發(fā)布時間：2018-02-03 10:57

  本文關鍵詞： 割手密 基因克隆 序列分析 干旱脅迫 ScALDH　出處：《云南農(nóng)業(yè)大學》2016年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：甘蔗是我國最主要的糖料作物,也是重要的能源作物,在熱帶和亞熱帶都有種植,甘蔗的生長需要一定的環(huán)境條件,特別是對水分和溫度要求較為嚴格。從水分角度來看,干旱影響甘蔗的出苗、發(fā)根、生長速率、糖分的積累,光合速率、生理變化等等。而我國蔗區(qū)85%以上分布在無灌溉條件的旱坡地,使甘蔗的生產(chǎn)受到影響。割手密(Saccharum spontaneum L.)是甘蔗屬內的一個野生種,由于其具有良好的抗逆性,使之成為甘蔗遠緣雜交育種的重要親本。甘蔗傳統(tǒng)的育種采用有性雜交的方法,但隨著分子生物學發(fā)展,育種學家也開始轉基因技術應用于甘蔗育種中。首先找到和克隆與抗逆性有關的基因,然后利用轉基因技術導入甘蔗受體細胞,使其表達,提高甘蔗的抗逆性,增加產(chǎn)量。本研究從甘蔗細莖野生種(割手密,Saccharum spontaneum L.)中克隆抗旱相關的基因ScALDH,并研究其在干旱處理條件下的表達情況以及分析該序列的特征。為甘蔗抗旱育種及應用奠定基礎。利用RT-PCR技術克隆甘蔗的ALDH基因片段,并對其核苷酸和氨基酸序列進行分析。使用NCBI Blastx、ORF find、Mega、NCBI Conserved Domain Search等程序對其分別進行不同物種氨基酸比較、開放閱讀框(ORF)尋找、進化樹及保守序列分析,并用Real Time-PCR分析所克隆基因在干旱脅迫前后的表達差異。結果表明:克隆出甘蔗的ALDH基因片段,總長度為1996bp,其中蛋白質編碼區(qū)(CDS)全1524bp,編碼508個氨基酸。與其它物種ALDH類蛋白氨基酸序列有很高的同源性,有ALDH家族的保守序列,并含有完整的開放閱讀框,系統(tǒng)進化樹分析顯示與玉米的蛋白質親緣關系最近。Real time-PCR數(shù)據(jù)表明,在干旱脅迫下,隨著干旱時間的延長,該基因的表達量呈持續(xù)積累的表達模式。總體上來說,該基因對干旱脅迫顯著表達。利用RT-PCR技術克隆的甘蔗ALDH基因,屬于ALDH蛋白家族的一員,具有其典型的功能域,該基因在干旱脅迫過程中參與抗旱作用。該研究結果為野生種資源開發(fā)、優(yōu)良抗旱親本選擇和培育抗旱性強甘蔗品種提供了參考依據(jù)。
[Abstract]:Sugarcane is one of the most important sugar crops in China and is also an important energy crop. Sugarcane is grown in tropical and subtropical regions. The growth of sugarcane needs certain environmental conditions. From the water point of view, drought affects the emergence, root, growth rate, sugar accumulation and photosynthetic rate of sugarcane. Physiological changes and so on. And the sugarcane area in China more than 85% distributed in the dry slope without irrigation conditions. Saccharum spontaneum L.) is a wild species in the genus Sugarcane, because of its good resistance to stress. It has become an important parent of sugarcane distant cross breeding. The traditional breeding of sugarcane adopts the method of sexual hybridization, but with the development of molecular biology. Breeders also began to apply transgenic technology in sugarcane breeding. Firstly, genes related to resistance to stress were found and cloned. Then transgenic technology was introduced into sugarcane receptor cells to express them and improve the resistance of sugarcane. In this study, the drought-related gene ScALDH was cloned from wild sugarcane fine stem species (Saccharum spontaneum L.). The expression and characteristics of the sequence were studied under drought treatment, which laid a foundation for sugarcane drought resistance breeding and application. The ALDH gene fragment of sugarcane was cloned by RT-PCR technique. The nucleotide and amino acid sequences were analyzed using NCBI Blastx ORF findMega. NCBI Conserved Domain Search was used to compare the amino acids of different species, and open reading frame (ORF) was used to search for them. Phylogenetic tree and conserved sequence analysis were used to analyze the difference of expression of the cloned gene before and after drought stress by Real Time-PCR. The results showed that the ALDH gene fragment of sugarcane was cloned. The total length was 1996bp, in which the protein coding region was 1524bp, encoding 508 amino acids, which had high homology with other species ALDH protein amino acid sequences. There were conserved sequences of ALDH family and complete open reading frame. Phylogenetic tree analysis showed that protein phylogenetic relationship with maize was the most recent. Real time-PCR data indicated. Under drought stress, with the extension of drought time, the expression of the gene showed a sustained accumulation of expression pattern. The ALDH gene cloned from sugarcane by RT-PCR technique is a member of ALDH protein family and has its typical functional domain. The results provided a reference basis for the development of wild species resources, the selection of excellent drought-resistant parents and the cultivation of drought-resistant sugarcane varieties.
【學位授予單位】：云南農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：S566.1

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本文編號：1487203