蜡梅CpNAC8转录因子基因的克隆及功能初步鉴定

发布时间:2018-02-26 18:48

  本文关键词: NAC转录因子 表达特性分析 转录激活 转基因过表达 非生物胁迫 出处:《西南大学》2017年硕士论文 论文类型:学位论文


【摘要】:蜡梅[Chimonanthus praecox(L.)Link]为蜡梅科蜡梅属的落叶乔灌木植物,是我国特有的传统名贵观赏花木,作为冬季重要的园林花卉和鲜切花,具有较高的经济价值和观赏价值,对于培育抗逆的蜡梅品种是一项非常重要的任务。NAC转录因子是植物体内特有的一类能够调节植物生长发育,应答生物和非生物胁迫的重要转录因子,它能与植物体内的顺式作用元件发生特异结合,从而激活或抑制下游目标基因的表达。目前对于NAC基因的研究主要集中在模式植物中,而在非模式植物中非常有限,本研究将对蜡梅中NAC转录因子Cp NAC8的功能进行初步探索。主要实验结果如下1.Cp NAC8的克隆及分子特性从实验室的蜡梅转录组数据库获得NAC转录因子家族成员的部分基因序列,设计特异引物,通过RACE技术获得其中一个NAC基因的c DNA全长,命名为Cp NAC8。得到的基因全长1583bp,含有1479bp的最大开放阅读框(ORF),编码492个氨基酸残基。构建Cp NAC8系统进化树,并将蜡梅Cp NAC8编码的蛋白与其它NAC蛋白进行同源比对,表明Cp NAC8属于II/ONAC4亚家族,且与马铃薯的亲缘关系较近。2.Cp NAC8基因在蜡梅中的表达特征分析采取实时荧光定量PCR技术,对Cp NAC8基因在蜡梅不同组织,不同时期,不同胁迫处理(干旱、高盐、高温、低温、ABA、GA)的表达特性进行分析。表明Cp NAC8基因在蜡梅的各个组织中均有表达,但在成熟叶和雌蕊中表达量最高,推测该基因可能参与植物叶的形态建成以及雌蕊的发育。Cp NAC8基因在萌动期表达量最高,盛开期几乎不表达。Cp NAC8基因在干旱、高盐、高温、ABA、GA胁迫条件下都上调表达,但不同胁迫条件下,呈现最高表达量的时间点不同。结果推测该基因可能响应干旱、高盐、高温胁迫,可能参与ABA、GA的信号转导途径。3.CpNAC8转录激活特性验证构建酵母表达载体p GBKT7-Cp NAC8-ORF、p GBKT7-Cp NAC8-VP16,转化酵母菌株AH109,表明CpNAC8基因具有转录激活性,且是转录激活子。4.Cp NAC8基因转拟南芥的表型研究构建植物超表达载体pCAMBIA1300-CpNAC8,利用花序侵染法转化拟南芥,通过筛选得到纯合的T3代转基因拟南芥,选择表达量高,中,稍弱的三个株系进行表现观察和胁迫处理。结果表明,将蜡梅Cp NAC8基因导入野生型拟南芥,不会对其生长造成不良影响;转基因株系拟南芥种子比野生型拟南芥种子对Na Cl的敏感性更强,且土壤盐胁迫中Cp NAC8基因对拟南芥的耐盐性起着逆调控的作用;土壤干旱胁迫中Cp NAC8基因能够增强转基因拟南芥的抗旱性。初步判定CpNAC8基因与耐旱性和耐盐性相关。
[Abstract]:Chimonanthus praecox(L.)Link, a deciduous tree and shrub plant of the genus Calymaceae, is a traditional and precious ornamental flower in China. As an important garden flower and fresh cut flower in winter, Chimonanthus praecox(L.)Link has high economic value and ornamental value. NAC transcription factor is a kind of important transcription factors that can regulate plant growth and development and respond to biological and abiotic stress. It can specifically bind to cis-acting elements in plants, thus activating or inhibiting the expression of downstream target genes. At present, the study of NAC genes is mainly concentrated in model plants, but very limited in non-model plants. The main results of this study are as follows: 1. Cloning and molecular characteristics of CP NAC8 obtained some gene sequences of NAC transcription factor family from the transcriptional database of Waxberry in laboratory. A specific primer was designed to obtain the full length of c DNA of one of the NAC genes by RACE technique, named CpNAC8. the total length of the gene was 1583 BP, containing 1479bp maximum open reading frame (ORF), encoding 492 amino acid residues. The phylogenetic tree of CP NAC8 was constructed. The results showed that CP NAC8 belonged to the II/ONAC4 subfamily and had close relationship with potato. 2.The expression characteristics of CP NAC8 gene in Wintersweet were analyzed by real-time fluorescence quantitative PCR technique. The expression characteristics of CP NAC8 gene in different tissues, different periods and different stress treatments (drought, high salt, high temperature, low temperature) were analyzed. However, the highest expression level was found in mature leaves and pistil, suggesting that the gene might be involved in the morphogenesis of plant leaves and the expression of .Cp NAC8 gene in pistil development. However, in flowering stage, the expression of .Cp NAC8 gene was almost non-expressed in drought and high salt. The expression of ABA was up-regulated under GA stress, but the time point of the highest expression was different under different stress conditions. The results suggested that the gene might respond to drought, high salt and high temperature stress. 3. The transcriptional activation characteristics of CpNAC8 may be involved in the signal transduction pathway of ABAA-GA. 3. The construction of yeast expression vector p GBKT7-Cp NAC8-ORFN p GBKT7-Cp NAC8-VP16 and the transformation of yeast strain AH109 indicate that the CpNAC8 gene has transcriptional activation. The phenotype of transgenic Arabidopsis thaliana with the transcriptional activator .4.The plant superexpression vector pCAMBIA1300-CpNAC8 was constructed and transformed into Arabidopsis thaliana by inflorescence inflorescence. The homozygous T3 generation transgenic Arabidopsis thaliana was obtained by screening. The results showed that the introduction of CP NAC8 gene into wild-type Arabidopsis thaliana would not cause adverse effects on the growth of wild Arabidopsis thaliana. Transgenic Arabidopsis seeds are more sensitive to NaCl than wild type Arabidopsis seeds, and CP NAC8 gene plays an inverse role in salt tolerance of Arabidopsis thaliana. CpNAC8 gene could enhance drought resistance of transgenic Arabidopsis thaliana during soil drought stress. It was preliminarily determined that CpNAC8 gene was related to drought tolerance and salt tolerance.
【学位授予单位】:西南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:S685.99;Q943.2

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 徐少锋;赵欣;;蜡梅园林应用的优势与前景[J];农业科技与信息(现代园林);2015年09期

2 申玉华;徐振军;唐立红;杨晓坡;黄文婕;武小斌;张文波;;紫花苜蓿NAC类转录因子基因MsNAC2的克隆及其功能分析[J];中国农业科学;2015年15期

3 刘辉;王涛涛;张俊红;欧阳波;李汉霞;;番茄NAC转录因子SlNAC80的克隆及表达分析[J];华北农学报;2015年01期

4 李小兰;胡玉鑫;杨星;于晓东;李秋莉;;非生物胁迫相关NAC转录因子的结构及功能[J];植物生理学报;2013年10期

5 王凌云;张志斌;邹峥嵘;朱笃;;蜡梅属植物化学成分和药理活性研究进展[J];时珍国医国药;2012年12期

6 左然;徐美玲;柴国华;周功克;;植物MYB转录因子功能及调控机制研究进展[J];生命科学;2012年10期

7 孙利军;李大勇;张慧娟;宋凤鸣;;NAC转录因子在植物抗病和抗非生物胁迫反应中的作用[J];遗传;2012年08期

8 陈龙清;;蜡梅科植物研究进展[J];中国园林;2012年08期

9 曹红利;岳川;王新超;杨亚军;;bZIP转录因子与植物抗逆性研究进展[J];南方农业学报;2012年08期

10 芦建国;王建梅;;中国蜡梅品种分类研究综述[J];江苏林业科技;2012年03期

相关会议论文 前1条

1 陈斐;刘忠达;李萌;袁宙新;刘翠平;李翔;李继承;;柳叶蜡梅挥发油诱导HeLa细胞凋亡的研究[A];第二届中国医学细胞生物学学术大会暨细胞生物学教学改革会议论文集[C];2008年

相关博士学位论文 前7条

1 吴娟娟;拟南芥转录因子TGA7参与植物响应干旱胁迫的机制研究[D];中国农业大学;2014年

2 苏乃芳;转录因子和microRNA组成的基因调控网络的生物信息学分析[D];北京大学;2013年

3 Syed Tariq Shah;陆地棉中NAC家族与叶片衰老和胁迫应答相关功能的遗传学分析[D];中国农业科学院;2013年

4 卢敏;玉米ZmSNAC1和高粱SbSNAC1基因的克隆与功能分析[D];中国农业科学院;2013年

5 卢毅军;蜡梅属系统发育及蜡梅栽培起源研究[D];浙江大学;2013年

6 陈丹维;蜡梅离体培养和遗传图谱构建的研究[D];华中农业大学;2010年

7 刘群;蜡梅非特异性脂转移蛋白基因nsLTP家族成员克隆及其抗逆功能分析[D];西南大学;2009年

相关硕士学位论文 前10条

1 门维婷;蜡梅小GTP结合蛋白基因CpRAC1的克隆及功能初步验证[D];西南大学;2015年

2 王中娜;亚洲棉NAC转录因子家族的生物信息学分析及相关NAC基因的克隆和功能研究[D];西南大学;2015年

3 杨建峰;蜡梅[Chimonanthus praecox (L.)Link]CpTAF9和CpTAF10基因功能的初步分析[D];西南大学;2015年

4 孙颖颢;辽宁碱蓬SlNAC8基因克隆和功能分析[D];辽宁师范大学;2015年

5 陈玉星;蜡梅两种分子标记的开发及F_1代杂交群体分离方式的评价[D];华中农业大学;2014年

6 吉璐;南荻抗逆相关NAC转录因子的克隆及功能鉴定[D];湖南农业大学;2013年

7 程振;蜡梅花精油提取及其产业化开发研究[D];南京林业大学;2013年

8 赵含嫣;蜡梅Patatin-like蛋白基因CpPLP的克隆与功能的初步分析[D];西南大学;2013年

9 李娜;重庆地区蜡梅品种资源调查及其产业现状初探[D];南京林业大学;2011年

10 王文颖;蜡梅再生体系初探与蜡梅花发育各时期cDNA-SRAP差异显示[D];华中农业大学;2011年



本文编号:1539253

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/benkebiyelunwen/1539253.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户3803c***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com