转LbDREB基因大青杨抗旱及耐盐性分析

发布时间：2021-07-20 12:26

　　针对干旱频繁出现、盐碱化土地日益扩大的趋势,常规育种周期长而不能满足林业生产的需要,利用转基因技术培育杨树抗逆品种是林木分子育种的重要手段之一。本研究以3个转LbDREB基因株系大青杨及野生型WT为材料,利用PEG6000模拟干旱胁迫处理,NaCl模拟盐胁迫处理,调查胁迫条件下不同株系生长、瞬时LbDREB基因表达量和生化指标的变化。主要研究结果如下：1. LbDREB转录因子不经过跨膜转运,直接参与抗逆反应,LbDREB转录因子基因不是两性基因,不稳定,表现为亲水性,其含有卷曲螺旋结构,对植物体内识别分子、调控代谢过程、膜通道转运过程等生物学功能有着重要意义。2.盐胁迫和干旱胁迫下,转基因大青杨较WT叶形表现更好,生物量向根部分配更多。3.转基因株系LbDREB基因表达比WT更强烈,WT胁迫期间变化稳定；盐胁迫下,转基因株系Dr22和Dr2相对基因表达都呈先上升,后下降的趋势,Dr8呈现不断上升趋势。干旱胁迫下,受测大青杨所有株系相对基因表达都呈先上升,后迅速下降再上升的趋势。4.随着盐胁迫程度的增加,LbDREB基因表达量与SOD和POD变化趋势一致,呈先上升后下降的趋势,随着PE... 

【文章来源】：东北林业大学黑龙江省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 植物抗逆机理研究进展
        1.2.1 抗旱机理的相关研究
        1.2.2 抗盐机理的相关研究
    1.3 DREB基因研究进展
    1.4 杨树抗旱、耐盐碱基因工程研究概况
    1.5 大青杨研究进展
    1.6 本项研究的目的意义
2 大青杨LbDREB基因生物信息学分析
    2.1 方法
    2.2 结果与分析
        2.2.1 LbDREB核酸序列组分分析
        2.2.2 LbDREB基因的理化性质分析
        2.2.3 LbDREB限制性酶切分析
        2.2.4 LbDREB转录因子氨基酸序列分析及系统进化树的构建
        2.2.5 信号肽的预测和分析
        2.2.6 跨膜结构域的预测
        2.2.7 疏水性的预测和分析
        2.2.8 Coil区分析
    2.3 本章小结
3 转基因大青杨的耐盐性分析
    3.1 实验材料
        3.1.1 植物材料
        3.1.2 试剂
        3.1.3 仪器设备
    3.2 实验方法
        3.2.1 材料
        3.2.2 LbDREB基因荧光定量PCR
        3.2.3 生物量测定
        3.2.4 超氧化物歧化酶(SOD)活性测定
        3.2.5 过氧化物酶(POD)活性测定
        3.2.6 丙二醛(MDA)含量测定
        3.2.7 脯氨酸(Pro)含量测定
        3.2.8 相对含水量测定
        3.2.9 相对电导率测定
        3.2.10 叶绿素测定
        3.2.11 荧光动力学参数测定
    3.3 结果与分析
        3.3.1 NaCl胁迫对大青杨各株系叶子形态的影响
        3.3.2 NaCl胁迫对大青杨各株系根冠比的影响
        3.3.3 NaCl胁迫对大青杨各株系LbDREB基因相对表达量的影响
        3.3.4 NaCl胁迫对大青杨各株系相对含水量的影响
        3.3.5 NaCl胁迫对大青杨各株系相对电导率的影响
        3.3.6 NaCl胁迫对大青杨各株系保护酶活性的影响
        3.3.7 NaCl胁迫对大青杨各株系丙二醛含量的影响
        3.3.8 NaCl胁迫对大青杨各株系脯氨酸含量的影响
        3.3.9 NaCl胁迫对大青杨各株系叶绿素含量的影响
        3.3.10 NaCl胁迫对大青杨各株系荧光动力学参数的影响
    3.4 本章小结
4 转基因大青杨的耐旱性分析
    4.1 实验材料
        4.1.1 植物材料
        4.1.2 试剂
        4.1.3 仪器设备
    4.2 试验方法
        4.2.1 材料
        4.2.2 试验方法
    4.3 结果与分析
        4.3.1 干旱胁迫对大青杨各株系叶子形态的影响
        4.3.2 干旱胁迫对大青杨各株系根冠比的影响
        4.3.3 干旱胁迫对大青杨各株系LbDREB基因相对表达量的影响
        4.3.4 干旱胁迫对大青杨各株系相对含水量的影响
        4.3.5 干旱胁迫对大青杨各株系相对电导率的影响
        4.3.6 干旱胁迫对大青杨各株系保护酶活性的影响
        4.3.7 干旱胁迫对大青杨各株系丙二醛含量的影响
        4.3.8 干旱胁迫对大青杨各株系脯氨酸含量的影响
        4.3.9 干旱胁迫对大青杨各株系叶绿素含量的影响
        4.3.10 干旱胁迫对大青杨各株系荧光动力学参数的影响
    4.4 本章小结
5 讨论
    5.1 LbDREB基因提高大青杨的耐盐能力
        5.1.1 盐胁迫下叶形与生物量的变化
        5.1.2 盐胁迫下保护酶及丙二醛脯氨酸的变化
        5.1.3 盐胁迫下膜透性的变化
        5.1.4 盐胁迫下叶绿素含量的变化
    5.2 LbDREB基因提高大青杨的抗旱能力
        5.2.1 干旱胁迫下叶形与生物量的变化
        5.2.2 干旱胁迫下保护酶及丙二醛脯氨酸的变化
        5.2.3 干旱胁迫下膜透性的变化
        5.2.4 干旱胁迫下叶绿素含量的变化
结论
参考文献
附录
攻读学位期间发表的学术论文
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]高等植物适应盐逆境研究进展[J]. 张金林,李惠茹,郭姝媛,王锁民,施华中,韩庆庆,包爱科,马清.  草业学报. 2015(12)
[2]中国近60年干旱演变特征分析[J]. 刘小龙,虞美秀.  干旱区资源与环境. 2015(12)
[3]PEG6000胁迫下长春花叶片生物碱含量及相关基因表达的分析[J]. 刘英,李德文,孟庆焕,张衷华,段喜华.  植物研究. 2015(05)
[4]基因工程技术在杨树抗逆境方面的研究进展[J]. 主楚杰,王爱云.  江苏农业科学. 2015(02)
[5]大青杨生长性状的地理·气候变异规律研究[J]. 李志新,李开隆.  安徽农业科学. 2014(32)
[6]杨树苗叶片光合特性和抗氧化酶对干旱胁迫的响应[J]. 井大炜.  核农学报. 2014(03)
[7]欧美杨锌指蛋白转录因子基因（ZxZF）的遗传转化及抗旱性初步分析[J]. 张伟溪,刘浡洋,丁昌俊,张冰玉,黄秦军,褚延广,苏晓华.  林业科学. 2014(03)
[8]连作苹果园土壤真菌的T-RFLP分析[J]. 尹承苗,王功帅,李园园,陈学森,吴树敬,毛志泉.  生态学报. 2014(04)
[9]NaCl胁迫对桑树种子萌发和Na+/H+逆向转运蛋白基因表达的影响[J]. 刘岩,张薇,计东风,林天宝,朱燕,孟智启,吕志强.  蚕业科学. 2013(05)
[10]干旱胁迫对两种速生树种叶绿素含量的影响[J]. 潘昕,邱权,李吉跃,苏艳,何茜.  桉树科技. 2013(03)

博士论文
[1]大青杨纤维素合酶基因的克隆与遗传转化的研究[D]. 许雷.东北林业大学 2011
[2]青杨组（Section Tacamahaca Spach）杨树不同种群对土壤干旱和重金属锰污染的生态生理响应[D]. 类延宝.中国科学院研究生院（成都生物研究所） 2007
[3]大青杨VA菌根生理生态学研究[D]. 宋福强.东北林业大学 2002

硕士论文
[1]转chlAPX基因杨树对逆境胁迫的响应[D]. 郎洪岩.山东师范大学 2014
[2]基于时间序列分析法研究气候因子对人工林大青杨木材径向变异的滞后影响[D]. 陈磊.东北林业大学 2012
[3]几种主要造林树种盐胁迫响应及耐盐机理研究[D]. 朱振贤.南京林业大学 2007
[4]转Lea基因小黑杨花粉植株抗旱、耐盐性分析[D]. 白爽.东北林业大学 2007
[5]大青杨三倍体诱导技术研究[D]. 肖静.东北林业大学 2007
[6]欧美杨组培体系的建立和Trx基因的遗传转化[D]. 郑琼.东北林业大学 2007
[7]sos1和sos2基因在杨树上的遗传转化及其功能的初步验证[D]. 张文元.中国林业科学研究院 2006
[8]转CMO和BADH基因烟草抗旱性及山杨转基因研究[D]. 侯德英.东北林业大学 2003
[9]利用SSCP研究大青杨和香杨的种间及种内群体遗传多样性[D]. 林海龙.东北林业大学 2003



本文编号：3292819