钾离子通道MIRK及其人工改造基因转拟南芥的耐盐性研究

发布时间：2023-05-31 22:25

　　土壤盐渍化是一个世界性问题,已经严重制约作物的生长和发育。培育优良的耐盐作物品系是改善这一现象的有效途径。甜瓜(Cucumis melo L.)是世界上经济价值很高的园艺作物,具有相对较强的耐盐性,可以成为培育新型耐盐作物的研究资源。植物对于盐胁迫响应和抵抗是极其复杂的过程。土壤中高浓度的盐分会导致植物根部产生渗透胁迫,影响植物对于钾离子的吸收,致使K⁺/Na⁺的下降,导致植物体内的正常代谢受到破坏。钾离子通道是调节钾元素吸收和转运的最主要的方式,推测其应该参与了植物的耐盐性调控。MIRK(Melon Inward Rectifying K⁺Channel,Gene Bank accession number:DQ116940)是本课题组前期从网纹甜瓜“春丽”中克隆的一个K⁺通道基因,并且将其表达到非洲爪蟾卵母(Xenopus oocytes)细胞后发现介导钾离子流时受到了外源Na⁺的抑制作用,并且Na⁺对MIRK的抑制作用可能是由于MIRK氨基酸序列中的...

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 我国土壤盐渍化现状
    1.2 植物耐盐机理的研究进展
        1.2.1 植物避盐机理
        1.2.2 渗透调节机理
        1.2.3 活性氧清除机理
        1.2.4 盐分区域化机理
    1.3 钾离子通道基因的研究现状
        1.3.1 离子通道的特性
        1.3.2 钾离子通道的分类
        1.3.3 植物中钾离子通道相关基因的研究
    1.4 钾离子通道耐盐性的研究以及植物基因转化技术
        1.4.1 钾离子通道与适应盐胁迫
        1.4.2 植物基因转化技术研究
    1.5 甜瓜与耐盐性及甜瓜MIRK基因的研究进展
        1.5.1 甜瓜与耐盐性
        1.5.2 甜瓜MIRK基因的研究进展
    1.6 本研究的目的意义
    1.7 研究内容、研究方法和技术路线
        1.7.1 研究的主要内容
        1.7.2 研究方法
        1.7.3 技术路线
第二章 甜瓜钾离子通道基因MIRK人工改造基因的构建及电生理检测
    2.1 材料与试剂
        2.1.1 实验材料
        2.1.2 实验试剂
        2.1.3 培养基
        2.1.4 基因引物
        2.1.5 引物合成和DNA测序
    2.2 仪器设备
    2.3 实验方法
        2.3.1 △KAT2/MIRK基因的克隆
        2.3.2 电生理表达载体构建
        2.3.3 体外反转录及纯化
        2.3.4 电生理实验
    2.4 结果与分析
        2.4.1 △KAT2/MIRK基因的构建
        2.4.2 电生理表达载体的构建
        2.4.3 DNA Linear的结果
        2.4.4 电生理结果分析
    2.5 讨论
第三章 甜瓜钾离子通道基因MIRK和△KAT2/MIRK的转化
    3.1 实验材料与试剂
        3.1.1 实验材料
        3.1.2 实验试剂
        3.1.3 培养基配制方法
        3.1.4 仪器设备
    3.2 实验方法
        3.2.1 植物表达载体构建
        3.2.2 拟南芥的种植和管理
        3.2.3 拟南芥的转化
        3.2.4 转基因植株的PCR检测
    3.3 结果与分析
        3.3.1 目的片段的获得
        3.3.2 构建PHB-Flag-MIRK/△KAT2/MIRK的过量表达质粒
        3.3.3 农杆菌阳性检测
        3.3.4 拟南芥的种植
        3.3.5 转基因植株的获得
    3.4 讨论
第四章 转甜瓜基因的耐盐性研究
    4.1 材料与试剂
        4.1.1 植物材料
        4.1.2 实验试剂
        4.1.3 实验设备
    4.2 试验方法
        4.2.1 盐胁迫对种子根系生长的影响
        4.2.2 盐胁迫下转基因植株生长的影响
        4.2.3 叶绿素含量、植株生物量和Na+/K+含量的测定
        4.2.4 数据处理
    4.3 结果与分析
        4.3.1 表型的观察
        4.3.2 盐处理对植株离子含量的影响
        4.3.3 盐处理对叶片叶绿素的影响
        4.3.4 植株生物量的测定
    4.4 讨论
第五章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 本研究的创新点
    5.3 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文



本文编号：3826119