野生黄花苜蓿ERF家族成员MfERF026和MfERF086基因的克隆及初步功能研究
发布时间：2020-08-24 23:19
【摘要】：在我国种植苜蓿的地区因非生物胁迫造成的牧草减产,家畜饲料供应紧张而每年造成不小的经济影响。本研究以野生黄花苜蓿(Medicago falcata)为实验材料,在课题组前期黄花苜蓿转录组测序结果的基础上分析并克隆了2条ERF基因家族成员cDNA,分别命名为MfERF026和MfERF086。运用Q-PCR技术分析研究了黄花苜蓿MfERF026和MfERF086基因在低温、高盐、干旱等非生物胁迫下根、茎和叶中的表达模式。以植物双元表达载体pKGWRR为基本骨架分别构建基因的超表达、对照和tasiRNA干扰3种表达载体。将上述3种重组质粒转入到发根农杆菌Arqua1中,通过发根农杆菌介导的毛根转化法将外源基因转入到截形苜蓿A17根组织中培养2周后分别进行胁迫应答实验。以胁迫处理后根组织cDNA为模板,分别检测在干旱信号通路中起关键作用的MtRD2基因和在冷信号通路中起关键作用的CAS15A基因的相对表达量。同时通过结瘤实验分析研究MfERF026和MfERF086基因是否参与根瘤菌的结瘤作用。结果表明,黄花苜蓿MfERF026基因和MfERF086基因对根瘤菌无明显应答,但是2条基因都响应低温、高盐、干旱等多种非生物胁迫。在上述非生物胁迫下,MfERF026基因在根、茎、叶中的表达量随着时间均有升高或降低的明显变化,说明MfERF026基因在参与植物对非生物胁迫的调节;MfERF086基因在根、茎、叶中的表达被抑制,在-8℃冷冻胁迫和ABA胁迫下其在茎组织中几乎不表达,而在根组织中其表达量有缓慢的回升趋势。在上述非生物胁迫下过表达或者干扰MfERF026基因后,MtRD2基因的表达量都有明显的变化,推测MtRD2基因很可能为MfERF026基因的下游基因,且被MfERF026负调控;MfERF086基因表达被干扰后,MfCAS15A基因的表达量得到了极显著提高,说明MfERF086基因可能参与调控了MfCAS15A基因的表达。本研究将为牧草育种提供候选基因。
【学位授予单位】：内蒙古大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S541.9
【图文】：
野生黄花苜蓿 ERF 家族成员 MfERF026 和 MfERF086 基因的克隆及功能鉴定1.2 植物对非生物逆境胁迫应答的研究进展物冷胁迫响应研究进展胁迫对植物的影响寒害的表型表现为具有高度的变异性，低温或者冷热之间的快速波动都会理机能[6]。不适应温度波动环境的植物容易受到组织损伤和低温胁迫[7]。植重的损害，当温度下降到植物的耐受限度以下时，植物一方面由于以前受由于缺乏对特定地理环境的严酷条件的耐寒性和适应性，而更容易在冬季对这种胁迫作出反应和适应，以便在分子和细胞水平以及生理生化水平的]，植物对冷信号的反应是个复杂的过程，植物冷应激反应和获得耐受的四示
野生黄花苜蓿 ERF 家族成员 MfERF026 和 MfERF086 基因的克隆及功能鉴定有糖，就没有为花粉萌发提供能量的淀粉积累。没有花粉，授粉就不能发生量的主要原因之一[9]。低温胁迫(<20℃)是低温作用于细胞大分子的直接结果减慢，细胞膜固着，细胞膜功能丧失[10]。低温胁迫效应包括叶片膨胀和生长减、萎黄病[16]，在敏感植物中，可能导致坏死和生殖成分发育受损，限制种子18][19]。同的研究表明，细胞的膜系统是植物冻害的主要部位，此外，有证据表明，损伤主要是由于胁迫严重脱水引起的[20][21]。还有另一个证据表明，冷冻诱导导致细胞膜损伤，细胞间的冰会与细胞壁和细胞膜形成粘连，导致细胞破裂[2表明，低温会引发蛋白质变性，有可能导致细胞损伤[23]，以质膜作为检测冷，启动冷应激信号感知的生理变化过程如图 1.2 所示。
野生黄花苜蓿 ERF 家族成员 MfERF026 和 MfERF086 基因的克隆及功能鉴定。ICE（Inducer of CBF expression）是转录激活因子，可激活下具有 3 类连接酶( RING E3 ligase) 活性的 HOS1 可负调控 ICE 到 CBF 基因上游启动子序列上，诱导 CBF 表达[30]。CBF 可以，可以有效降低低温环境对细胞造成的伤害[31]。脱落酸是一种类种子休眠和脱落中的作用，它还是在多种非生物胁迫条件的反应有研究报道其在冷应激信号传导中的作用，特别是关于其通过 C，Niu 等在黄花苜蓿中中分离出两个 MfDREB 基因，分别命名对其结构进行分析，推测由 MfDREB1 和 MfDREB1s 编码的蛋白低温处理的耐受性[33]。
本文编号：2802966
【学位授予单位】：内蒙古大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S541.9
【图文】：
野生黄花苜蓿 ERF 家族成员 MfERF026 和 MfERF086 基因的克隆及功能鉴定1.2 植物对非生物逆境胁迫应答的研究进展物冷胁迫响应研究进展胁迫对植物的影响寒害的表型表现为具有高度的变异性，低温或者冷热之间的快速波动都会理机能[6]。不适应温度波动环境的植物容易受到组织损伤和低温胁迫[7]。植重的损害，当温度下降到植物的耐受限度以下时，植物一方面由于以前受由于缺乏对特定地理环境的严酷条件的耐寒性和适应性，而更容易在冬季对这种胁迫作出反应和适应，以便在分子和细胞水平以及生理生化水平的]，植物对冷信号的反应是个复杂的过程，植物冷应激反应和获得耐受的四示
野生黄花苜蓿 ERF 家族成员 MfERF026 和 MfERF086 基因的克隆及功能鉴定有糖，就没有为花粉萌发提供能量的淀粉积累。没有花粉，授粉就不能发生量的主要原因之一[9]。低温胁迫(<20℃)是低温作用于细胞大分子的直接结果减慢，细胞膜固着，细胞膜功能丧失[10]。低温胁迫效应包括叶片膨胀和生长减、萎黄病[16]，在敏感植物中，可能导致坏死和生殖成分发育受损，限制种子18][19]。同的研究表明，细胞的膜系统是植物冻害的主要部位，此外，有证据表明，损伤主要是由于胁迫严重脱水引起的[20][21]。还有另一个证据表明，冷冻诱导导致细胞膜损伤，细胞间的冰会与细胞壁和细胞膜形成粘连，导致细胞破裂[2表明，低温会引发蛋白质变性，有可能导致细胞损伤[23]，以质膜作为检测冷，启动冷应激信号感知的生理变化过程如图 1.2 所示。
野生黄花苜蓿 ERF 家族成员 MfERF026 和 MfERF086 基因的克隆及功能鉴定。ICE（Inducer of CBF expression）是转录激活因子，可激活下具有 3 类连接酶( RING E3 ligase) 活性的 HOS1 可负调控 ICE 到 CBF 基因上游启动子序列上，诱导 CBF 表达[30]。CBF 可以，可以有效降低低温环境对细胞造成的伤害[31]。脱落酸是一种类种子休眠和脱落中的作用，它还是在多种非生物胁迫条件的反应有研究报道其在冷应激信号传导中的作用，特别是关于其通过 C，Niu 等在黄花苜蓿中中分离出两个 MfDREB 基因，分别命名对其结构进行分析，推测由 MfDREB1 和 MfDREB1s 编码的蛋白低温处理的耐受性[33]。
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1 付佳宾;野生黄花苜蓿ERF家族成员MfERF026和MfERF086基因的克隆及初步功能研究[D];内蒙古大学;2019年
本文编号：2802966
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