金柑转录因子FcWRKY40抗逆功能鉴定及作用机制解析
发布时间：2021-02-19 08:01
干旱与高盐严重影响柑橘类植物的生长、发育、产量和品质。利用具有抗逆功能的转录因子开展基因工程是创制抗逆种质的重要手段,也为柑橘类植物分子改良提供了新的思路。WRKY是植物特有的一类转录因子,在植物应答生物及非生物胁迫中起着十分重要的作用。虽然在不同植物中鉴定了一些WRKY转录因子,但大多数WRKY的功能及调控网络仍不清楚。在初步验证了金柑转录因子FcWRKY40抗氧化胁迫中发挥作用的基础上,本研究进一步解析FcWRKY40在非生物胁迫（盐及干旱）应答中的功能,并阐明其作用机制。研究主要结果如下:1.FcWRKY40抗盐功能鉴定。超表达FcWRKY40的烟草转基因系在盐胁迫下发芽率显著高于野生型,植株生长状态更好,相对电导率、MDA及ROS含量显著低于野生型,叶绿素含量及光合效率高于野生型。采用农杆菌介导的转化方法获得了超表达FcWRKY40的柠檬转基因植株。盐胁迫下,柠檬转基因系较野生型受害程度较轻,叶绿素含量更高,ROS累积更少。利用病毒介导的基因沉默（VIGS）技术获得了FcWRKY40金柑沉默材料。盐胁迫下,金柑沉默材料受害更严重,叶绿素含量更少,ROS累积显著高于野生型,表明F...
【文章来源】：华中农业大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：144 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
缩略词表
第一章 前言
1.研究背景
2.文献综述
2.1 植物体与盐胁迫逆境
2.2 植物体在盐胁迫下所受到的伤害
2.3 盐胁迫下植物体响应机制
2.4 植物体与干旱胁迫逆境
2.5 干旱胁迫下植物体内应答机制
2.6 WRKY转录因子与其在植物逆境应答中的作用
3.本研究的目的意义与内容
第二章 金柑转录因子FcWRKY40抗盐功能鉴定
1.引言
2.材料与方法
2.1 植物材料
2.2 植物材料生长及胁迫处理
2.3 柠檬的遗传转化
2.4 病毒诱导的基因沉默（VIGS,virus-induced gene silencing）
2.5 RNA提取和基因表达
2.6 转基因材料抗性分析
2.7 统计分析
3.结果与分析
3.1 FcWRKY40超表达烟草抗盐性分析
3.2 FcWRKY40超表达柠檬抗盐性分析
3.3 FcWRKY40-VIGS金柑抗盐性分析
4.讨论
5.小结
第三章 金柑转录因子FcWRKY40盐胁迫抗性机制解析
1.引言
2.材料与方法
2.1 植物材料
2.2 植物材料生长及胁迫处理
2.3 RNA提取和基因表达
2.4 酵母单杂交
2.5 凝胶迁移实验（EMSA）
2.6 双荧光素酶活性分析
2.7 离子含量测定
2.8 GUS染色
2.9 脯氨酸含量测定
2.10 转基因材料抗性分析
2.11 统计分析
3.结果与分析
3.1 盐胁迫相关基因表达分析
3.2 超表达柠檬及沉默组金柑离子含量测定
3.3 超表达柠檬及沉默组金柑脯氨酸含量测定
3.4 柠檬超表达系EBL处理后抗盐性分析
3.5 金柑沉默材料外源脯氨酸处理后抗盐性分析
3.6 FcWRKY40与FcSOSs及FcP5CS1启动子互作分析
3.7 FcWRKY40表达模式分析
3.8 FcWRKY40启动子与ABF2互作分析
4.讨论
4.1 离子平衡与植物抗盐性
4.2 脯氨酸与植物抗盐性
4.3 FcWRKY40受FcABF2的调控
5.小结
第四章 金柑转录因子FcWRKY40抗旱功能鉴定
1.引言
2.材料与方法
2.1 植物材料
2.2 植物材料生长及胁迫处理
2.3 转基因材料抗性分析
2.4 统计分析
3.结果与分析
3.1 FcWRKY40超表达烟草脱水/干旱抗性分析
3.2 FcWRKY40转基因柠檬脱水分析
3.3 FcWRKY40-VIGS金柑干旱抗性分析
4.讨论
4.1 FcWRKY40可提高植物保水能力
4.2 FcWRKY40减轻了干旱胁迫下的ROS伤害
5.小结
参考文献
附录Ⅰ 烟草、柠檬及金柑处理前叶绿素含量
附录Ⅱ 金柑中沉默FcPDS基因
附录Ⅲ 超表达柠檬及沉默组金柑处理前离子含量
附录Ⅳ 超表达柠檬处理前脯氨酸含量、MDA含量与叶绿素含量
附录Ⅴ 沉默组金柑处理前叶绿素含量
附录Ⅵ 已发表文章
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]我国柑橘产销现状、发展趋势及对策建议[J]. 沈兆敏. 果农之友. 2017(09)
[2]植物盐胁迫下应激调控分子机制研究进展[J]. 张昆,李明娜,曹世豪,孙彦. 草地学报. 2017(02)
[3]Phytohormones and their metabolic engineering for abiotic stress tolerance in crop plants[J]. Shabir H.Wani,Vinay Kumar,Varsha Shriram,Saroj Kumar Sah. The Crop Journal. 2016(03)
[4]果树保护地栽培土壤盐渍化的原因及防治措施[J]. 孔德璐. 果树实用技术与信息. 2014(04)
[5]我国柑橘工业现状及发展趋势[J]. 单杨. 农业工程技术(农产品加工业). 2014(04)
[6]植物抗旱性研究进展及发展趋势[J]. 户连荣,郎南军,郑科. 安徽农业科学. 2008(07)
[7]中国农业气象灾害对作物产量的影响[J]. 王春乙,娄秀荣,王建林. 自然灾害学报. 2007(05)
[8]中国柑橘生产与消费现状分析[J]. 王川. 农业展望. 2006(01)
[9]OsWRKY03, a rice transcriptional activator that functions in defense signaling pathway upstream of OsNPR1[J]. Xiao Qiang LIU1,2, Xian Quan BAI1,2, Qian QIAN3, Xiu Jie WANG1, Ming Sheng CHEN1, Cheng Cai CHU1,* 1National Key Laboratory of Plant Genomics, Institute of Genetics and Developmental Biology, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101, China 2Graduate School of the Chinese Academy of Sciences, Yuquan Road, Beijing 100039, China 3China National Rice Research Institute, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Hangzhou 310006, China. Cell Research. 2005(08)
[10]干旱对植物影响的研究进展[J]. 孙梅霞,祖朝龙,徐经年. 安徽农业科学. 2004(02)
博士论文
[1]金柑（Fortunella crassifolia）三个抗逆基因克隆、功能鉴定及作用机制解析[D]. 龚小庆.华中农业大学 2014
本文编号：3040831
【文章来源】：华中农业大学湖北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：144 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
缩略词表
第一章 前言
1.研究背景
2.文献综述
2.1 植物体与盐胁迫逆境
2.2 植物体在盐胁迫下所受到的伤害
2.3 盐胁迫下植物体响应机制
2.4 植物体与干旱胁迫逆境
2.5 干旱胁迫下植物体内应答机制
2.6 WRKY转录因子与其在植物逆境应答中的作用
3.本研究的目的意义与内容
第二章 金柑转录因子FcWRKY40抗盐功能鉴定
1.引言
2.材料与方法
2.1 植物材料
2.2 植物材料生长及胁迫处理
2.3 柠檬的遗传转化
2.4 病毒诱导的基因沉默（VIGS,virus-induced gene silencing）
2.5 RNA提取和基因表达
2.6 转基因材料抗性分析
2.7 统计分析
3.结果与分析
3.1 FcWRKY40超表达烟草抗盐性分析
3.2 FcWRKY40超表达柠檬抗盐性分析
3.3 FcWRKY40-VIGS金柑抗盐性分析
4.讨论
5.小结
第三章 金柑转录因子FcWRKY40盐胁迫抗性机制解析
1.引言
2.材料与方法
2.1 植物材料
2.2 植物材料生长及胁迫处理
2.3 RNA提取和基因表达
2.4 酵母单杂交
2.5 凝胶迁移实验（EMSA）
2.6 双荧光素酶活性分析
2.7 离子含量测定
2.8 GUS染色
2.9 脯氨酸含量测定
2.10 转基因材料抗性分析
2.11 统计分析
3.结果与分析
3.1 盐胁迫相关基因表达分析
3.2 超表达柠檬及沉默组金柑离子含量测定
3.3 超表达柠檬及沉默组金柑脯氨酸含量测定
3.4 柠檬超表达系EBL处理后抗盐性分析
3.5 金柑沉默材料外源脯氨酸处理后抗盐性分析
3.6 FcWRKY40与FcSOSs及FcP5CS1启动子互作分析
3.7 FcWRKY40表达模式分析
3.8 FcWRKY40启动子与ABF2互作分析
4.讨论
4.1 离子平衡与植物抗盐性
4.2 脯氨酸与植物抗盐性
4.3 FcWRKY40受FcABF2的调控
5.小结
第四章 金柑转录因子FcWRKY40抗旱功能鉴定
1.引言
2.材料与方法
2.1 植物材料
2.2 植物材料生长及胁迫处理
2.3 转基因材料抗性分析
2.4 统计分析
3.结果与分析
3.1 FcWRKY40超表达烟草脱水/干旱抗性分析
3.2 FcWRKY40转基因柠檬脱水分析
3.3 FcWRKY40-VIGS金柑干旱抗性分析
4.讨论
4.1 FcWRKY40可提高植物保水能力
4.2 FcWRKY40减轻了干旱胁迫下的ROS伤害
5.小结
参考文献
附录Ⅰ 烟草、柠檬及金柑处理前叶绿素含量
附录Ⅱ 金柑中沉默FcPDS基因
附录Ⅲ 超表达柠檬及沉默组金柑处理前离子含量
附录Ⅳ 超表达柠檬处理前脯氨酸含量、MDA含量与叶绿素含量
附录Ⅴ 沉默组金柑处理前叶绿素含量
附录Ⅵ 已发表文章
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]我国柑橘产销现状、发展趋势及对策建议[J]. 沈兆敏. 果农之友. 2017(09)
[2]植物盐胁迫下应激调控分子机制研究进展[J]. 张昆,李明娜,曹世豪,孙彦. 草地学报. 2017(02)
[3]Phytohormones and their metabolic engineering for abiotic stress tolerance in crop plants[J]. Shabir H.Wani,Vinay Kumar,Varsha Shriram,Saroj Kumar Sah. The Crop Journal. 2016(03)
[4]果树保护地栽培土壤盐渍化的原因及防治措施[J]. 孔德璐. 果树实用技术与信息. 2014(04)
[5]我国柑橘工业现状及发展趋势[J]. 单杨. 农业工程技术(农产品加工业). 2014(04)
[6]植物抗旱性研究进展及发展趋势[J]. 户连荣,郎南军,郑科. 安徽农业科学. 2008(07)
[7]中国农业气象灾害对作物产量的影响[J]. 王春乙,娄秀荣,王建林. 自然灾害学报. 2007(05)
[8]中国柑橘生产与消费现状分析[J]. 王川. 农业展望. 2006(01)
[9]OsWRKY03, a rice transcriptional activator that functions in defense signaling pathway upstream of OsNPR1[J]. Xiao Qiang LIU1,2, Xian Quan BAI1,2, Qian QIAN3, Xiu Jie WANG1, Ming Sheng CHEN1, Cheng Cai CHU1,* 1National Key Laboratory of Plant Genomics, Institute of Genetics and Developmental Biology, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100101, China 2Graduate School of the Chinese Academy of Sciences, Yuquan Road, Beijing 100039, China 3China National Rice Research Institute, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Hangzhou 310006, China. Cell Research. 2005(08)
[10]干旱对植物影响的研究进展[J]. 孙梅霞,祖朝龙,徐经年. 安徽农业科学. 2004(02)
博士论文
[1]金柑（Fortunella crassifolia）三个抗逆基因克隆、功能鉴定及作用机制解析[D]. 龚小庆.华中农业大学 2014
本文编号：3040831
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