过表达ZmPIF3转基因拟南芥植株抗盐分析

发布时间：2023-05-27 05:50

　　土壤盐渍化是一种天然的盐胁迫,是导致土壤荒漠化和耕地退化的主要原因。土壤中高浓度的Na+离子造成植物内环境紊乱,细胞代谢缓慢和细胞结构破坏,引起植物毒害,严重影响了农作物的生物学产量和品质。玉米是盐敏感作物,耐盐性相对较差,在受到盐胁迫时通常会表现为幼苗芽势弱,胚根少且短,苗弱,成活率低,后期的生长发育及产量受到严重影响,因此研究盐胁迫响应的分子机制对玉米育种和生产具有指导意义。已有研究发现拟南芥中PIF3基因能参与抗冻性调节,但是对玉米中PIF3基因与抗逆性的关系知之甚少。本实验以Zm PIF3两个转录版本过表达转基因拟南芥植株为材料,在盐处理条件下对其进行表型、生理生化指标及转录组分析,并在转录组分析的基础上对抗盐相关基因进行初步的功能分析,主要研究结论如下:1.在盐胁迫条件下对Zm PIF3.1和Zm PIF3.2两个剪切版本过表达转基因拟南芥植株和野生型拟南芥植株进行处理,进行萌发期根长和发芽率表型鉴定,我们初步发现在大于120mmol L-1Na Cl的处理条件下,Zm PIF3.1转基因拟南芥植株根长和发芽率明显高于Zm PIF3.2转基因拟南芥植株,因此我们选取耐盐表型较...

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致谢
摘要
1.文献综述
    1.1 PIFs家族基因的研究进展
        1.1.1 PIFs的结构与功能
        1.1.2 PIF3的研究进展
    1.2 选择性剪切现象的研究进展
    1.3 植物耐盐性的研究进展
        1.3.1 植物的耐盐机理
        1.3.2 植物耐盐相关基因的研究进展
    1.4 转录组学及相关研究
        1.4.1 转录组的概念
        1.4.2 转录组学在逆境胁迫研究中的应用
2 引言
3 材料与方法
    3.1 实验材料
    3.2 试剂和仪器
    3.3 实验方法
        3.3.1 拟南芥DNA的提取(CTAB法)
        3.3.2 叶片总RNA的提取和检测
        3.3.3 拟南芥种植
        3.3.4 转基因拟南芥阳性植株的筛选
        3.3.5 转基因拟南芥幼苗耐盐性鉴定
        3.3.6 材料的处理与取样
        3.3.7 在盐胁迫条件下拟南芥生化指标测定
    3.4 转录组测序及分析
        3.4.1 转录组数据分析数据库和软件
        3.4.2 转录组测序
        3.4.3 cDNA第一链的合成检测
        3.4.4 基因表达分析
        3.4.5 差异表达分析
        3.4.6 差异表达基因的富集分析和KEGG通路分析
        3.4.7 qRT-PCR验证
4 结果与分析
    4.1 ZmPIF3转基因拟南芥鉴定
    4.2 转基因拟南芥在盐胁迫条件下的根长和发芽率
    4.3 转基因拟南芥植株的耐盐性分析
    4.4 过表达ZmPIF3.1转基因拟南芥对盐胁迫的生理生化反应
        4.4.1 在盐胁迫条件下过表达ZmPIF3.1转基因拟南芥中MDA含量的变化
        4.4.2 在盐胁迫条件下过表达ZmPIF3.1转基因拟南芥中脯氨酸含量的变化
        4.4.3 在盐胁迫条件下过表达ZmPIF3.1转基因拟南芥中CAT含量变化
    4.5 转录组测序数据处理
        4.5.1 RNA-seq序列分析
        4.5.2 同一时期两个不同材料之间差异表达基因比较
        4.5.3 差异表达基因的功能注释与分析
        4.5.4 与抗盐相关差异表达基因的分析
        4.5.5 差异基因的定量验证
5 结论与讨论
    5.1 结论
    5.2 讨论
        5.2.1 活性氧清除系统在ZmPIF3.1基因抗盐调节中发挥着重要作用
        5.2.2 过表达ZmPIF3.1基因调控激素相关基因提高耐盐性
        5.2.3 过表达ZmPIF3.1调控钙离子相关基因提高耐盐性
        5.2.4 过表达ZmPIF3.1调控转录因子相关基因来调节盐胁迫响应过程
        5.2.5 ZmPIF3基因的可变性剪切参与盐胁迫调节
参考文献
Abstract



本文编号：3824019