白桦BPERF11基因响应高盐干旱胁迫的调控机理研究

发布时间：2018-05-14 12:09

本文选题：白桦 + BpERF11基因　；参考：《东北林业大学》2016年博士论文

【摘要】：AP2/ERF转录因子是植物特有的一类转录因子,在调节植物生物和非生物逆境反应中发挥重要作用。本研究克隆了7个白桦ERF家族基因,分析了它们对盐和干旱胁迫的响应,研究发iBpERF(?)基因可以被NaCl和PEG胁迫诱导,从中选择对盐和干旱胁迫敏感的BpERF11基因对其功能进行以下方面研究。首先,构建了pROKⅡ-BpERFll-GFP融合表达载体,通过基因枪瞬时转化技术将载体转入洋葱表皮细胞,证明BpERF11基因定位在细胞核中。构建了BpERF11基因的过表达和抑制表达载体,通过农杆菌介导法分别转入野生型白桦,获得过表达和抑制表达转基因株系用于研究非生物胁迫下BpERF11基因的功能。分析了NaCl和干旱胁迫下野生型和转基因白桦的形态学差异。研究发现在胁迫条件下,过表达株系的株高、鲜重和干重明显低于野生型,而抑制表达株系的株高、鲜重和干重则高于野生型。通过DAB、NBT和Evans blue染色以及SOD活性、POD活性、丙二醛含量、叶绿素含量、相对电导率、H202含量、脯氨酸含量、失水率、气孔开度等生理指标的测定,研究野生型和各转基因株系白桦在NaCl和甘露醇胁迫下的抗逆性。结果表明在胁迫条件下,过表达转基因株系的SOD活性、POD活性、叶绿素含量、脯氨酸含量都明显低于野生型,而在抑制表达株系中都高于野生型；丙二醛含量、相对电导率、H202含量、失水率、气孔开度在过表达转基因株系中都高于野生型,而在抑制表达株系中都低于野生型。说明抑制表达株系可以通过提高SOD活性、POD活性、叶绿素含量、脯氨酸含量,降低丙二醛含量、相对电导率、H202含量、失水率、气孔开度来提高植株的抗逆能力。通过实时定量RT-PCR分析了盐和干旱胁迫条件下与逆境胁迫相关的SOD、POD、 P5CS及LEA基因的表达量。结果表明在胁迫条件下,过表达转基因株系的SOD、POD及LEA基因的表达量都明显低于野生型,在抑制表达株系中都高于野生型。脯氨酸合成相关BpP5CS基因的表达量也是在过表达株系中低于野生型,在抑制表达株系中高于野生型。而脯氨酸降解基因BpPRODH和BpP5CDH的表达量在抑制表达株系中呈下调表达趋势,而在过表达株系中呈上调表达趋势。说明过表达BpERFll基因抑制了SOD.POD.脯氨酸合成及LEA基因的表达,降低了植株的抗逆能力。通过酵母单杂交技术研究BpERF11基因与已知元件和未知元件的互作,结果表明BpERF11基因对GCC-box和DRE元件都有识别作用,而对GCC-box和DRE元件的各种突变则均不能识别,说明BpERF11基因可以与GCC-box和DRE元件特异性结合。通过筛选随机元件库获得1个与BpERFll基因互作的未知功能元件,确定未知功能元件与BpERF11基因互作的核心序列为“GGCTTA"。通过表达谱测序技术研究过表达和抑制表达转基因株系基因的差异表达情况。通过对差异基因的显著性富集分析,发现了过氧化物酶基因、脯氨酸富集蛋白基因、腺苷甲硫氨酸脱羧酶基因、亮氨酸重复类受体蛋白激酶基因、丝氨酸苏氨酸蛋白激酶基因、水孔蛋白基因、醛脱氢酶基因、谷胱甘肽S-转移酶基因等许多差异表达基因都与逆境胁迫及激素信号转导途径相关。说明BpERF11基因能够调控一些与植物逆境胁迫相关基因的表达。
[Abstract]:The expression of BpERF11 gene was studied . The results showed that the expression of BpERF11 gene was higher than that of wild type . The results showed that the expression of BpERF11 gene was higher than that of wild type .
The expression of SOD , POD , P5CS , and the expression of BpP5CS gene was significantly lower than that of wild type . The results showed that BpERF11 gene was significantly lower than that of wild type .

【学位授予单位】：东北林业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：Q943.2

【参考文献】