青杄干旱响应基因的筛选及功能分析
发布时间：2021-07-10 09:18
青杆（Picea wilsonii）又称魏氏云杉或华北云杉,属于松科云杉属植物,是我国特有的常绿针叶树种,也是重要的园林绿化树种及用材林树种,具有极高的生态价值。随着全球环境的恶化,干旱已经成为全球范围内影响生态平衡及农林业生产的主要环境因素之一,青杆的生存环境也随之受到威胁,其分布范围正在逐年减少,因此阐明其抗逆机制,挖掘其自身抗逆基因至关重要。本研究以青杆为试验材料,利用NCBI网站的Protein BLAST功能及RT-qPCR手从青杆转录组数据中筛选出响应干旱胁迫的目的基因。通过逆境和激素处理下目的基因的表达量分析、组织特异性分析、染色体步移、酵母双杂交、亚细胞定位及转基因等试验对目的基因的耐旱性进行了深入研究和验证。主要研究结果如下:1.本研究从青杆转录组中筛选出5个响应干旱胁迫的基因,分别为PwPEBP、PwMBF1c、PwRhomboid（RBL）、PwWD40和PwREF。对其进行组织特异性及逆境和激素处理下的表达量分析,结果表明,5个基因均在青杆成熟针叶中表达量最高;在逆境和激素处理中,5个基因均对干旱胁迫有强烈响应,在ABA诱导下,基因表达量明显上升或下降;除了响应...
【文章来源】：北京林业大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
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结果与分析??组织中的表达分析显示，在成熟叶中表达量最高，为对照的７．４倍，其次是在花粉中，??达到对照的３．８倍，在种子也有一定的表达，表达量是对照的１．６倍，??在茎中的表达量最低，仅为对照的０．４倍（图３－８１）。综上所述，该基因对干旱、低??温、ＡＢＡ及ＳＡ诱导有强烈响应。??Ａ?ｇ?Ｃ??５５?干？（ＤｒｏｕｇｂＯ?＊?５?低温（４〇Ｃ＞?＊?（４２°Ｃ）?？??Ｉ３０＇?ｒｈ?２。：??Ｓ?ｈ〇?３?．?丁?１５；?ｂ?ｂ??靈！：：?：ｉ?２?ｂ?ｂ?ｂ?ｉ〇?ｈ?＾?ｈ??ｌ：Ｌ＿＾?＿Ｕ?：ＬＣＬｉｉ＿Ｄ－＿ｒＬ＿?：Ｌｉｉ?□?Ｕ?Ｕ??０３６?１２?０３６?１２?０３６?１２??处理时间?处理时间?处理时间??＾?Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ?ｔｉｍｅ／ｈ?Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ?ｔｉｍｅ?ｌｉ?ｒ?Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ?ｔｍｉｅ／ｈ??Ｄ?Ｅ?Ｆ??＊０?＾Ｓａｈ?＜?２００ｍｍｏｉＸ?Ｎａｄ）?３０?ＡＢＡ?（１０〇ｎｍｏＬＬ）?１５?ＧＡ?（４０〇ｎｍｏＬＬ）??．Ｓ?１－５?＊?？?？?２５?？?Ｉ?］??＊?１１０?ｒｒ?．?ｒｎ?ｎ?＾?「Ｔ?ｂ?１??１１?ｏ?ｓ?？?ｒｈ?１?，?ｎ?－?０?５?ｂ?土?ｔ??２。?。１?ｉ?Ｌｉ＿Ｕ?。丨?ＬＩ?由?Ｄ?ａ??０３６?１２?０３６?１２?０３６?１２??处理时间?处理时间?处理时间??Ｇ?Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ?ｔｉｍｅ?＂ｈ?Ｈ?Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ?ｔｉｍｅ?ｌｉ?Ｉ?Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ?ｔｕｎｅ?ｌｉ??ｉ〇?，??１６?ＭｅＪＡ?（ｌＯＯｎｍｏｉＬ）＊?４?
【参考文献】：
期刊论文
[1]百合转录辅激活因子Ll MBF1c基因的克隆与表达分析[J]. 曹兴,郭尚敬,高祥斌,吕福堂,隋娟娟,穆红梅,吴泽,义鸣放,张秀省. 江苏农业学报. 2018(05)
[2]甜瓜自毒胁迫响应基因CmFe-SOD的克隆及表达分析[J]. 张政达,王景荣,陈丽辉,樊佳茹,韩晓云,王革伏,张志忠. 果树学报. 2018(11)
[3]祁连山东部青杄年内径向生长动态对气候的响应[J]. 牛豪阁,张芬,于爱灵,王放,张军周,勾晓华. 生态学报. 2018(20)
[4]干旱对沟叶结缕草光合作用的影响[J]. 韩莹莹,马一粼,吕歆,张珊,胡化广,张振铭. 江苏农业科学. 2018(08)
[5]花铃期土壤干旱对棉花叶片抗氧化及光合作用的影响[J]. 邵德意,罗海华,陈功,刘云涛,高欣,汤飞宇. 棉花学报. 2018(02)
[6]水稻Cu/Zn-SOD基因的克隆、表达及生物信息学分析[J]. 骆鹰,谢旻,张超,王伟平,朱建华,汪启明,饶力群. 分子植物育种. 2018(10)
[7]山西关帝山区青杄育苗与移植技术[J]. 刘钊金. 山西林业. 2017(03)
[8]白龙江珍稀濒危植物大果青杄群落物种多样性特征分析[J]. 齐瑞,郭星,赵阳,魏海龙,杨帆. 西北林学院学报. 2017(02)
[9]青杄PwUSP2基因的克隆和表达分析[J]. 周燕妮,李艳芳,张通,张凌云. 植物生理学报. 2015(08)
[10]MAPK级联途径参与ABA信号转导调节的植物生长发育过程[J]. 李坤,王鲜萍,杨凤博,许守明. 植物科学学报. 2014(05)
博士论文
[1]大豆FT/TFL1基因克隆、表达模式及功能分析[D]. 胡瑞波.中国农业科学院 2009
硕士论文
[1]葡萄转录辅激活因子VvMBF1基因功能研究[D]. 闫琴.西北农林科技大学 2014
[2]陆地棉GhMBF1c基因及其启动子的克隆与分析[D]. 杨召恩.中国农业科学院 2013
[3]蜡梅Rhomboid蛋白基因CpRBL的克隆与功能的初步分析[D]. 杨洋.西南大学 2013
本文编号：3275638
【文章来源】：北京林业大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图３－１青杆耐旱基因的ＲＴ－ｑＰＣＲ筛选结果??Ｆｉｇｕｒｅ?３－１?Ｓｃｒｅｅｎｉｎｇ?ｒｅｓｕｌｔ?ｏ?
＊??０?ｃ?—，?了??拍昏ｉ?〇?ｉ?ｃ?ｉ．〇?」?下?一ｒ?４＇??ｆ?ｚ?ｎ??ＩＩ?５?５?２?ｏｃ??？?２?Ｃｄ?ｄ??０．０?—?????????０．０???????????０?Ｊ￣￣１１￣１＝１￣＾?Ｖ?Ｊ￣－ｚ?１￣￣１—??°?３?６?１２?０?３?６?１２?ＡＡ?令翁令??处理时间?处理时间?组织％??Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ?ｔｉｍｅ／ｈ?Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ?ｔｉｍｅ＾ｉ?Ｔｉｓｓｔｕｅ??图３－４?Ｐｈ７？￡Ｆ在不同逆境下与各组织中的表达量分析??Ｆｉｇｕｒｅ?３－４?Ａｎａｌｙｓｉｓ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ?ｏｆ?ＰｗＲＥＦ?ｉｎ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｔｉｓｓｕｅｓ?ｕｎｄｅｒ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｓｔｒｅｓｓｅｓ??３．２青杆基因表达分析与功能验证??３．２．１?ＰｗＲｈｏｍｂｏｉｄ生物信息学分析??对青杆中的该蛋内进行结构域分析，发现具有－个Ｒｈｏｍｂｏｉｄ超家族结构域，所??以将其命名为?／Ｖ／？／ｗｗ／ｗｚＷ?（图?３－５Ａ），ｃＤＮＡ?全长为?２３８７?ｂｐ，其开放??阅读框（ＯＲＦ）共１１９１?ｂｐ，共编码３９６个氨基酸。生物信息学Ｎ站对其预测分析，??结果显不ＰｗＲｈｏｍｂｏｉｄ蛋白分子式为Ｃ１９８８Ｈ３１１８Ｎ５２８Ｏ５４１Ｓ２４．相对分子质量为４３．８ｋＤａ，??理论ｐｉ值为８．８９，其正电残基精氨酸（Ａｒｇ）与赖氨酸（Ｌｙｓ）总数为３３，负电残基??天冬氨酸（Ａｓｐ）与谷氨酸（Ｇｌｕ）总数为２４。该蛋白中亮氨酸（Ｌｅｕ）含量最高，为??１２．６％，不稳定指数为４３．２１，高于４０，预测该蛋白不稳定
结果与分析??组织中的表达分析显示，在成熟叶中表达量最高，为对照的７．４倍，其次是在花粉中，??达到对照的３．８倍，在种子也有一定的表达，表达量是对照的１．６倍，??在茎中的表达量最低，仅为对照的０．４倍（图３－８１）。综上所述，该基因对干旱、低??温、ＡＢＡ及ＳＡ诱导有强烈响应。??Ａ?ｇ?Ｃ??５５?干？（ＤｒｏｕｇｂＯ?＊?５?低温（４〇Ｃ＞?＊?（４２°Ｃ）?？??Ｉ３０＇?ｒｈ?２。：??Ｓ?ｈ〇?３?．?丁?１５；?ｂ?ｂ??靈！：：?：ｉ?２?ｂ?ｂ?ｂ?ｉ〇?ｈ?＾?ｈ??ｌ：Ｌ＿＾?＿Ｕ?：ＬＣＬｉｉ＿Ｄ－＿ｒＬ＿?：Ｌｉｉ?□?Ｕ?Ｕ??０３６?１２?０３６?１２?０３６?１２??处理时间?处理时间?处理时间??＾?Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ?ｔｉｍｅ／ｈ?Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ?ｔｉｍｅ?ｌｉ?ｒ?Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ?ｔｍｉｅ／ｈ??Ｄ?Ｅ?Ｆ??＊０?＾Ｓａｈ?＜?２００ｍｍｏｉＸ?Ｎａｄ）?３０?ＡＢＡ?（１０〇ｎｍｏＬＬ）?１５?ＧＡ?（４０〇ｎｍｏＬＬ）??．Ｓ?１－５?＊?？?？?２５?？?Ｉ?］??＊?１１０?ｒｒ?．?ｒｎ?ｎ?＾?「Ｔ?ｂ?１??１１?ｏ?ｓ?？?ｒｈ?１?，?ｎ?－?０?５?ｂ?土?ｔ??２。?。１?ｉ?Ｌｉ＿Ｕ?。丨?ＬＩ?由?Ｄ?ａ??０３６?１２?０３６?１２?０３６?１２??处理时间?处理时间?处理时间??Ｇ?Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ?ｔｉｍｅ?＂ｈ?Ｈ?Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ?ｔｉｍｅ?ｌｉ?Ｉ?Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ?ｔｕｎｅ?ｌｉ??ｉ〇?，??１６?ＭｅＪＡ?（ｌＯＯｎｍｏｉＬ）＊?４?
【参考文献】：
期刊论文
[1]百合转录辅激活因子Ll MBF1c基因的克隆与表达分析[J]. 曹兴,郭尚敬,高祥斌,吕福堂,隋娟娟,穆红梅,吴泽,义鸣放,张秀省. 江苏农业学报. 2018(05)
[2]甜瓜自毒胁迫响应基因CmFe-SOD的克隆及表达分析[J]. 张政达,王景荣,陈丽辉,樊佳茹,韩晓云,王革伏,张志忠. 果树学报. 2018(11)
[3]祁连山东部青杄年内径向生长动态对气候的响应[J]. 牛豪阁,张芬,于爱灵,王放,张军周,勾晓华. 生态学报. 2018(20)
[4]干旱对沟叶结缕草光合作用的影响[J]. 韩莹莹,马一粼,吕歆,张珊,胡化广,张振铭. 江苏农业科学. 2018(08)
[5]花铃期土壤干旱对棉花叶片抗氧化及光合作用的影响[J]. 邵德意,罗海华,陈功,刘云涛,高欣,汤飞宇. 棉花学报. 2018(02)
[6]水稻Cu/Zn-SOD基因的克隆、表达及生物信息学分析[J]. 骆鹰,谢旻,张超,王伟平,朱建华,汪启明,饶力群. 分子植物育种. 2018(10)
[7]山西关帝山区青杄育苗与移植技术[J]. 刘钊金. 山西林业. 2017(03)
[8]白龙江珍稀濒危植物大果青杄群落物种多样性特征分析[J]. 齐瑞,郭星,赵阳,魏海龙,杨帆. 西北林学院学报. 2017(02)
[9]青杄PwUSP2基因的克隆和表达分析[J]. 周燕妮,李艳芳,张通,张凌云. 植物生理学报. 2015(08)
[10]MAPK级联途径参与ABA信号转导调节的植物生长发育过程[J]. 李坤,王鲜萍,杨凤博,许守明. 植物科学学报. 2014(05)
博士论文
[1]大豆FT/TFL1基因克隆、表达模式及功能分析[D]. 胡瑞波.中国农业科学院 2009
硕士论文
[1]葡萄转录辅激活因子VvMBF1基因功能研究[D]. 闫琴.西北农林科技大学 2014
[2]陆地棉GhMBF1c基因及其启动子的克隆与分析[D]. 杨召恩.中国农业科学院 2013
[3]蜡梅Rhomboid蛋白基因CpRBL的克隆与功能的初步分析[D]. 杨洋.西南大学 2013
本文编号：3275638
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