连翘属抗寒相关基因GPAT的克

发布时间：2020-08-22 09:54

【摘要】：低温是限制林木、农作物分布及生长发育的主要因素,气温骤降对林木的损害巨大,造成极大的经济损失。连翘(Forsythia)声为木犀科连翘属植物为落叶灌木,连翘主要分为东北连翘(Forsythiamandshurica)和金钟连翘(Forsythia suspense)。高等植物质膜中脂肪酸不饱和度和冷敏感关系密切。甘油-3-磷酸酰基转移酶(GPAT)是磷脂酰甘油(Phosph-atidglglycerol,PG)生物合成过程中的第一个酰基酯化酶,直接决定植物膜PG的不饱和度。在抗冷植物中,GPAT优先选择18:1作为底物;在冷敏感植物中,GPAT优先选择16:0作为底物。由此导致二者生物膜的饱和度及其在低温下的流动性不同,进而影响其耐冷性。本研究以连翘属的两个材料,金钟连翘和东北连翘为研究材料。主要研究成果如下:(1)克隆了连翘属GPAT基因,分别命名为FsGPAT和FmGPAT。序列分析表明两个基因序列长度均为1347bp,编码448个氨基酸。连翘属GPAT基因具有GPAT基因家族的保守结构域GPAT_N结构域与LPLAT结构域。(2)连翘属GPAT与拟南芥10个GPAT基因家族对比发现,其与拟南芥的ATS7(at1g32200)基因序列的亲源性较高,而ATSl是拟南芥GPAT基因家族中唯一一个定位于叶绿体的。本研究表明连翘属GPAT基因相对表达量在富含叶绿体的绿色组织中相对较高,符合预测结果。连翘属GPAT与芝麻(Sesamum indicum)和牵牛花(Ipomoea nil)亲缘最近均为74%。(3)将FsGPAT基因编码区与表达载体pCAMBIA1302连接,构建真核表达载体pCAMBIA1302-FsGPAT,转入农杆菌LBA4404中,对烟草愈伤组织用转入表达载体的农杆菌侵染,生根移栽后得到转FsGP4T基因的烟草植株,对转基因烟草的进行PCR扩增检测,验证转基因烟草的基因组中已包含FsGPAT基因。(4)通过对连翘GPAT在不同组织表达量分析表明随着温度的降低GPAT表达量升高,说明GPAT表达量与植物的抗寒能力具有相关性。本研究将为连翘抗寒分子机制的进一步明确提供重要参考,同时对于利用转基因手段提高农作物或林木抗寒力奠定理论基础。
【学位授予单位】：沈阳农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S567.19;Q943.2

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本文编号：2800545