糜子超长链脂肪醇合成酶基因PmFAR的克隆与功能分析
发布时间：2021-08-31 00:21
糜子（Panicum miliaceum L.）在我国干旱半干旱地区广泛种植,同时也是重要的粮食作物。糜子的生理代谢、生长发育、产量及品质均受干旱的影响。植物表皮蜡质可以通过减少植物表皮水分的散失,进而对植物起到保水抗旱的作用,因此研究糜子表皮蜡质组成、晶体结构以及其生物学功能,将为糜子抗旱性研究和品种选育提供一条新的思路和途径。本试验以黄土高原区种植的普通糜子品种榆黍1号、雁黍7号、陇糜8号、晋黍9号和宁糜10号为试验材料,利用GC-MS、GC-FID和SEM等试验技术分别检测不同品种及不同生长发育时期糜子叶片表皮蜡质成分、含量及蜡质晶体结构和分布的变化特点。在此基础上,根据糜子基因组测序结果,通过同源比对搜索糜子中具有FAR基因保守结构域的Pm FAR基因,并进行生物信息学分析。同时将不同生长发育时期糜子叶片测序分析,以确定Pm FAR基因在不同时期的表达量。对Pm FAR基因进行克隆和表达载体构建,并转入酵母及拟南芥中进行功能验证,通过对表达结果进行分析,从而验证糜子中Pm FAR基因的生物学功能。研究结果如下:1.糜子不同品种及不同生长发育时期叶片表皮蜡质中,初级醇和烷烃均是主...
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：56 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线
西北农林科技大学硕士学位论文 2.3.2 不同糜子品种旗叶叶片表皮蜡质晶体结构观察 扫描电镜观察结果表明，糜子旗叶叶片表面覆盖有大量的蜡质晶体，晶体类型主要呈片状。叶片上下两个表面的蜡质晶体密集度具有明显的差异，呈片状的蜡质晶体紧密而均匀地分布于整个叶片的上表面，叶片下表面的片状蜡质晶体很少，整个表面相对比较平滑。不同糜子品种间叶片表皮蜡质晶体密集程度存在显著差异，其中榆黍 1 号和晋黍 9 号叶片上表面蜡质晶体分布最为紧密，宁糜 10 号则相对稀疏。并且榆黍 1 号叶片下表面含有少量颗粒状蜡质晶体而其他品种则相对比较平滑（图 2.3）。
第三章糜子PmFAR基因的克隆及表达分析21长15天-35天时表达上调，而在发育后期表达开始下调；PmFAR2基因在糜子生长15天-25天时表达上调，25天-35天时表达下调，而后轻微上调。我们发现大部分PmFAR基因在25天至35天时表达量达到最高。其中PmFAR3基因表达量最高，达到63.01。以上分析表明，不同生长发育时期均能够诱导基因的表达，其中PmFAR3、PmFAR10表达量在35天时明显上升，推测它们可能是糜子叶片表皮蜡质的主要合成基因。图3.1不同生长发育时期PmFAR基因的表达Figure3.1ExpressionlevelofPmFARgenesatdifferentgrowthstages注：YU-15d~YU-40d：榆黍1号生长发育15天的叶片~榆黍1号生长发育40天的叶片；L-15d~L-40d：陇糜8号生长发育15天的叶片~陇糜8号生长发育40天的叶片。Note:YU-15d~YU-40d:Yushu1leavesgrowingfor15days~Yushu1leavesgrowingfor40days;L-15d~L-40d:Longmi8leavesgrowingfor15days~Longmi8leavesgrowingfor40days.3.3.2糜子PmFAR系统进化树分析利用PmFAR基因的氨基酸序列与来自拟南芥和其他物种中的FAR氨基酸序列进行构建进化树分析，结果表明（图3.2），PmFAR1与ZmFAR3聚为一类。PmFAR2与SiFAR3聚为一类，PmFAR10与PmFAR13相似性极高，同时与PmFAR3和SiFAR1聚为一类。进化树结果也表明这五个PmFAR基因与谷子和玉米中FAR基因相似度很高，由此推测这五个候选基因也可能与谷子和玉米中的同源基因相似，在蜡质合成过程中起类似的作用。
本文编号：3373796
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：56 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线
西北农林科技大学硕士学位论文 2.3.2 不同糜子品种旗叶叶片表皮蜡质晶体结构观察 扫描电镜观察结果表明，糜子旗叶叶片表面覆盖有大量的蜡质晶体，晶体类型主要呈片状。叶片上下两个表面的蜡质晶体密集度具有明显的差异，呈片状的蜡质晶体紧密而均匀地分布于整个叶片的上表面，叶片下表面的片状蜡质晶体很少，整个表面相对比较平滑。不同糜子品种间叶片表皮蜡质晶体密集程度存在显著差异，其中榆黍 1 号和晋黍 9 号叶片上表面蜡质晶体分布最为紧密，宁糜 10 号则相对稀疏。并且榆黍 1 号叶片下表面含有少量颗粒状蜡质晶体而其他品种则相对比较平滑（图 2.3）。
第三章糜子PmFAR基因的克隆及表达分析21长15天-35天时表达上调，而在发育后期表达开始下调；PmFAR2基因在糜子生长15天-25天时表达上调，25天-35天时表达下调，而后轻微上调。我们发现大部分PmFAR基因在25天至35天时表达量达到最高。其中PmFAR3基因表达量最高，达到63.01。以上分析表明，不同生长发育时期均能够诱导基因的表达，其中PmFAR3、PmFAR10表达量在35天时明显上升，推测它们可能是糜子叶片表皮蜡质的主要合成基因。图3.1不同生长发育时期PmFAR基因的表达Figure3.1ExpressionlevelofPmFARgenesatdifferentgrowthstages注：YU-15d~YU-40d：榆黍1号生长发育15天的叶片~榆黍1号生长发育40天的叶片；L-15d~L-40d：陇糜8号生长发育15天的叶片~陇糜8号生长发育40天的叶片。Note:YU-15d~YU-40d:Yushu1leavesgrowingfor15days~Yushu1leavesgrowingfor40days;L-15d~L-40d:Longmi8leavesgrowingfor15days~Longmi8leavesgrowingfor40days.3.3.2糜子PmFAR系统进化树分析利用PmFAR基因的氨基酸序列与来自拟南芥和其他物种中的FAR氨基酸序列进行构建进化树分析，结果表明（图3.2），PmFAR1与ZmFAR3聚为一类。PmFAR2与SiFAR3聚为一类，PmFAR10与PmFAR13相似性极高，同时与PmFAR3和SiFAR1聚为一类。进化树结果也表明这五个PmFAR基因与谷子和玉米中FAR基因相似度很高，由此推测这五个候选基因也可能与谷子和玉米中的同源基因相似，在蜡质合成过程中起类似的作用。
本文编号：3373796
本文链接：https://www.wllwen.com/nykjlw/nzwlw/3373796.html
最近更新
教材专著
