调控番茄叶片脱落的水通道蛋白基因筛选及功能分析
发布时间：2021-01-06 23:07
番茄（Solanum lycopersicum）是我国主要蔬菜作物之一,是设施蔬菜生产中种植面积最大的蔬菜种类。然而设施番茄生产中,常因生物和非生物逆境胁迫而导致落叶,严重影响植株光合物质生产,进而影响番茄产量和品质。水通道蛋白作为运输水分的专一蛋白,它应该具有与水分胁迫影响植物生长发育相关的众多生理功能,其中包括调控植株衰老和器官脱落的功能,但迄今为止,它是否真正具有调控植物器官脱落作用却鲜见研究报道。本研究试图揭示番茄水通道蛋白在诱导叶片脱落中的作用,为未来通过调控水通道蛋白防止番茄叶片脱离奠定基础。主要研究结果如下:1.在番茄苗期,采用NaCl、PEG和HgCl2（水通道蛋白抑制剂）水分胁迫方法,明确了NaCl、PEG处理可显著促进番茄离体叶片的脱落进程,而HgCl2处理可显著延缓脱落进程,说明水通道蛋白参与番茄叶片的脱落过程。进一步研究发现有14个PIPs基因和10个TIPs基因在番茄叶片中表达,并从中筛选出在番茄叶片脱落过程中显著上调的三个基因SlPIP1;3、SlPIP1;5、SlTIP1;1。2.构建了SlPIP1;3、SlPI...
【文章来源】：沈阳农业大学辽宁省
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
高等植物乙烯合成和感应相互作用图解
材料与方法122材料与方法2.1试验材料本研究所用到的番茄材料为“中蔬4号”，该种子为本课题组同学自交留种保存。SlPIP1;3、SlPIP1;5、SlTIP1;1启动子GUS转基因植株自行建立，相应的背景植株为“中蔬4号”番茄。SlPIP1;3、SlPIP1;5、SlTIP1;1CRISPER-Cas9单基因敲除植株由百格基因公司提供。2.2试验方法2.2.1调控番茄叶柄脱落率的水分和SlAQP的功能测定试验植株为‘中蔬4号’。在最佳生长条件下，‘中蔬4号’在土壤上生长约6周，直到5或6片叶子发育成熟。取样时间上午9:00时，选取各株系相同部位的叶柄，在叶片基部上下茎间切断，将离体的叶柄插在培养基中（图中长方形框所示位置为需要取样的叶柄，箭头所指位置为叶柄离区）。图2番茄叶柄Fig.2Tomatopetiole
沈阳农业大学硕士学位论文13普通培养基处理：在此实验过程中将叶柄插入预先制备的琼脂培养基中，接着转入到长方形的玻璃培养箱中按照要求进行培养，用水密封,25℃恒温条件下培养一天。处理开始后每隔一天对叶柄外植体的脱落率相关数据进行记录，一个时间段的脱落率采集结束后，接着转入到玻璃培养箱中进行继续培养。NaCl处理：准备一个0.8%普通琼脂培养基，在培养基中加入50mmol/L的NaCl模拟盐胁迫。分别测1d、2d、3d、4d、5d、6d脱落率并记录。PEG处理：准备一个0.8%普通琼脂培养基，在培养基中加入10%聚乙二醇6000（PEG-6000）模拟水分胁迫。分别测1d、2d、3d、4d、5d、6d脱落率并记录。HgCl2处理：50μmol/L准备一个0.8%普通琼脂培养基，在培养基中加入50μmol/L。分别测1d、2d、3d、4d、5d、6d脱落率并记录。图3叶柄插在培养基中Fig.3Thepetioleisinsertedinthemedium2.2.2调控番茄叶柄脱落相关SlAQP基因的筛选2.2.2.1番茄总RNA的提取在此操作过程中按照实验要求将‘中蔬4号’番茄种子放入三角瓶中，然后转入到水浴锅中，在55℃条件下浸泡处理15min，其后在培养皿内遮光48h进行培养，种子萌发后播种，一直生长到四叶一心时，取叶柄离区，转入到液氮环境下冷冻，Trizol法提取番茄总RNA的流程具体如下：
【参考文献】：
期刊论文
[1]植物水通道蛋白及其生理功能[J]. 包珠拉太,高丽,王锁民. 植物生理学报. 2017(07)
[2]植物器官脱落相关激素和酶的研究进展[J]. 高欣欣,刘少春,张跃彬,邓军,樊仙,夏红明,刀静梅. 中国农学通报. 2013(33)
[3]乙烯代谢途径中基因表达与器官脱落研究进展[J]. 吴建阳,邱江明,武爱龙,李建国. 广东农业科学. 2013(03)
[4]植物水通道蛋白的运输和调节[J]. 李军,乙引. 植物生理学通讯. 2010(05)
[5]活性氧的信号分子作用[J]. 王海涛,杨祥良,徐辉碧. 生命的化学. 2001(01)
[6]植物叶片衰老及其延缓的分子途径[J]. 郑少清,曾广文. 植物生理学通讯. 1999(02)
博士论文
[1]乙烯诱导番茄花柄脱落的相关蛋白筛选及关键蛋白S1CDPK5验证[D]. 张晓林.沈阳农业大学 2015
本文编号：2961415
【文章来源】：沈阳农业大学辽宁省
【文章页数】：59 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
高等植物乙烯合成和感应相互作用图解
材料与方法122材料与方法2.1试验材料本研究所用到的番茄材料为“中蔬4号”，该种子为本课题组同学自交留种保存。SlPIP1;3、SlPIP1;5、SlTIP1;1启动子GUS转基因植株自行建立，相应的背景植株为“中蔬4号”番茄。SlPIP1;3、SlPIP1;5、SlTIP1;1CRISPER-Cas9单基因敲除植株由百格基因公司提供。2.2试验方法2.2.1调控番茄叶柄脱落率的水分和SlAQP的功能测定试验植株为‘中蔬4号’。在最佳生长条件下，‘中蔬4号’在土壤上生长约6周，直到5或6片叶子发育成熟。取样时间上午9:00时，选取各株系相同部位的叶柄，在叶片基部上下茎间切断，将离体的叶柄插在培养基中（图中长方形框所示位置为需要取样的叶柄，箭头所指位置为叶柄离区）。图2番茄叶柄Fig.2Tomatopetiole
沈阳农业大学硕士学位论文13普通培养基处理：在此实验过程中将叶柄插入预先制备的琼脂培养基中，接着转入到长方形的玻璃培养箱中按照要求进行培养，用水密封,25℃恒温条件下培养一天。处理开始后每隔一天对叶柄外植体的脱落率相关数据进行记录，一个时间段的脱落率采集结束后，接着转入到玻璃培养箱中进行继续培养。NaCl处理：准备一个0.8%普通琼脂培养基，在培养基中加入50mmol/L的NaCl模拟盐胁迫。分别测1d、2d、3d、4d、5d、6d脱落率并记录。PEG处理：准备一个0.8%普通琼脂培养基，在培养基中加入10%聚乙二醇6000（PEG-6000）模拟水分胁迫。分别测1d、2d、3d、4d、5d、6d脱落率并记录。HgCl2处理：50μmol/L准备一个0.8%普通琼脂培养基，在培养基中加入50μmol/L。分别测1d、2d、3d、4d、5d、6d脱落率并记录。图3叶柄插在培养基中Fig.3Thepetioleisinsertedinthemedium2.2.2调控番茄叶柄脱落相关SlAQP基因的筛选2.2.2.1番茄总RNA的提取在此操作过程中按照实验要求将‘中蔬4号’番茄种子放入三角瓶中，然后转入到水浴锅中，在55℃条件下浸泡处理15min，其后在培养皿内遮光48h进行培养，种子萌发后播种，一直生长到四叶一心时，取叶柄离区，转入到液氮环境下冷冻，Trizol法提取番茄总RNA的流程具体如下：
【参考文献】：
期刊论文
[1]植物水通道蛋白及其生理功能[J]. 包珠拉太,高丽,王锁民. 植物生理学报. 2017(07)
[2]植物器官脱落相关激素和酶的研究进展[J]. 高欣欣,刘少春,张跃彬,邓军,樊仙,夏红明,刀静梅. 中国农学通报. 2013(33)
[3]乙烯代谢途径中基因表达与器官脱落研究进展[J]. 吴建阳,邱江明,武爱龙,李建国. 广东农业科学. 2013(03)
[4]植物水通道蛋白的运输和调节[J]. 李军,乙引. 植物生理学通讯. 2010(05)
[5]活性氧的信号分子作用[J]. 王海涛,杨祥良,徐辉碧. 生命的化学. 2001(01)
[6]植物叶片衰老及其延缓的分子途径[J]. 郑少清,曾广文. 植物生理学通讯. 1999(02)
博士论文
[1]乙烯诱导番茄花柄脱落的相关蛋白筛选及关键蛋白S1CDPK5验证[D]. 张晓林.沈阳农业大学 2015
本文编号：2961415
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