甘薯IbHMGR基因的克隆与功能初步研究
发布时间：2021-04-09 21:13
甘薯（Ipomoea batatas（L.）Lam）是我国重要的粮食作物之一,具有产量高、耐贫瘠、营养成分高等特性。但在一些盐碱地带,甘薯的产量和品质均受到极大程度的影响。为探索甘薯对盐胁迫的分子响应机制,本研究以不同基因型的甘薯幼苗（济薯26和农林54）为材料,150mMNaCl胁迫下测定其光合速率、ABA含量、渗透调节物质含量及抗氧化酶活性等生理生化特性,研究甘薯对盐胁迫的生理响应。通过高通量测序分析盐胁迫下的遗传调控网络和差异表达基因,发现并克隆了盐胁迫下差异表达显著的IbHMG基因的全长cDNA序列和基因组序列,构建相应的过表达载体,对基因的功能进行初步研究。研究结果表明:（1）随着盐胁迫时间的增加,两个甘薯品种幼苗中的光合速率、气孔导度都逐渐下降;ABA含量、POD、SOD等抗氧化酶的活性先升高后降低,丙二醛的含量持续升高;可溶性蛋白、可溶性糖、脯氨酸等渗透调节物质和根系活力也呈现先升高后降低的趋势;Na+含量在盐处理后的0.5-12h之间持续升高。从整体来看,两个甘薯品种生理指标的变化趋势基本一致,但变化幅度明显不同;随着胁迫时间的增长,耐盐品种济薯26中的抗氧化酶活性,渗...
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：104 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图３－１不同品种甘薯幼苗不同盐浓度处理下第５天的表型差异
为了进一步验证济薯２６和农林５４的最适处理浓度，使用１５０ｍＭ?ＮａＣｌ对??水培下两个品种的甘薯幼苗进行处理，经表型分析发现，随着处理时间的增加，??济薯２６的表型未发生明显变化（图３－２－Ａ），而农林５４则表现出叶片卷曲、枯??黄甚至萎蔫的现象（图３－２－Ｂ），与之前的水培结果一致。因此，选取１５０?ｍＭ作??为最适盐处理浓度。??Ｂ??图３－２?１５０ｍＭＮａＣｌ处理下不同甘薯品种不同时期的表型（Ａ：济薯２６。Ｂ：农林５４。从左到??右依次为盐处理〇ｄ，?３ｄ，?５ｄ）??Ｆｉｇ．?３－２?Ｐｈｅｎｏｔｙｐｅｓ?ｏｆ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?Ｓｗｅｅｔ?Ｐｏｔａｔｏ?ｖａｒｉｅｔｉｅｓ?ａｔ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｓｔａｇｅｓ?ｕｎｄｅｒ?１５０ｍＭＮａＣｌ??ｔｒｅａｔｍｅｎｔ?（Ａ：?Ｊｉｓｈｕ?２６．Ｂ：?Ｎｏｎｇｌｉｎ?５４。?Ｆｒｏｍ?ｌｅｆｔ?ｔｏ?ｒｉｇｈｔ，?ｓａｌｔ?ｔｒｅａｔｍｅｎｔ?０?ｄａｙｓ，?３?ｄａｙｓ，?５??ｄａｙｓ）??３．３盐胁迫下不同品种甘薯幼苗生理指标的测定结果??３．３．１叶绿素含量??光合作用是植物生长发育所必需的，而其中叶绿素的含量是影响植物光合??作用的直接因素。从图中可以看出，正常生长条件下，济薯２６和农林５４叶片中??的叶绿素含量基本相同。在盐胁迫下，济薯２６叶片中的叶绿素含量基本保持稳??１７??
山东大学硕士学位论文??定，农林５４叶片中的叶绿素含量在胁迫早期虽无明显变化，但在处理２４ｈ和４８ｈ??时的含量显著低于济薯２６叶片中的叶绿素含量（ｐ＜０．０５）（图３－３）。??０．１２?－Ｉ?１３?济薯２６?Ｓ?农林５４??０．１?－?〇?Ｔ?ａ?ａ?＊??￡?Ｔｔ?ａａ?ａＴ?Ｔ?Ｔ?Ｔ?ａ?ａｂ?？?早??自??｜｜〇０６?ｇ｜?：｜：｜?｜｜?｜｜?ｇ｜?｜｜?：；：｜?：；：｜??２?；５１?Ｓｉ?Ｐ?Ｈ?Ｐ?ｌｌ?？ｉｌ?ｌｌ??Ｓ?０．０２?：：：１?Ｓ＝?Ｓ＝?Ｓ｜?￥?＝??ｕ。關．．園．＿．??０?０．５?１?３?６?１２?２４?４８??胁迫时间??Ｓｔｒｅｓｓ?ｔｒｅａｔｍｅｎｔ?ｈｏｕｒｓ／ｈ??图３－３盐胁迫下不同甘薯品种的叶绿素含量变化??（不同字母表示品种间在〇．〇５水平上差异显著，下图同）??Ｆｉｇ．?３－３?Ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌ?ｃｏｎｔｅｎｔ?ｏｆ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｓｗｅｅｔ?ｐｏｔａｔｏ?ｖａｒｉｅｔｉｅｓ?ｕｎｄｅｒ?ｓａｌｔ?ｓｔｒｅｓｓ??（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｌｅｔｔｅｒｓ?ａｆｔｅｒ?ｔｈｅ?ｖａｌｕｅｓ?ｏｎ?ｔｈｅ?ｃｏｌｕｍｎｓ?ａｒｅ?ｓｉｇｎｉｆｌｃｉａｎｔｌｙ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ａｍｏｎｇ?ｔｈｅ?ｖａｒｉｅｔｉｅｓ?ａｔ??ｔｈｅ?０．０５?ｐｒｏｂａｉｌｉｔｙ?ｌｅｖｅｌ?．Ｔｈｅ?ｓａｍｅ?ｉｎ?ｏｔｈｅｒ?ｆｉｇｕｒｅｓ．）??３．３．２ＡＢＡ?含量??脱落酸（ＡＢＡ）在植物盐胁迫中有着重要作用。在本研宄中，两个甘薯品??种经盐胁迫处理后发现
【参考文献】：
期刊论文
[1]盐胁迫下四种蓝靛果忍冬的光合特征研究[J]. 孙雅丽,古丽江·许库尔汗,虎海防. 北方园艺. 2019(01)
[2]比较转录组研究钛离子对紫花苜蓿基因表达的影响[J]. 魏春梅,栾威,代娅,王明秀,陶向,王艳,李彩侠,马欣荣. 应用与环境生物学报. 2019(01)
[3]NaCl胁迫对黄花菜生长和生理特性的影响[J]. 韩志平,张海霞,刘冲,张巽,石福臣. 西北植物学报. 2018(09)
[4]盐胁迫对罗布麻种子萌发及生理特性的影响[J]. 方婧雯,邬燕,刘志华. 作物杂志. 2018(04)
[5]药用植物萜类化合物的生物合成与代谢调控研究进展[J]. 时敏,王瑶,周伟,花强,开国银. 中国科学:生命科学. 2018(04)
[6]脱落酸在植物逆境胁迫中的研究进展[J]. 叶月. 民营科技. 2018(03)
[7]拟南芥核糖体蛋白生物学功能研究进展[J]. 靳聪聪,侯名语,潘延云. 植物生理学报. 2018(02)
[8]不同逆境胁迫下杉木Cu/Zn-SOD基因表达分析[J]. 饶丽莎,许珊珊,黄田盛,王培,曹光球,林思祖. 森林与环境学报. 2018(01)
[9]鱼腥草HMGR基因cDNA克隆、差异表达及蛋白质结构分析[J]. 魏麟,黎晓英,刘胜贵,王丹,黄豪兰,龙强,蒋玉红,郭文博,伍贤进. 中草药. 2017(18)
[10]玉米耐盐基因ZmHKT1;5在烟草中的功能验证[J]. 姜志磊,刘艳芝,韦正乙,姜昱,金峰学,李毅丹. 玉米科学. 2017(05)
博士论文
[1]苦楝种苗耐盐胁迫的生理响应机制研究[D]. 王家源.南京林业大学 2013
[2]盐碱胁迫及外源植物激素对小麦和羊草生长发育的影响[D]. 李晓宇.东北师范大学 2010
硕士论文
[1]茶树对NaCl胁迫的生理响应及基因差异表达分析[D]. 万思卿.西北农林科技大学 2018
[2]甘薯淀粉合成相关基因的克隆与分子标记开发[D]. 李丰.山东大学 2017
[3]甘薯蔗糖转运蛋白家族基因的克隆与功能初探[D]. 齐素坤.山东大学 2016
[4]盐分胁迫条件下蓖麻萌发出苗及幼苗对外源赤霉素调节的响应[D]. 刘贵娟.扬州大学 2013
[5]紫花苜蓿BADH基因导入与耐盐变异系的生理鉴定[D]. 王珺.甘肃农业大学 2010
本文编号：3128323
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：104 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图３－１不同品种甘薯幼苗不同盐浓度处理下第５天的表型差异
为了进一步验证济薯２６和农林５４的最适处理浓度，使用１５０ｍＭ?ＮａＣｌ对??水培下两个品种的甘薯幼苗进行处理，经表型分析发现，随着处理时间的增加，??济薯２６的表型未发生明显变化（图３－２－Ａ），而农林５４则表现出叶片卷曲、枯??黄甚至萎蔫的现象（图３－２－Ｂ），与之前的水培结果一致。因此，选取１５０?ｍＭ作??为最适盐处理浓度。??Ｂ??图３－２?１５０ｍＭＮａＣｌ处理下不同甘薯品种不同时期的表型（Ａ：济薯２６。Ｂ：农林５４。从左到??右依次为盐处理〇ｄ，?３ｄ，?５ｄ）??Ｆｉｇ．?３－２?Ｐｈｅｎｏｔｙｐｅｓ?ｏｆ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?Ｓｗｅｅｔ?Ｐｏｔａｔｏ?ｖａｒｉｅｔｉｅｓ?ａｔ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｓｔａｇｅｓ?ｕｎｄｅｒ?１５０ｍＭＮａＣｌ??ｔｒｅａｔｍｅｎｔ?（Ａ：?Ｊｉｓｈｕ?２６．Ｂ：?Ｎｏｎｇｌｉｎ?５４。?Ｆｒｏｍ?ｌｅｆｔ?ｔｏ?ｒｉｇｈｔ，?ｓａｌｔ?ｔｒｅａｔｍｅｎｔ?０?ｄａｙｓ，?３?ｄａｙｓ，?５??ｄａｙｓ）??３．３盐胁迫下不同品种甘薯幼苗生理指标的测定结果??３．３．１叶绿素含量??光合作用是植物生长发育所必需的，而其中叶绿素的含量是影响植物光合??作用的直接因素。从图中可以看出，正常生长条件下，济薯２６和农林５４叶片中??的叶绿素含量基本相同。在盐胁迫下，济薯２６叶片中的叶绿素含量基本保持稳??１７??
山东大学硕士学位论文??定，农林５４叶片中的叶绿素含量在胁迫早期虽无明显变化，但在处理２４ｈ和４８ｈ??时的含量显著低于济薯２６叶片中的叶绿素含量（ｐ＜０．０５）（图３－３）。??０．１２?－Ｉ?１３?济薯２６?Ｓ?农林５４??０．１?－?〇?Ｔ?ａ?ａ?＊??￡?Ｔｔ?ａａ?ａＴ?Ｔ?Ｔ?Ｔ?ａ?ａｂ?？?早??自??｜｜〇０６?ｇ｜?：｜：｜?｜｜?｜｜?ｇ｜?｜｜?：；：｜?：；：｜??２?；５１?Ｓｉ?Ｐ?Ｈ?Ｐ?ｌｌ?？ｉｌ?ｌｌ??Ｓ?０．０２?：：：１?Ｓ＝?Ｓ＝?Ｓ｜?￥?＝??ｕ。關．．園．＿．??０?０．５?１?３?６?１２?２４?４８??胁迫时间??Ｓｔｒｅｓｓ?ｔｒｅａｔｍｅｎｔ?ｈｏｕｒｓ／ｈ??图３－３盐胁迫下不同甘薯品种的叶绿素含量变化??（不同字母表示品种间在〇．〇５水平上差异显著，下图同）??Ｆｉｇ．?３－３?Ｃｈｌｏｒｏｐｈｙｌｌ?ｃｏｎｔｅｎｔ?ｏｆ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｓｗｅｅｔ?ｐｏｔａｔｏ?ｖａｒｉｅｔｉｅｓ?ｕｎｄｅｒ?ｓａｌｔ?ｓｔｒｅｓｓ??（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ｌｅｔｔｅｒｓ?ａｆｔｅｒ?ｔｈｅ?ｖａｌｕｅｓ?ｏｎ?ｔｈｅ?ｃｏｌｕｍｎｓ?ａｒｅ?ｓｉｇｎｉｆｌｃｉａｎｔｌｙ?ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ?ａｍｏｎｇ?ｔｈｅ?ｖａｒｉｅｔｉｅｓ?ａｔ??ｔｈｅ?０．０５?ｐｒｏｂａｉｌｉｔｙ?ｌｅｖｅｌ?．Ｔｈｅ?ｓａｍｅ?ｉｎ?ｏｔｈｅｒ?ｆｉｇｕｒｅｓ．）??３．３．２ＡＢＡ?含量??脱落酸（ＡＢＡ）在植物盐胁迫中有着重要作用。在本研宄中，两个甘薯品??种经盐胁迫处理后发现
【参考文献】：
期刊论文
[1]盐胁迫下四种蓝靛果忍冬的光合特征研究[J]. 孙雅丽,古丽江·许库尔汗,虎海防. 北方园艺. 2019(01)
[2]比较转录组研究钛离子对紫花苜蓿基因表达的影响[J]. 魏春梅,栾威,代娅,王明秀,陶向,王艳,李彩侠,马欣荣. 应用与环境生物学报. 2019(01)
[3]NaCl胁迫对黄花菜生长和生理特性的影响[J]. 韩志平,张海霞,刘冲,张巽,石福臣. 西北植物学报. 2018(09)
[4]盐胁迫对罗布麻种子萌发及生理特性的影响[J]. 方婧雯,邬燕,刘志华. 作物杂志. 2018(04)
[5]药用植物萜类化合物的生物合成与代谢调控研究进展[J]. 时敏,王瑶,周伟,花强,开国银. 中国科学:生命科学. 2018(04)
[6]脱落酸在植物逆境胁迫中的研究进展[J]. 叶月. 民营科技. 2018(03)
[7]拟南芥核糖体蛋白生物学功能研究进展[J]. 靳聪聪,侯名语,潘延云. 植物生理学报. 2018(02)
[8]不同逆境胁迫下杉木Cu/Zn-SOD基因表达分析[J]. 饶丽莎,许珊珊,黄田盛,王培,曹光球,林思祖. 森林与环境学报. 2018(01)
[9]鱼腥草HMGR基因cDNA克隆、差异表达及蛋白质结构分析[J]. 魏麟,黎晓英,刘胜贵,王丹,黄豪兰,龙强,蒋玉红,郭文博,伍贤进. 中草药. 2017(18)
[10]玉米耐盐基因ZmHKT1;5在烟草中的功能验证[J]. 姜志磊,刘艳芝,韦正乙,姜昱,金峰学,李毅丹. 玉米科学. 2017(05)
博士论文
[1]苦楝种苗耐盐胁迫的生理响应机制研究[D]. 王家源.南京林业大学 2013
[2]盐碱胁迫及外源植物激素对小麦和羊草生长发育的影响[D]. 李晓宇.东北师范大学 2010
硕士论文
[1]茶树对NaCl胁迫的生理响应及基因差异表达分析[D]. 万思卿.西北农林科技大学 2018
[2]甘薯淀粉合成相关基因的克隆与分子标记开发[D]. 李丰.山东大学 2017
[3]甘薯蔗糖转运蛋白家族基因的克隆与功能初探[D]. 齐素坤.山东大学 2016
[4]盐分胁迫条件下蓖麻萌发出苗及幼苗对外源赤霉素调节的响应[D]. 刘贵娟.扬州大学 2013
[5]紫花苜蓿BADH基因导入与耐盐变异系的生理鉴定[D]. 王珺.甘肃农业大学 2010
本文编号：3128323
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