比野生型??植物对干旱条件更为敏感，这与ＦＯＦ２的Ｔ－ＤＮＡ插入突变体／〇ｙ２－ｉ干旱表型一致??（图１．２）。对／〇ｙ２／〇／ｉ和野生型４周的离体植物叶片进行失水率试验，结果显示：??／〇／２／〇／７的失水速率高于野生型，处理３０?ｍｉｎ时／ｑ／２／ｏ／７失水率达到１５％－２
【参考文献】：
期刊论文
[1]干旱对植物影响的研究进展[J]. 王静,康林玉,刘周斌,吕俊恒,刘宇华,邹学校. 湖南农业科学. 2017(07)
[2]Reference genes for quantitative real-time PCR analysis and quantitative expression of P5CS in Agropyron mongolicum under drought stress[J]. TIAN Qing-song,WANG Shu-yan,DU Jian-cai,WU Zhi-juan,LI Xiao-quan,HAN Bing. Journal of Integrative Agriculture. 2016(09)
[3]植物激素调控侧根发育的生理机制[J]. 邢国芳,冯万军,牛旭龙,张春来,马金虎,郭平毅. 植物生理学报. 2015(12)
[4]冷(热)激对干旱胁迫下玉米活性氧清除及膜脂过氧化的调控机制[J]. 张永福,黄鹤平,银立新,陈泽斌,刘佳妮,彭声静. 江苏农业科学. 2015(05)
[5]脱落酸对植物耐旱性的影响研究概述[J]. 陈思奕,王佩茹. 生物学教学. 2015(05)
[6]外源过氧化氢和脱落酸对3种萱草抗旱性的影响[J]. 廖伟彪,张美玲. 干旱地区农业研究. 2013(03)
[7]植物气孔运动调节的新进展[J]. 钱宝云,李霞. 植物研究. 2013(01)
[8]干旱胁迫对小麦幼苗根系生长和叶片光合作用的影响[J]. 马富举,李丹丹,蔡剑,姜东,曹卫星,戴廷波. 应用生态学报. 2012(03)
[9]Research advances on drought resistance mechanism of plant species in arid zones of China[J]. YaJuan Zhu, Lei Li, ZhiQing Jia * Institute of Desertification Studies, Chinese Academy of Forestry, Beijing 100091, China. Sciences in Cold and Arid Regions. 2011(05)
[10]论脯氨酸累积与植物抗渗透胁迫[J]. 焦蓉,刘好宝,刘贯山,王树林,侯娜,王全贞,刘朝科,冯祥国,胡晓明,靳义荣. 中国农学通报. 2011(07)
博士论文
[1]拟南芥锌指蛋白ZAT18参与响应干旱胁迫机制的研究[D]. 殷明珠.中国科学院武汉植物园 2017
[2]小麦干旱胁迫响应与LEA蛋白的蛋白质组学研究[D]. 张红梅.西北农林科技大学 2014
硕士论文
[1]拟南芥FOF2基因在非生物胁迫中的功能研究[D]. 孙孟思.湖南大学 2017
本文编号：3131580
【文章来源】：湖南大学湖南省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１?ＦＯＦ２调控开花的模式图??
中均有表型。通过对ＦＯＦ２过量表达或缺失对植物胁迫的影响，发现过表达具有??耐旱能力，而功能缺失突变体（／ｑ／２）则对干旱胁迫较为敏感，并且Ｆ－ｂｏｘ结构域??的缺失对耐旱功能也有一定的影响。干旱表型图如下（图１．２）；在主根伸长、??种子萌发、气孔开度、失水率、ＳＯＤ、电解质渗透比和脯氨酸含量这些植物响应??干旱的指标方面都有明显变化。??Ｂｔ７〇［?〇３５１?－ＣＯＭ??ｗ?－＾－Ｃｏｉ－０?３０?＾?ＭｙｃＦＯＦ２ｏｘ１?１??ｇ?５０?ｆ〇ｆ２?ｉ?＋?ＭｙｃＦＯＦ２ｏｘ２?ｉ??Ｊ?丄２０?ＭｙｃＦＯＦ２吵二?４?ｔ??ｋ．?３〇?ｘ?－?ｔ－?？?＊??＊?１〇°Ｌ＾：?０Ｌ，．?：????０?３０?６０?１２０?１８０?ｕ?０?３０?６０?１２０?１８０??Ｔｉｍｅ｛ｍｉｎ）?Ｔｉｍｅ（ｍｉｎ）??图１．２?ＦＯＦ２干旱表型分析??１．５本文研究思路与设想??前期研究发现，厂〇，２参与植物逆境胁迫，具有耐旱的功能，但ＦＯＦ２参与??调控植物耐旱的机制尚不清楚。本论文将在前期研宄基础上，开展以下研究：??（１）分析＾干旱胁迫下／ｑ／２－７、／〇／７单突变体和／〇／２／〇／７双奂变体的表型，以及??突变体中干旱胁迫响应相关基因的表达
显示：／ｏ／ｉ无干旱表型。连续干旱处理１７?ｄ，／〇／／受干旱环境的影响，莲座叶逐??渐变黄，植株逐渐干枯。恢复浇水后统计／ｏ／ｉ－ｉ两／ｏ／ｉ－２的存活率分别为２１％和??１９％，与野生型相比没有差异。因此，／〇／／无干旱表型（图２．１）。??Ａ?Ｌｅｒ?ｆｏｌ１－１?ｆｏｉｌ?．２?Ｂ??ｇ８。．??丨：：??—。丨？息■‘廉－？??图２．１／０／７干旱表型分析??Ａ：Ｃｏｌ－４／／ｏ，／－ｉ，／ｏ，／－２?的干旱表型?Ｃｏｌ－４／／ｏ，＿Ｍ，／ｏ，／－２?的存活率统计??２．２．２?ＦＯＰ２和ＦＯ＂双突变体／＃＂干旱表型分析??我们对构建获得ＦＯＦ２和ＦＯｉＪ双突体／〇／２／〇／７的两个株系Ｃｉ？－／〇ｙ２?／ｏ／ｉ－ｗ／??和Ｃｉ？－／ｑ／２?／〇／７－ｗ２进行干旱表型分析。结果如图２．２?Ａ和Ｂ所示：／ｑ／２／ｏ／ｉ对干??旱胁迫较为敏感，耐旱能力明显弱于野生型。经过干旱处理与恢复浇水后有８０％??的野生型植株存活，但是只有１０％的／〇／２／〇／／植物存活，／〇／２／〇／７植物相比野生型??植物对干旱条件更为敏感，这与ＦＯＦ２的Ｔ－ＤＮＡ插入突变体／〇ｙ２－ｉ干旱表型一致??（图１．２）。对／〇ｙ２／〇／ｉ和野生型４周的离体植物叶片进行失水率试验，结果显示：??／〇／２／〇／７的失水速率高于野生型，处理３０?ｍｉｎ时／ｑ／２／ｏ／７失水率达到１５％－２
【参考文献】：
期刊论文
[1]干旱对植物影响的研究进展[J]. 王静,康林玉,刘周斌,吕俊恒,刘宇华,邹学校. 湖南农业科学. 2017(07)
[2]Reference genes for quantitative real-time PCR analysis and quantitative expression of P5CS in Agropyron mongolicum under drought stress[J]. TIAN Qing-song,WANG Shu-yan,DU Jian-cai,WU Zhi-juan,LI Xiao-quan,HAN Bing. Journal of Integrative Agriculture. 2016(09)
[3]植物激素调控侧根发育的生理机制[J]. 邢国芳,冯万军,牛旭龙,张春来,马金虎,郭平毅. 植物生理学报. 2015(12)
[4]冷(热)激对干旱胁迫下玉米活性氧清除及膜脂过氧化的调控机制[J]. 张永福,黄鹤平,银立新,陈泽斌,刘佳妮,彭声静. 江苏农业科学. 2015(05)
[5]脱落酸对植物耐旱性的影响研究概述[J]. 陈思奕,王佩茹. 生物学教学. 2015(05)
[6]外源过氧化氢和脱落酸对3种萱草抗旱性的影响[J]. 廖伟彪,张美玲. 干旱地区农业研究. 2013(03)
[7]植物气孔运动调节的新进展[J]. 钱宝云,李霞. 植物研究. 2013(01)
[8]干旱胁迫对小麦幼苗根系生长和叶片光合作用的影响[J]. 马富举,李丹丹,蔡剑,姜东,曹卫星,戴廷波. 应用生态学报. 2012(03)
[9]Research advances on drought resistance mechanism of plant species in arid zones of China[J]. YaJuan Zhu, Lei Li, ZhiQing Jia * Institute of Desertification Studies, Chinese Academy of Forestry, Beijing 100091, China. Sciences in Cold and Arid Regions. 2011(05)
[10]论脯氨酸累积与植物抗渗透胁迫[J]. 焦蓉,刘好宝,刘贯山,王树林,侯娜,王全贞,刘朝科,冯祥国,胡晓明,靳义荣. 中国农学通报. 2011(07)
博士论文
[1]拟南芥锌指蛋白ZAT18参与响应干旱胁迫机制的研究[D]. 殷明珠.中国科学院武汉植物园 2017
[2]小麦干旱胁迫响应与LEA蛋白的蛋白质组学研究[D]. 张红梅.西北农林科技大学 2014
硕士论文
[1]拟南芥FOF2基因在非生物胁迫中的功能研究[D]. 孙孟思.湖南大学 2017
本文编号：3131580
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiyingongcheng/3131580.html
最近更新
教材专著
