草莓磷转运蛋白基因PHO1的分离及功能分析
发布时间：2022-02-21 11:35
草莓果实品质受到很多因素的影响,其中包括遗传因素、气候条件和栽培技术如适时定植和水肥管理等。肥料是影响草莓果实品质和产量的重要因素,然而国内外关于磷（Phosphorus,P）对草莓生长发育和果实品质形成作用及其机制的报道却很少。本研究以凤梨草莓为试材,揭示了草莓果实可溶性固形物含量（Soluble solids content,SSC）与P含量之间存在着极显著的正相关性。为了阐明P影响果实SSC的分子机制,从凤梨草莓中分离克隆出3个PHO1基因,探明了其序列特征和表达特性,并通过对拟南芥和草莓的遗传转化分析了其功能。主要结果如下：1.分别对24个品种（系）草莓和同一品种‘幸香’不同采收日期草莓的整个果实中SSC与P含量进行相关性分析,发现两者均呈极显著正相关,相关系数r分别为0.95和0.96。对草莓果实不同部位（尖部,中部,基部）中SSC与P含量进行相差牲分析,发现两者也呈极显著正相关,r=0.87。2.通过对‘艳丽’草莓施加不同浓度P肥（磷酸）,验证了SSC与P含量之间的相关性。6.0 mM处理下,红熟期果实中P含量和SSC均有了显著提高,分别提高了45.0%和16.7%。6.0...
【文章来源】：沈阳农业大学辽宁省
【文章页数】：97 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 文献综述
1.1 磷转运蛋白基因的类型
1.1.1 PHT1家族
1.1.2 PHT2家族
1.1.3 PHO1家族
1.1.4 其他基因家族
1.2 磷转运蛋白基因的调控因子
1.2.1 磷酸盐
1.2.2 植物激素
1.2.3 糖信号
1.2.4 转录因子
1.2.5 MicroRNA
1.3 磷转运蛋白基因PHO1研究进展
1.4 草莓果实品质与P相关性的研究
1.5 本研究的目的和意义
第二章 草莓果实可溶性固形物含量与磷含量的相关性
2.1 材料与方法
2.1.1 植物材料
2.1.2 草莓果实SSC的测定
2.1.3 草莓P含量的测定
2.1.4 草莓总糖含量的测定
2.1.5 外源施加P肥验证
2.1.6 光合参数的测定
2.1.7 数据统计分析
2.2 结果与分析
2.2.1 草莓果实中总糖含量占SSC的比例
2.2.2 草莓完整果实中P含量与SSC的相关性
2.2.3 草莓果实不同部位中P含量与SSC的相关性
2.2.4 追施P肥提高草莓植株P含量和果实SSC的作用
2.2.5 追施P肥对草莓植株光合效率的影响
2.3 讨论
2.3.1 草莓糖含量与P含量的相关性
2.3.2 草莓植株P含量增加导致果实糖含量增加的机制
2.4 小结
第三章 草莓PHO1基因的序列特征和表达特性
3.1 材料与方法
3.1.1 植物材料
3.1.2 草莓总RNA提取
3.1.3 草莓总RNA质量检测
3.1.4 cDNA合成
3.1.5 PCR扩增
3.1.6 PCR产物的凝胶回收
3.1.7 目的片段与T载体连接
3.1.8 重组质粒转化大肠杆菌
3.1.9 重组质粒PCR鉴定
3.1.10 重组质粒提取
3.1.11 PHO1基因序列分析
3.1.12 PHO1基因表达检测
3.1.13 外源施加P肥试验
3.1.14 数据统计分析
3.2 结果与分析
3.2.1 草莓PHO1基因的分离克隆
3.2.2 草莓PHO1基因的序列特征
3.2.3 草莓PHO1基因的表达特性
3.3 讨论
3.3.1 PHO1蛋白的结构域
3.3.2 PHO1基因的表达特性
3.4 小结
第四章 草莓PHO1基因的功能分析
4.1 材料与方法
4.1.1 植物材料
4.1.2 菌株及载体
4.1.3 过量表达载体构建
4.1.4 RNAi载体构建
4.1.5 农杆菌感受态制备
4.1.6 载体导入农杆菌
4.1.7 拟南芥遗传转化
4.1.8 草莓遗传转化
4.1.9 转化株系PCR鉴定
4.1.10 实时定量RT-PCR
4.1.11 植株P含量测定
4.1.12 数据统计分析
4.2 结果与分析
4.2.1 草莓PHO1基因在拟南芥中异位表达及功能分析
4.2.2 在草莓中沉默FaPHO1；H9基因的功能分析
4.3 讨论
4.3.1 PHO1基因与P含量的关系
4.3.2 PHO1基因的功能
4.4 小结
第五章 结论及创新点
5.1 结论
5.2 创新点
参考文献
附录
致谢
攻读学位期间发表文章
【参考文献】：
期刊论文
[1]栽培草莓果实中特异表达的bHLH78基因的克隆及过量表达载体构建[J]. 豆玉娟,曹飞,马跃,李贺,刘月学,张志宏. 分子植物育种. 2014(03)
[2]‘红颜’草莓菌根磷转运蛋白基因的克隆及荧光定量表达分析[J]. 曹庆芹,邓杰,朱丽静,白隽帆,赵天,朱旭文,姜奕晨,邢宇,秦岭. 园艺学报. 2013(04)
[3]植物磷饥饿信号与激素信号相互作用[J]. 赖思晨,张扬,张云峰,李玥,严胜柒. 植物生理学报. 2012(12)
[4]‘幸香’草莓白肉突变体与野生型的生物学特性和品质比较[J]. 梁烨,李贺,马跃,曹飞,豆玉娟,张志宏. 中国农业科学. 2012(15)
[5]植物吸收和转运磷素的分子机理研究进展[J]. 孙传范,肖凯,韩胜芳,赵芳华,鲍金香. 中国农业科技导报. 2011(02)
[6]草莓果实发育过程中花色苷和黄酮醇类物质的形成机制[J]. 张琼,王红清,冷平,贾乐新. 园艺学报. 2008(12)
[7]Transcriptional Regulation and Signaling in Phosphorus Starvation: What About Legumes?[J]. Oswaldo Valds-López,Georgina Hernndez. Journal of Integrative Plant Biology. 2008(10)
[8]Signaling Components Involved in Plant Responses to Phosphate Starvation[J]. Hui Yuan and Dong Liu (Department of Biological Sciences and Biotechnology, Tsinghua University, Beijing 100084, China). Journal of Integrative Plant Biology. 2008(07)
[9]中国磷元素代谢模式的演化与分析[J]. 樊银鹏,胡山鹰,陈定江,李有润,沈静珠. 清华大学学报(自然科学版). 2008(06)
[10]植物磷转运蛋白基因及其表达调控的研究进展[J]. 王萍,陈爱群,余玲,徐国华. 植物营养与肥料学报. 2006(04)
本文编号：3637170
【文章来源】：沈阳农业大学辽宁省
【文章页数】：97 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 文献综述
1.1 磷转运蛋白基因的类型
1.1.1 PHT1家族
1.1.2 PHT2家族
1.1.3 PHO1家族
1.1.4 其他基因家族
1.2 磷转运蛋白基因的调控因子
1.2.1 磷酸盐
1.2.2 植物激素
1.2.3 糖信号
1.2.4 转录因子
1.2.5 MicroRNA
1.3 磷转运蛋白基因PHO1研究进展
1.4 草莓果实品质与P相关性的研究
1.5 本研究的目的和意义
第二章 草莓果实可溶性固形物含量与磷含量的相关性
2.1 材料与方法
2.1.1 植物材料
2.1.2 草莓果实SSC的测定
2.1.3 草莓P含量的测定
2.1.4 草莓总糖含量的测定
2.1.5 外源施加P肥验证
2.1.6 光合参数的测定
2.1.7 数据统计分析
2.2 结果与分析
2.2.1 草莓果实中总糖含量占SSC的比例
2.2.2 草莓完整果实中P含量与SSC的相关性
2.2.3 草莓果实不同部位中P含量与SSC的相关性
2.2.4 追施P肥提高草莓植株P含量和果实SSC的作用
2.2.5 追施P肥对草莓植株光合效率的影响
2.3 讨论
2.3.1 草莓糖含量与P含量的相关性
2.3.2 草莓植株P含量增加导致果实糖含量增加的机制
2.4 小结
第三章 草莓PHO1基因的序列特征和表达特性
3.1 材料与方法
3.1.1 植物材料
3.1.2 草莓总RNA提取
3.1.3 草莓总RNA质量检测
3.1.4 cDNA合成
3.1.5 PCR扩增
3.1.6 PCR产物的凝胶回收
3.1.7 目的片段与T载体连接
3.1.8 重组质粒转化大肠杆菌
3.1.9 重组质粒PCR鉴定
3.1.10 重组质粒提取
3.1.11 PHO1基因序列分析
3.1.12 PHO1基因表达检测
3.1.13 外源施加P肥试验
3.1.14 数据统计分析
3.2 结果与分析
3.2.1 草莓PHO1基因的分离克隆
3.2.2 草莓PHO1基因的序列特征
3.2.3 草莓PHO1基因的表达特性
3.3 讨论
3.3.1 PHO1蛋白的结构域
3.3.2 PHO1基因的表达特性
3.4 小结
第四章 草莓PHO1基因的功能分析
4.1 材料与方法
4.1.1 植物材料
4.1.2 菌株及载体
4.1.3 过量表达载体构建
4.1.4 RNAi载体构建
4.1.5 农杆菌感受态制备
4.1.6 载体导入农杆菌
4.1.7 拟南芥遗传转化
4.1.8 草莓遗传转化
4.1.9 转化株系PCR鉴定
4.1.10 实时定量RT-PCR
4.1.11 植株P含量测定
4.1.12 数据统计分析
4.2 结果与分析
4.2.1 草莓PHO1基因在拟南芥中异位表达及功能分析
4.2.2 在草莓中沉默FaPHO1；H9基因的功能分析
4.3 讨论
4.3.1 PHO1基因与P含量的关系
4.3.2 PHO1基因的功能
4.4 小结
第五章 结论及创新点
5.1 结论
5.2 创新点
参考文献
附录
致谢
攻读学位期间发表文章
【参考文献】：
期刊论文
[1]栽培草莓果实中特异表达的bHLH78基因的克隆及过量表达载体构建[J]. 豆玉娟,曹飞,马跃,李贺,刘月学,张志宏. 分子植物育种. 2014(03)
[2]‘红颜’草莓菌根磷转运蛋白基因的克隆及荧光定量表达分析[J]. 曹庆芹,邓杰,朱丽静,白隽帆,赵天,朱旭文,姜奕晨,邢宇,秦岭. 园艺学报. 2013(04)
[3]植物磷饥饿信号与激素信号相互作用[J]. 赖思晨,张扬,张云峰,李玥,严胜柒. 植物生理学报. 2012(12)
[4]‘幸香’草莓白肉突变体与野生型的生物学特性和品质比较[J]. 梁烨,李贺,马跃,曹飞,豆玉娟,张志宏. 中国农业科学. 2012(15)
[5]植物吸收和转运磷素的分子机理研究进展[J]. 孙传范,肖凯,韩胜芳,赵芳华,鲍金香. 中国农业科技导报. 2011(02)
[6]草莓果实发育过程中花色苷和黄酮醇类物质的形成机制[J]. 张琼,王红清,冷平,贾乐新. 园艺学报. 2008(12)
[7]Transcriptional Regulation and Signaling in Phosphorus Starvation: What About Legumes?[J]. Oswaldo Valds-López,Georgina Hernndez. Journal of Integrative Plant Biology. 2008(10)
[8]Signaling Components Involved in Plant Responses to Phosphate Starvation[J]. Hui Yuan and Dong Liu (Department of Biological Sciences and Biotechnology, Tsinghua University, Beijing 100084, China). Journal of Integrative Plant Biology. 2008(07)
[9]中国磷元素代谢模式的演化与分析[J]. 樊银鹏,胡山鹰,陈定江,李有润,沈静珠. 清华大学学报(自然科学版). 2008(06)
[10]植物磷转运蛋白基因及其表达调控的研究进展[J]. 王萍,陈爱群,余玲,徐国华. 植物营养与肥料学报. 2006(04)
本文编号：3637170
本文链接：https://www.wllwen.com/nykjlw/yylw/3637170.html
