紫花苜蓿MsTHI1基因克隆及抗旱功能分析

发布时间：2021-10-31 10:51

　　近年来全球气候变暖而引发的干旱等问题日渐严重,由干旱问题所引发的经济损失占气象灾害的50%以上。苜蓿是全球种植的饲料作物,具有较高生物量和营养价值,是我国北方地区大面积栽培的优良豆科牧草,因此,提高干旱半干旱地区苜蓿生产力的关键在于增强苜蓿的抗旱能力。THI1基因参与硫胺素的合成,硫胺素可缓解外界胁迫对生物体的压力,对植物生长和发育有至关重要的作用。本文选择功能已知的蒺藜苜蓿THI1基因（Medicago truncatula L.,Medtr4g081130.1）作为参考序列,克隆紫花苜蓿中其同源的MsTHI1基因并进行功能验证。本研究得到的主要结果如下:（1）紫花苜蓿MsTHI1基因的表达分析在不同胁迫处理条件下,紫花苜蓿中MsTHI1基因的表达量呈现出了不同的变化趋势。干旱胁迫下,基因在茎中表达量低于其在根部及叶片表达量,胁迫处理3 h时,基因在叶片中相对表达量最高,是对照处理条件下的3.85倍。低温胁迫会抑制MsTHI1基因在紫花苜蓿中的表达,4℃胁迫处理下,基因在紫花苜蓿不同部位的相对表达量均低于其对照处理的相对表达量。150 mmol/L NaCl胁迫12 h时,基因在茎中... 

【文章来源】：东北农业大学黑龙江省 211工程院校

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
英文摘要
1 引言
    1.1 研究目的与意义
    1.2 干旱胁迫对植物的影响
        1.2.1 干旱胁迫对植物光合作用的影响
        1.2.2 干旱胁迫对植物过氧化指标的影响
        1.2.3 干旱胁迫对植物渗透调节物质的影响
    1.3 Thi基因研究进展
    1.4 本研究的目的与意义
    1.5 本研究的技术路线
2 材料与方法
    2.1 试验材料
        2.1.1 试验材料
        2.1.2 数据库与生物软件
        2.1.3 菌种与质粒
        2.1.4 引物设计
        2.1.5 材料培养与处理
        2.1.6 试剂
        2.1.7 仪器
        2.1.8 营养液及培养基成分
    2.2 试验方法
        2.2.1 总RNA的提取及其反转录
        2.2.2 荧光定量
        2.2.3 紫花苜蓿MsTHI1 基因全长序列的扩增与回收
        2.2.4 克隆载体的构建
        2.2.5 克隆载体的转化
        2.2.6 生理指标测定
    2.3 农杆菌侵染烟草进行瞬时表达
    2.4 农杆菌介导进行烟草遗传转化、苜蓿遗传转化
    2.5 数据分析
3 结果与分析
    3.1 MsTHI1基因的提取
    3.2 MsTHI1基因表达模式分析
    3.3 MsTHI1基因的克隆
        3.3.1 MsTHI1基因的克隆
        3.3.2 MsTHI1基因的登录
        3.3.3 MsTHI1基因的序列比对
    3.4 紫花苜蓿MsTHI1生物信息学分析
        3.4.1 MsTHI1基因氨基酸理化性质
        3.4.2 MsTHI1氨基酸的亲缘关系比较
        3.4.3 MsTHI1基因蛋白结构预测
    3.5 紫花苜蓿MsTHI1基因表达载体的构建与转化
        3.5.1 MsTHI1基因烟草瞬时表达载体的构建
        3.5.2 MsTHI1基因在烟草中的瞬时表达
        3.5.3 MsTHI1基因烟草、苜蓿过表达载体的构建
        3.5.4 MsTHI1基因在烟草的遗传转化与检测
    3.6 MsTHI1基因过表达烟草在干旱胁迫下生理指标的测定
        3.6.1 MsTHI1基因过表达烟草在干旱胁迫下VB1 含量的变化
        3.6.2 MsTHI1基因过表达烟草在干旱胁迫下SPAD值的变化
        3.6.3 MsTHI1基因过表达烟草在干旱胁迫下Fv/Fm值变化
        3.6.4 MsTHI1基因过表达烟草在干旱胁迫下MDA含量的变化
        3.6.5 MsTHI1基因过表达烟草在干旱胁迫下O_2~-含量的变化
        3.6.6 MsTHI1基因过表达烟草在干旱胁迫下SOD含量的变化
        3.6.7 MsTHI1基因过表达烟草在干旱胁迫下POD含量的变化
        3.6.8 MsTHI1基因过表达烟草在干旱胁迫下Pro含量的变化
4 讨论
    4.1 MsTHI1基因表达模式分析
    4.2 烟草瞬时表达的分析
    4.3 过表达烟草生理指标的分析
        4.3.1 MsTHI1基因过表达烟草在干旱胁迫下VB1 含量的变化分析
        4.3.2 MsTHI1基因过表达烟草在干旱胁迫下SPAD值变化分析
        4.3.3 MsTHI1基因过表达烟草在干旱胁迫下Fv/Fm值变化分析
        4.3.4 MsTHI1基因过表达烟草在干旱胁迫下MDA含量的变化分析
        4.3.5 MsTHI1基因过表达烟草在干旱胁迫下O_2~-含量的变化分析
        4.3.6 MsTHI1基因过表达烟草在干旱胁迫下SOD含量的变化分析
        4.3.7 MsTHI1基因过表达烟草在干旱胁迫下POD含量的变化分析
        4.3.8 MsTHI1基因过表达烟草在干旱胁迫下Pro含量的变化分析
    4.4 试验展望
5 结论
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]桃树叶绿素含量与SPAD值呈极显著正相关[J]. 王世明.  中国果业信息. 2019(01)
[2]江孜沙棘叶片SPAD值与叶绿素含量相关性研究[J]. 南吉斌,杨广环,赵玉文,李瑛萍,唐玉霞,林玲.  高原农业. 2019(01)
[3]紫花苜蓿的皂苷研究[J]. 罗雯,王丹,边佳辉,孙占敏,唐益雄,吴燕民.  草业科学. 2019(01)
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[5]茼蒿叶片SPAD值与叶绿素含量的相关性分析[J]. 陈树良,程艳,董佳文,肖靖.  吉林蔬菜. 2018(Z2)
[6]不同强度干旱胁迫对巨龙竹光合作用及叶绿素荧光特性影响[J]. 葛玮.  宁夏林业. 2018(06)
[7]蕹菜叶片SPAD值与叶绿素含量的相关性分析[J]. 程艳,吴春燕,张晓旭,王娜,孙凯,于娅,王飞,张晓明,宫国辉.  东北农业科学. 2018(04)
[8]苹果蠹蛾8个烟碱型乙酰胆碱受体基因的克隆与生物信息学分析[J]. 郭金梦,罗嘉鹏,冯丽凯,李飞,林克剑,王桂荣.  环境昆虫学报. 2018(03)
[9]中国苜蓿属植物适宜性区划[J]. 徐丽君,徐大伟,逄焕成,辛晓平,金东艳,唐雪娟,郭明英.  草业科学. 2017(11)
[10]植物干旱胁迫响应机制研究进展——从表型到分子[J]. 沈少炎,吴玉香,郑郁善.  生物技术进展. 2017(03)

博士论文
[1]C4植物马齿苋和狗牙根应答干旱高温双重胁迫机理的研究[D]. 金蕊.中国科学院研究生院(武汉植物园) 2016
[2]西部少数民族农户土地利用决策行为对区域土地利用变化的影响[D]. 阿依吐尔逊·沙木西（SHAMXI Aytursun）.南京大学 2012
[3]利用转基因技术创建紫花苜蓿耐盐新种质的研究[D]. 张立全.内蒙古大学 2011
[4]基于Visual-MODFLOW和SWAP耦合模型干旱区微咸水灌溉的水—土环境效应预测研究[D]. 杨树青.内蒙古农业大学 2005

硕士论文
[1]谷子种质资源耐盐性鉴定和耐盐机理的研究[D]. 张艳亭.曲阜师范大学 2018
[2]干旱胁迫对幼苗期甜菜脯氨酸（Pro）代谢通路的影响[D]. 杨虎臣.哈尔滨工业大学 2016



本文编号：3467999