蒺藜苜蓿磷转运体基因MtPT5和MtPT6功能研究

发布时间：2023-03-14 20:29

　　磷是植株生长发育所需的大量元素之一,土壤缺磷常常成为农业生产中的限制因素。然而,磷矿资源是不可再生的,随着全球范围内对磷资源的消耗日益加剧,提高植物对磷的吸收能力和利用效率迫在眉睫。高亲和性磷转运体PHT1家族在磷吸收和转运过程中发挥重要作用,近年来对植物PHT1家族基因功能的研究备受关注。植物与微生物共生对农业和生态系统的可持续发展具有重要作用,例如丛枝菌根真菌、根瘤菌与植物的共生,已有很多研究表明PHT1家族基因在植物与丛枝菌根真菌共生过程中发挥着不可替代的作用,同时可以促进植物对磷的吸收,但是关于该家族基因在根瘤菌与豆科植物共生过程中的作用研究较少。本研究首先通过qRT-PCR技术研究蒺藜苜蓿PT1家族各成员在低磷胁迫下的地上部分、根和根瘤组织中的表达模式;利用PCR技术成功克隆了蒺藜苜蓿R108磷转运体MtPT5和MtPT6基因,构建了可用于基因亚细胞定位和过表达研究的载体,并成功将其在拟南芥突变体pht1.1和pht1.4以及紫花苜蓿SY4D中过表达,通过对拟南芥和R108转基因植株的研究分析目的基因的功能;同时将目的基因启动子与UdiA基因在R108根部融合表达,利用GUS...

【文章页数】：110 页

【学位级别】：博士

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摘要
ABSTRACT
主要符号对照表
第一章 引言
    1.1 植物磷转运体研究进展
        1.1.1 质膜磷转运体
        1.1.2 质体磷转运体
        1.1.3 高尔基体磷转运体
        1.1.4 液泡磷转运体
    1.2 植物磷转运体的调控途径研究进展
        1.2.1 转录调控
        1.2.2 转录后调控
    1.3 砷酸盐在磷转运体研究中的作用
    1.4 豆科植物磷转运体研究进展
    1.5 紫花苜蓿转基因研究进展
        1.5.1 紫花苜蓿转基因方法
        1.5.2 紫花苜蓿遗传改良
        1.5.3 紫花苜蓿转基因技术存在的问题
        1.5.4 紫花苜蓿转基因应用前景
    1.6 研究内容及意义
第二章 蒺藜苜蓿各组织中PT1家族基因对低磷处理的响应
    2.1 材料与方法
        2.1.1 植物材料与培养方法
        2.1.2 引物设计
        2.1.3 实时荧光定量PCR(q RT-PCR)
        2.1.4 蛋白序列进化树分析
        2.1.5 蛋白序列比对分析
        2.1.6 磷含量测定
    2.2 结果分析
        2.2.1 蒺藜苜蓿PT1 家族基因表达受低磷诱导
        2.2.2 MTPT6 与蒺藜苜蓿PT1 家族其他成员亲缘关系较远
        2.2.3 根瘤内MTPT5和MTPT6 基因表达量快速响应磷含量变化
    2.3 讨论
    2.4 小结
第三章 蒺藜苜蓿磷转运体基因MTPT5和MTPT6 的分子功能研究
    3.1 材料与方法
        3.1.1 植物材料与菌株
        3.1.2 亚细胞定位
        3.1.3 酵母回补
        3.1.4 拟南芥转基因
        3.1.5 组织特异性表达分析
    3.2 结果分析
        3.2.1 MTPT5和MTPT6 基因定位于细胞膜
        3.2.2 MTPT6 基因促进酵母突变株对磷的吸收
        3.2.3 MTPT5和MTPT6 基因促进拟南芥突变体对磷的吸收
        3.2.4 MTPT5和MTPT6 基因在蒺藜苜蓿地下部分的组织特异性表达
    3.3 讨论
    3.4 小结
第四章 MTPT6 基因对紫花苜蓿耐低磷能力的遗传改良
    4.1 材料与方法
        4.1.1 植物材料与培养方法
        4.1.2 根癌农杆菌EHA105 转化
        4.1.3 苜蓿叶片侵染与共培养
        4.1.4 组织培养
        4.1.5 阳性苗鉴定
    4.2 结果分析
        4.2.1 组织培养过程
        4.2.2 阳性植株鉴定
    4.3 讨论
    4.4 小结
第五章 结论及展望
    5.1 讨论及展望
    5.2 结论
参考文献
附录
致谢
个人简历



本文编号：3762690