苹果液泡膜转运蛋白MdSWEET16的抗冷性研究
发布时间：2021-06-17 11:14
果树抗逆性是苹果育种的一个重要目标。果树的抗逆性主要体现在逆境胁迫下。非生物胁迫属于一种逆境胁迫,在各种非生物胁迫中,低温胁迫无疑是全球范围内最复杂和最具破坏性的。低温作为一种常见的非生物胁迫,其影响果树生长,开花,结果,也制约着果树的生长发育以及果实产量。因此,果树对低温的耐受程度就显得尤为重要。SWEET蛋白是一类糖转运蛋白,大多数包含两个MtN3基序,有的包含一个MtN3基序。SWEET蛋白在植物生长发育进程和响应外界环境刺激中起着重要作用。近几年,对SWEET蛋白研究有所增多,尤其是在糖转运,花粉管形成与成长和逆境胁迫等方面,然而对SWEET蛋白响应低温胁迫的研究还较少。为了进一步发掘SWEET蛋白的功能和响应低温胁迫的重要作用,本研究以王林愈伤组织为试材,低温处理后,通过对25个苹果中SWEET基因表达差异的筛选,克隆了一种SWEET糖转运蛋白基因,并对基因功能验证等方面开展研究,主要结果如下:1.低温处理王林苹果愈伤组织,通过对25个SWEET蛋白家族基因做实时荧光表达量分析,进行差异筛选。RT-qPCR结果显示MdSWEET16的表达量在低温条件下显著上调。所以本研究将具...
【文章来源】：山东农业大学山东省
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
苹果中25个SWEET基因在不同温度下的表达差异Fig.1expressiondifferencesof25SWEETgenesinapplesatdifferenttemperatures3.1.2SWEET家族进化树分析
山东农业大学硕士学位论文31图2苹果和拟南芥中SWEET基因家族系统进化树分析Fig.2phylogenetictreeanalysisofSWEETgenefamilyinappleandarabidopsisthaliana3.1.3MdSWEET16同源基因氨基酸序列比对根据系统进化树的分析，我们筛选出拟南芥中的AtSWEET16和AtSWEET17是MdSWEET16的两个同源基因。对MdSWEET16及两个同源基因进行氨基酸序列比对，结果显示，MdSWEET16包含一个750bp的开放式阅读框，可以编码250个氨基酸。通过二级结构分析MdSWEET16和拟南芥中的AtSWEET16、AtSWEET17有相同的结构特点，都含有两个MtN3结构域，这也进一步证明了他们处在同一个进化枝上，其同源性较高，所以它们具有相似的共能。
苹果液泡膜糖转运蛋白MdSWEET16的抗冷性研究32图3MdSWEET16同源基因的氨基酸序列比对分析Fig.3ComparativeanalysisofaminoacidsequenceofMdSWEET16homologousgene3.2MdSWEET16在美红苹果果实发育期的表达量分析从美红苹果果树开花后第30天开始，我们每隔15天采样，提取RNA之后反转录成cDNA用于测定果实发育过程中MdSWEET16的相对表达量，检测到在果实发育的进程中，MdSWEET16的相对表达量随之下降（图4）。这也表明MdSWEET16在果实生长发育的每个时期的表达量都有差异。图4美红苹果果实发育期MdSWEET16相对表达量Fig.4RelativeexpressionofMdSWEET16inMeihongappleduringfruitdevelopment3.3MdSWEET16克隆及原核诱导表达我们以王林苹果愈伤组织为试材提取总RNA，经逆转录转化为cDNA。并且设计特异性引物。PCR扩增后电泳得到约700bp的条带(图5a)，与目的基因大小一致。通过GDR(http://www.rosaceae.org/)分析MdSWEET16的染色体位置和基因结构。MdSWEET16位于苹果基因组2号染色体上，由6个外显子和5个内含子组成(图5c)。MdSWEET16由250个氨基酸组成，预测蛋白大小为27.7kDa。
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国苹果产业发展现状与前景——以陕西省白水县为例[J]. 马遇伯,李全新. 农业展望. 2019(04)
[2]A genome-wide analysis of SWEET gene family in cotton and their expressions under different stresses[J]. ZHAO Lanjie,YAO Jinbo,CHEN Wei,LI Yan,L Youjun,GUO Yan,WANG Junyi,YUAN Li,LIU Ziyang,ZHANG Yongshan. Journal of Cotton Research. 2018(02)
[3]果树学科百年发展回顾[J]. 邓秀新,束怀瑞,郝玉金,徐强,韩明玉,张绍铃,段常青,姜全,易干军,陈厚彬. 农学学报. 2018(01)
[4]我国苹果生产现状与经济效益分析[J]. 王洪煜,张复宏,宋晓丽. 对外经贸. 2017(10)
[5]我国苹果产业存在的主要问题、发展趋势及解决办法[J]. 宋哲,王宏,里程辉,于年文,张秀美,李宏建. 江苏农业科学. 2016(09)
[6]不同栽培种梨果实中可溶性糖组分及含量特征[J]. 姚改芳,张绍铃,曹玉芬,刘军,吴俊,袁江,张虎平,肖长城. 中国农业科学. 2010(20)
[7]当今世界苹果产业发展趋势及我国苹果产业优质高效发展意见[J]. 陈学森,韩明玉,苏桂林,刘凤之,过国南,姜远茂,毛志泉,彭福田,束怀瑞. 果树学报. 2010(04)
[8]玉米蔗糖转运蛋白基因ZmERD6cDNAs的克隆与逆境条件下的表达[J]. 马小龙,刘颖慧,袁祖丽,石云素,宋燕春,王天宇,黎裕. 作物学报. 2009(08)
[9]我国苹果产业发展现状与趋势[J]. 翟衡,史大川,束怀瑞. 果树学报. 2007(03)
[10]冷害过程中黄瓜叶片SOD、CAT和POD活性的变化[J]. 逯明辉,宋慧,李晓明,陈劲枫. 西北植物学报. 2005(08)
本文编号：3235090
【文章来源】：山东农业大学山东省
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
苹果中25个SWEET基因在不同温度下的表达差异Fig.1expressiondifferencesof25SWEETgenesinapplesatdifferenttemperatures3.1.2SWEET家族进化树分析
山东农业大学硕士学位论文31图2苹果和拟南芥中SWEET基因家族系统进化树分析Fig.2phylogenetictreeanalysisofSWEETgenefamilyinappleandarabidopsisthaliana3.1.3MdSWEET16同源基因氨基酸序列比对根据系统进化树的分析，我们筛选出拟南芥中的AtSWEET16和AtSWEET17是MdSWEET16的两个同源基因。对MdSWEET16及两个同源基因进行氨基酸序列比对，结果显示，MdSWEET16包含一个750bp的开放式阅读框，可以编码250个氨基酸。通过二级结构分析MdSWEET16和拟南芥中的AtSWEET16、AtSWEET17有相同的结构特点，都含有两个MtN3结构域，这也进一步证明了他们处在同一个进化枝上，其同源性较高，所以它们具有相似的共能。
苹果液泡膜糖转运蛋白MdSWEET16的抗冷性研究32图3MdSWEET16同源基因的氨基酸序列比对分析Fig.3ComparativeanalysisofaminoacidsequenceofMdSWEET16homologousgene3.2MdSWEET16在美红苹果果实发育期的表达量分析从美红苹果果树开花后第30天开始，我们每隔15天采样，提取RNA之后反转录成cDNA用于测定果实发育过程中MdSWEET16的相对表达量，检测到在果实发育的进程中，MdSWEET16的相对表达量随之下降（图4）。这也表明MdSWEET16在果实生长发育的每个时期的表达量都有差异。图4美红苹果果实发育期MdSWEET16相对表达量Fig.4RelativeexpressionofMdSWEET16inMeihongappleduringfruitdevelopment3.3MdSWEET16克隆及原核诱导表达我们以王林苹果愈伤组织为试材提取总RNA，经逆转录转化为cDNA。并且设计特异性引物。PCR扩增后电泳得到约700bp的条带(图5a)，与目的基因大小一致。通过GDR(http://www.rosaceae.org/)分析MdSWEET16的染色体位置和基因结构。MdSWEET16位于苹果基因组2号染色体上，由6个外显子和5个内含子组成(图5c)。MdSWEET16由250个氨基酸组成，预测蛋白大小为27.7kDa。
【参考文献】：
期刊论文
[1]中国苹果产业发展现状与前景——以陕西省白水县为例[J]. 马遇伯,李全新. 农业展望. 2019(04)
[2]A genome-wide analysis of SWEET gene family in cotton and their expressions under different stresses[J]. ZHAO Lanjie,YAO Jinbo,CHEN Wei,LI Yan,L Youjun,GUO Yan,WANG Junyi,YUAN Li,LIU Ziyang,ZHANG Yongshan. Journal of Cotton Research. 2018(02)
[3]果树学科百年发展回顾[J]. 邓秀新,束怀瑞,郝玉金,徐强,韩明玉,张绍铃,段常青,姜全,易干军,陈厚彬. 农学学报. 2018(01)
[4]我国苹果生产现状与经济效益分析[J]. 王洪煜,张复宏,宋晓丽. 对外经贸. 2017(10)
[5]我国苹果产业存在的主要问题、发展趋势及解决办法[J]. 宋哲,王宏,里程辉,于年文,张秀美,李宏建. 江苏农业科学. 2016(09)
[6]不同栽培种梨果实中可溶性糖组分及含量特征[J]. 姚改芳,张绍铃,曹玉芬,刘军,吴俊,袁江,张虎平,肖长城. 中国农业科学. 2010(20)
[7]当今世界苹果产业发展趋势及我国苹果产业优质高效发展意见[J]. 陈学森,韩明玉,苏桂林,刘凤之,过国南,姜远茂,毛志泉,彭福田,束怀瑞. 果树学报. 2010(04)
[8]玉米蔗糖转运蛋白基因ZmERD6cDNAs的克隆与逆境条件下的表达[J]. 马小龙,刘颖慧,袁祖丽,石云素,宋燕春,王天宇,黎裕. 作物学报. 2009(08)
[9]我国苹果产业发展现状与趋势[J]. 翟衡,史大川,束怀瑞. 果树学报. 2007(03)
[10]冷害过程中黄瓜叶片SOD、CAT和POD活性的变化[J]. 逯明辉,宋慧,李晓明,陈劲枫. 西北植物学报. 2005(08)
本文编号：3235090
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