木薯MeMYB2转录因子功能研究
发布时间：2020-12-08 05:17
木薯（Manihot esculenta Crantz）属于热带农作物,主要种植地区分布在广州、广西、海南、福建、云南等省份。木薯根系发达,具有耐贫瘠和耐旱等特点,对热带间接性干旱和低温具有独特的响应机制。因此,剖析热带作物对低温和干旱胁迫的应答机制,对提高我国热带作物产量和品质具有重大意义。本课题在前期研究中,利用高通量测序和转录组分析等方法,筛选干旱和低温胁迫响应相关MeMYB2基因。利用实时定量荧光定量PCR检测,在不同胁迫处理下MeMYB2基因在木薯中的表达进行分析;采用GFP融合表达技术,确定MeMYB2基因的亚细胞定位;分段克隆MeMYB2基因,确定MeMYB2基因的自激活活性的具体位置;通过酵母双杂交技术、双分子荧光互补技术,筛选MeMYB2上游的互作蛋白并确定互作蛋白的关系;通过酵母单杂交技术,筛选MeMYB2调控的下游靶基因。研究结果为进一步阐明MeMYB2的功能和分子表达机制奠定基础。主要研究结果如下:实时荧光定量PCR结果表明,MeMYB2可能不参与ABA胁迫响应信号;在干旱胁迫处理下,木薯MeMYB2基因受干旱胁迫诱导显著下调。通过测定MeMYB2-RNAi转基...
【文章来源】：黑龙江八一农垦大学黑龙江省
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
木薯SC124和Arg7叶片中MeMYB2基因在干旱胁迫下表达量变化
木薯MeMYB2转录因子功能研究30图3-2木薯叶片中MeMYB2基因在ABA浓度胁迫下基因表达量变化Fig3-2ExpressionanalysisofMeMYB2geneincassavaleavesunderexogenousABAtreatment注：A：木薯SC124叶片MeMYB2在不同浓度ABA处理下表达量变化，用没有处理的叶片的表达量为空白对照；B、C：木薯叶片中Arg7和SC124叶片中MeMYB2基因在50μMABA浓度处理下分别在1、3、6h后表达量分析；用没有处理的叶片在1h后表达量为空白对照3.1.1.3干旱胁迫下对木薯叶片保水率影响在植物叶片离体时，测定植物叶片的失水率来表示植物抗旱能力的一项指标，因此植物叶片失水率越高，说明干旱胁迫处理下叶片自然状态下失水的量比正常处理叶片要多，叶片的抵抗干旱能力弱，表现对干旱胁迫不敏感，失水率越高表明叶片保水率越差，失水率低说明植物叶片保水率强，提高植物抗旱耐受力。结果表明，如图（3-3），在室内自然放置12h之后叶片失水率表型和失水率折线图，表明随着叶片在室温放置的时间延长，干旱胁迫下的野生型木薯叶片失水率渐渐增加，转基因木薯叶片失水率低于野生型木薯叶片，说明在干旱胁迫下转基因木薯叶片保存率增强，表现对干旱的适应性更强。
结果分析31图3-3干旱胁迫处理下木薯叶片离体时间叶片失水率Fig3-3Invitroleafwaterlossrateofcassavaleafunderdroughtstress3.1.2MeMYB2亚细胞定位实验室前期通过RNA-Seq结果表明，MeMYB2属于R2R3-MYB转录因子。大部分转录因子定位在细胞核中，推测MeMYB2转录因子编码基因大概定位在细胞核内。为了准确的判断MeMYB2基因的定位，除去MeMYB2基因的终止密码子的ORF编码框，利用SalI和BamHI将酶切正确的MeMYB2基因序列插入H3:G1300植物表达载，与标记基因GFP（绿色荧光蛋白）融合，成功构建35S:MeMYB2:GFP植物表达载体。以H3:G1300空载为对照（本实验保存），分别转化农杆菌LBA4404，利用农杆菌LBA4404介导瞬时转化本氏烟草。在30°C以下放置40h之后，观察烟草表皮细胞，在激光共聚焦显微镜下观察绿色荧光蛋白的具体位置。结果如图3-4所示，注射35S:MeMYB2:GFP融合蛋白在中烟草表皮细胞在细胞核中有荧光信号，阳性对照载体35S:GFP在细胞中存在大量的荧光，瞬时转化不能准确判断细胞的的稳定定位，所以推测MeMYB2可能在细胞核中表达的蛋白，在细胞核中起转录表达作用。
【参考文献】：
期刊论文
[1]苹果MdMYB2基因的克隆及功能鉴定[J]. 曲丰佳,安建平,姚继芳,李浩浩,李媛媛,由春香,王小非,郝玉金. 园艺学报. 2017(12)
[2]能源木薯高淀粉抗逆分子育种研究进展与展望[J]. 张鹏,杨俊,周文智,王红霞,马秋香. 生命科学. 2014(05)
[3]DREB1B基因在转基因小麦后代的稳定表达[J]. 荣红颖,张立全,杨凤萍,陈绪清,张晓东,郭新梅. 分子植物育种. 2009(03)
[4]我国的木薯优势区域概述[J]. 黄洁,李开绵,叶剑秋,覃汉林,邵乃凡,陈明育. 广西农业科学. 2008(01)
[5]外源脱水应答转录因子DREB基因在转基因小麦中的诱导型表达与抗干旱生理效果研究(英文)[J]. 王军卫,杨凤萍,陈绪清,梁荣奇,张立全,耿东梅,张晓东,宋亚珍,张改生. 遗传学报. 2006(05)
[6]Improvement of wheat drought and salt tolerance by expression of a stress- inducible transcription factorGmDREB of soybean （Glycinemax）[J]. GAO Shiqing1, XU Huijun1, CHENG Xianguo2, CHEN Ming1, XU Zhaoshi1, LI Liancheng1, YE Xingguo1, DU Lipu1, HAO Xiaoyan1 & MA Youzhi11. Key Laboratory of Crop Genetics and Breeding, Ministry of Agricul-ture/Institute of Crop Science, Chinese Academy of AgriculturaSciences, Beijing 100081, China; 2. Ministry of Agriculture Key Laboratory of Plant Nutrition and NutrienCycling, Institute of Agricultaral Resources and Regional PlanningChinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081, China. Chinese Science Bulletin. 2005(23)
博士论文
[1]外源脱水应答转录因子DREB1B和CBF1基因在转基因小麦中表达研究[D]. 王军卫.西北农林科技大学 2005
硕士论文
[1]广西木薯的抗寒性与抗寒育种的初步研究[D]. 但忠.海南大学 2010
[2]水稻MYB家族转录因子OsMYB2的功能研究[D]. 张扬.扬州大学 2008
本文编号：2904525
【文章来源】：黑龙江八一农垦大学黑龙江省
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
木薯SC124和Arg7叶片中MeMYB2基因在干旱胁迫下表达量变化
木薯MeMYB2转录因子功能研究30图3-2木薯叶片中MeMYB2基因在ABA浓度胁迫下基因表达量变化Fig3-2ExpressionanalysisofMeMYB2geneincassavaleavesunderexogenousABAtreatment注：A：木薯SC124叶片MeMYB2在不同浓度ABA处理下表达量变化，用没有处理的叶片的表达量为空白对照；B、C：木薯叶片中Arg7和SC124叶片中MeMYB2基因在50μMABA浓度处理下分别在1、3、6h后表达量分析；用没有处理的叶片在1h后表达量为空白对照3.1.1.3干旱胁迫下对木薯叶片保水率影响在植物叶片离体时，测定植物叶片的失水率来表示植物抗旱能力的一项指标，因此植物叶片失水率越高，说明干旱胁迫处理下叶片自然状态下失水的量比正常处理叶片要多，叶片的抵抗干旱能力弱，表现对干旱胁迫不敏感，失水率越高表明叶片保水率越差，失水率低说明植物叶片保水率强，提高植物抗旱耐受力。结果表明，如图（3-3），在室内自然放置12h之后叶片失水率表型和失水率折线图，表明随着叶片在室温放置的时间延长，干旱胁迫下的野生型木薯叶片失水率渐渐增加，转基因木薯叶片失水率低于野生型木薯叶片，说明在干旱胁迫下转基因木薯叶片保存率增强，表现对干旱的适应性更强。
结果分析31图3-3干旱胁迫处理下木薯叶片离体时间叶片失水率Fig3-3Invitroleafwaterlossrateofcassavaleafunderdroughtstress3.1.2MeMYB2亚细胞定位实验室前期通过RNA-Seq结果表明，MeMYB2属于R2R3-MYB转录因子。大部分转录因子定位在细胞核中，推测MeMYB2转录因子编码基因大概定位在细胞核内。为了准确的判断MeMYB2基因的定位，除去MeMYB2基因的终止密码子的ORF编码框，利用SalI和BamHI将酶切正确的MeMYB2基因序列插入H3:G1300植物表达载，与标记基因GFP（绿色荧光蛋白）融合，成功构建35S:MeMYB2:GFP植物表达载体。以H3:G1300空载为对照（本实验保存），分别转化农杆菌LBA4404，利用农杆菌LBA4404介导瞬时转化本氏烟草。在30°C以下放置40h之后，观察烟草表皮细胞，在激光共聚焦显微镜下观察绿色荧光蛋白的具体位置。结果如图3-4所示，注射35S:MeMYB2:GFP融合蛋白在中烟草表皮细胞在细胞核中有荧光信号，阳性对照载体35S:GFP在细胞中存在大量的荧光，瞬时转化不能准确判断细胞的的稳定定位，所以推测MeMYB2可能在细胞核中表达的蛋白，在细胞核中起转录表达作用。
【参考文献】：
期刊论文
[1]苹果MdMYB2基因的克隆及功能鉴定[J]. 曲丰佳,安建平,姚继芳,李浩浩,李媛媛,由春香,王小非,郝玉金. 园艺学报. 2017(12)
[2]能源木薯高淀粉抗逆分子育种研究进展与展望[J]. 张鹏,杨俊,周文智,王红霞,马秋香. 生命科学. 2014(05)
[3]DREB1B基因在转基因小麦后代的稳定表达[J]. 荣红颖,张立全,杨凤萍,陈绪清,张晓东,郭新梅. 分子植物育种. 2009(03)
[4]我国的木薯优势区域概述[J]. 黄洁,李开绵,叶剑秋,覃汉林,邵乃凡,陈明育. 广西农业科学. 2008(01)
[5]外源脱水应答转录因子DREB基因在转基因小麦中的诱导型表达与抗干旱生理效果研究(英文)[J]. 王军卫,杨凤萍,陈绪清,梁荣奇,张立全,耿东梅,张晓东,宋亚珍,张改生. 遗传学报. 2006(05)
[6]Improvement of wheat drought and salt tolerance by expression of a stress- inducible transcription factorGmDREB of soybean （Glycinemax）[J]. GAO Shiqing1, XU Huijun1, CHENG Xianguo2, CHEN Ming1, XU Zhaoshi1, LI Liancheng1, YE Xingguo1, DU Lipu1, HAO Xiaoyan1 & MA Youzhi11. Key Laboratory of Crop Genetics and Breeding, Ministry of Agricul-ture/Institute of Crop Science, Chinese Academy of AgriculturaSciences, Beijing 100081, China; 2. Ministry of Agriculture Key Laboratory of Plant Nutrition and NutrienCycling, Institute of Agricultaral Resources and Regional PlanningChinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081, China. Chinese Science Bulletin. 2005(23)
博士论文
[1]外源脱水应答转录因子DREB1B和CBF1基因在转基因小麦中表达研究[D]. 王军卫.西北农林科技大学 2005
硕士论文
[1]广西木薯的抗寒性与抗寒育种的初步研究[D]. 但忠.海南大学 2010
[2]水稻MYB家族转录因子OsMYB2的功能研究[D]. 张扬.扬州大学 2008
本文编号：2904525
本文链接：https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/zaizhiyanjiusheng/2904525.html
教材专著
