中国野生山葡萄抗寒基因VaERD15的功能分析与互作蛋白筛选
发布时间：2021-12-17 16:12
葡萄是世界上最重要的果树树种之一。目前全球广泛栽培的葡萄为欧亚种葡萄（Vitis vinifera L.）,品质优良,但抗寒性差,其生长发育受到低温的严重影响。中国是葡萄属植物的起源中心之一,野生葡萄资源丰富多样,其中山葡萄（Vitis amurensis Rupr.）是葡萄属中最抗寒的种,可耐-40℃的低温,是十分重要的抗寒基因资源。发掘山葡萄抗寒相关基因并研究其功能,对弄清其抗寒分子机制及利用分子手段提高欧亚种葡萄的抗寒性具有重要意义。前期本课题组通过寒胁迫构建了中国野生山葡萄抗寒基因的c DNA文库,获得了VaERD15基因的EST序列;随后克隆了VaERD15基因,并将其转入拟南芥中,证实过表达VaERD15能提高转基因拟南芥的抗寒性。在此基础上,本研究从抗寒的中国野生山葡萄‘双优’（V.amurensis acc.Shuangyou）中克隆VaERD15基因全长,分析该基因的功能;进一步从山葡萄‘双优’和欧亚种葡萄‘红地球’（V.vinifera cv.Red Globe）中克隆ERD15基因CDS上游的999 bp启动子及其缺失片段,分析启动子的顺式作用元件,并对启动子及其...
【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】：59 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
中国野生山葡萄‘双优’VaERD15基因的克隆M：DNAMarker；1-3：VaERD15
第二章VaERD15序列与功能分析112.3结果与序列分析2.3.1VaERD15基因克隆与序列分析以‘双优’cDNA为模板进行PCR扩增（图2-1），将电泳产物回收后，连接到pMD19-T载体上进行测序，获得CDS为507bp的VaERD15。序列分析表明，VaERD15编码169个氨基酸，蛋白质分子量为23.407kD，理论等电点为5.18，与欧亚种葡萄‘红地球’中的VvERD15同源性为99%，仅有1个碱基发生突变（图2-2）。对VaERD15结构域分析表明，VaERD15含有1个PAM2结构域（图2-3）。图2-1中国野生山葡萄‘双优’VaERD15基因的克隆M：DNAMarker；1-3：VaERD15Fig.2-1CloningofVaERD15fromV.amurensisacc.ShuangyouLaneM:DNAMarker;Lane1-3:VaERD15图2-2VvERD15和VaERD15序列比对Fig.2-2SequenceanalysisofVvERD15andVaERD15VvERD15VaERD15
西北农林科技大学硕士学位论文12图2-3VaERD15结构域分析Fig.2-3DomainanalysisofVaERD152.3.2VaERD15亚细胞定位将融合表达载体35S::VaERD15-GFP转入模式植物本氏烟草叶片进行亚细胞定位。结果发现，在激发场和融合场中转35S-VaERD15-GFP的荧光信号能够在细胞核和细胞膜中检测到，而对照的荧光信号在整个细胞中均能被检测到，表明VaERD15定位于细胞核和细胞膜中（图2-4）。图2-4VaERD15亚细胞定位Fig.2-4SubcellularlocalizationofVaERD152.3.3VaERD15对低温处理的响应用qRT-PCR分析4℃处理下ERD15在‘红地球’和‘双优’中的表达模式，结果显示‘双优’和‘红地球’中ERD15的表达模式差异明显。‘红地球’中ERD15受低温诱导表达量先上调再下调，‘双优’中ERD15受低温诱导在3h表达量剧增达到峰值后先下调再上调后下调，且在低温处理3h时，ERD15在‘双优’中的表达量是‘红地球’中的20.3倍。这表明，ERD15在冷胁迫下被诱导表达，在‘红地球’和‘双优’中表达量和表达模式有明显差别，推测VaERD15在山葡萄抗寒过程中发挥重要作用（图2-5）。MergedUVlightChloroplastBrightlightauto-fluorescence35S::GFP35S::VaERD15-GFP
【参考文献】：
期刊论文
[1]6个石榴品种抗寒性评价及方法筛选[J]. 刘贝贝,陈利娜,牛娟,李好先,张杰,曹尚银. 果树学报. 2018(01)
[2]低温胁迫对不同百合主要生理指标的影响[J]. 王玲丽,贾文杰,马璐琳,崔光芬,吴丽芳,王祥宁,段青,蒋亚莲,王继华. 植物生理学报. 2014(09)
[3]玉米大斑病菌聚酮体合成酶基因StPKS功能分析[J]. 张鑫,曹志艳,刘士伟,郭丽媛,董金皋. 中国农业科学. 2011(08)
[4]葡萄抗寒性生理指标筛选及其评价[J]. 曹建东,陈佰鸿,王利军,毛娟,赵鑫. 西北植物学报. 2010(11)
[5]拟南芥脱水诱导早期应答基因研究进展[J]. 刘颖慧,王天宇,黎裕. 中国农业大学学报. 2009(03)
[6]果梅种质枝条抗寒性鉴定[J]. 高志红,章镇,韩振海. 果树学报. 2005(06)
[7]葡萄总RNA提取方法的研究[J]. 张今今,王跃进,王西平,杨克强,杨进孝. 果树学报. 2003(03)
[8]在低温锻炼中毛白杨幼苗可溶性总蛋白、RNA、DNA、RNase及抗冻性的变化（英文）[J]. 林善枝,张志毅. Forestry Studies in China. 2002(02)
[9]我国葡萄属野生种抗寒性的研究[J]. 贺普超,牛立新. 园艺学报. 1989(02)
[10]我国葡萄属野生种质资源的抗寒性分析[J]. 贺普超,晁无疾. 园艺学报. 1982(03)
硕士论文
[1]葡萄VvABCG20基因启动子的克隆及活性分析[D]. 史圆圆.西北农林科技大学 2017
[2]中国野生山葡萄VaERD15基因的功能验证[D]. 于冬冬.西北农林科技大学 2016
本文编号：3540476
【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】：59 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
中国野生山葡萄‘双优’VaERD15基因的克隆M：DNAMarker；1-3：VaERD15
第二章VaERD15序列与功能分析112.3结果与序列分析2.3.1VaERD15基因克隆与序列分析以‘双优’cDNA为模板进行PCR扩增（图2-1），将电泳产物回收后，连接到pMD19-T载体上进行测序，获得CDS为507bp的VaERD15。序列分析表明，VaERD15编码169个氨基酸，蛋白质分子量为23.407kD，理论等电点为5.18，与欧亚种葡萄‘红地球’中的VvERD15同源性为99%，仅有1个碱基发生突变（图2-2）。对VaERD15结构域分析表明，VaERD15含有1个PAM2结构域（图2-3）。图2-1中国野生山葡萄‘双优’VaERD15基因的克隆M：DNAMarker；1-3：VaERD15Fig.2-1CloningofVaERD15fromV.amurensisacc.ShuangyouLaneM:DNAMarker;Lane1-3:VaERD15图2-2VvERD15和VaERD15序列比对Fig.2-2SequenceanalysisofVvERD15andVaERD15VvERD15VaERD15
西北农林科技大学硕士学位论文12图2-3VaERD15结构域分析Fig.2-3DomainanalysisofVaERD152.3.2VaERD15亚细胞定位将融合表达载体35S::VaERD15-GFP转入模式植物本氏烟草叶片进行亚细胞定位。结果发现，在激发场和融合场中转35S-VaERD15-GFP的荧光信号能够在细胞核和细胞膜中检测到，而对照的荧光信号在整个细胞中均能被检测到，表明VaERD15定位于细胞核和细胞膜中（图2-4）。图2-4VaERD15亚细胞定位Fig.2-4SubcellularlocalizationofVaERD152.3.3VaERD15对低温处理的响应用qRT-PCR分析4℃处理下ERD15在‘红地球’和‘双优’中的表达模式，结果显示‘双优’和‘红地球’中ERD15的表达模式差异明显。‘红地球’中ERD15受低温诱导表达量先上调再下调，‘双优’中ERD15受低温诱导在3h表达量剧增达到峰值后先下调再上调后下调，且在低温处理3h时，ERD15在‘双优’中的表达量是‘红地球’中的20.3倍。这表明，ERD15在冷胁迫下被诱导表达，在‘红地球’和‘双优’中表达量和表达模式有明显差别，推测VaERD15在山葡萄抗寒过程中发挥重要作用（图2-5）。MergedUVlightChloroplastBrightlightauto-fluorescence35S::GFP35S::VaERD15-GFP
【参考文献】：
期刊论文
[1]6个石榴品种抗寒性评价及方法筛选[J]. 刘贝贝,陈利娜,牛娟,李好先,张杰,曹尚银. 果树学报. 2018(01)
[2]低温胁迫对不同百合主要生理指标的影响[J]. 王玲丽,贾文杰,马璐琳,崔光芬,吴丽芳,王祥宁,段青,蒋亚莲,王继华. 植物生理学报. 2014(09)
[3]玉米大斑病菌聚酮体合成酶基因StPKS功能分析[J]. 张鑫,曹志艳,刘士伟,郭丽媛,董金皋. 中国农业科学. 2011(08)
[4]葡萄抗寒性生理指标筛选及其评价[J]. 曹建东,陈佰鸿,王利军,毛娟,赵鑫. 西北植物学报. 2010(11)
[5]拟南芥脱水诱导早期应答基因研究进展[J]. 刘颖慧,王天宇,黎裕. 中国农业大学学报. 2009(03)
[6]果梅种质枝条抗寒性鉴定[J]. 高志红,章镇,韩振海. 果树学报. 2005(06)
[7]葡萄总RNA提取方法的研究[J]. 张今今,王跃进,王西平,杨克强,杨进孝. 果树学报. 2003(03)
[8]在低温锻炼中毛白杨幼苗可溶性总蛋白、RNA、DNA、RNase及抗冻性的变化（英文）[J]. 林善枝,张志毅. Forestry Studies in China. 2002(02)
[9]我国葡萄属野生种抗寒性的研究[J]. 贺普超,牛立新. 园艺学报. 1989(02)
[10]我国葡萄属野生种质资源的抗寒性分析[J]. 贺普超,晁无疾. 园艺学报. 1982(03)
硕士论文
[1]葡萄VvABCG20基因启动子的克隆及活性分析[D]. 史圆圆.西北农林科技大学 2017
[2]中国野生山葡萄VaERD15基因的功能验证[D]. 于冬冬.西北农林科技大学 2016
本文编号：3540476
本文链接：https://www.wllwen.com/nykjlw/yylw/3540476.html
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