本文選題：甜橙 + 枳��； 參考：《華中農(nóng)業(yè)大學(xué)》2017年博士論文

【摘要】：柑橘是世界上栽培最廣、產(chǎn)量最高的水果作物,其中甜橙所占的比例最大,年產(chǎn)量約為柑橘類水果總產(chǎn)量的60%。甜橙喜溫不耐寒,因此低溫是限制柑橘產(chǎn)量的主要環(huán)境因素之一。多胺是含有兩個或兩個以上氨基的脂肪族化合物,參與植物生長發(fā)育、組織分化、果實(shí)成熟與衰老以及抵抗生物和非生物脅迫等重要生理過程,在一定程度內(nèi),多胺在細(xì)胞中的積累量越多,其脅迫抗性越強(qiáng)。而在逆境脅迫下多胺合成酶基因表達(dá)量的上調(diào)是多胺在細(xì)胞中積累的前提,因此,研究多胺在低溫下的調(diào)控機(jī)理和抗性機(jī)制對于增強(qiáng)甜橙抗性具有十分重要的作用。而在轉(zhuǎn)錄水平上的調(diào)控是高等植物基因表達(dá)的重要調(diào)控途徑,因此分析多胺合成酶基因脅迫應(yīng)答網(wǎng)絡(luò),鑒定多胺合成酶基因的轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子能在植株抗逆遺傳改良上起到至關(guān)重要的作用。本研究主要結(jié)果如下:1.甜橙多胺合成酶基因的鑒定及表達(dá)分析。在甜橙中共鑒定出了10個多胺合成酶基因,分別為精氨酸脫羧酶(ADC),亞精胺合成酶(SPDS1,SPDS2),精胺合成酶(SPMS),S-腺苷甲硫氨酸脫羧酶(SAMDC1,SAMDC2,SAMDC3,SAMDC4),熱精胺合成酶(ACL5-1,ACL5-2)。它們分布在甜橙的6條染色體上。上述基因在根中表達(dá)量較高,在果皮和果實(shí)上表達(dá)量較低。在腐胺處理下,大多數(shù)多胺合成酶基因呈下調(diào)趨勢;在亞精胺處理下,ADC,SPDS2,SAMDC4呈上調(diào)趨勢,其余基因表達(dá)量下調(diào);在精胺處理下則相反。在不同組織中和不同脅迫處理下多胺合成酶基因表達(dá)模式差別較大,SPDS1,SAMDC3和SAMDC4響應(yīng)低溫脅迫,SAMDC2,ACL5-2受脫落酸(ABA)處理的誘導(dǎo),其余基因受高鹽脅迫的誘導(dǎo)。而在葉片中,主要是ADC和SAMDC4響應(yīng)低溫脅迫。低溫下不同甜橙組織多胺的變化模式也不同。甜橙葉片中腐胺上升最為明顯,而愈傷中精胺上升顯著。脅迫表達(dá)分析和腐胺含量的變化表明ADC是響應(yīng)低溫脅迫的主要基因。2.低溫脅迫下CsCBF1誘導(dǎo)ADC基因表達(dá)和腐胺合成。CBFs轉(zhuǎn)錄因子在低溫信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑中扮演了重要作用。低溫脅迫下,CBFs基因全部被誘導(dǎo)表達(dá),其中CBF2,CBF3誘導(dǎo)倍數(shù)最高;高鹽脅迫下,CBF3表達(dá)量上調(diào);ABA處理后,只有CBF4表達(dá)量沒有明顯變化。在四個CBFs中,CBF1能與ADC啟動子結(jié)合并能夠誘導(dǎo)其表達(dá)。在甜橙和擬南芥CsCBF1超表達(dá)系中,ADC表達(dá)量升高,內(nèi)源腐胺合成增多,低溫抗性增強(qiáng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明CsCBF1在ADC基因表達(dá)和腐胺合成中扮演著正向調(diào)控因子的作用。3.干旱脅迫下PtrNAC72抑制ADC基因表達(dá)和腐胺合成。在前期實(shí)驗(yàn)中,以ADC的啟動子為誘餌(bait),采用酵母單雜交技術(shù)從枳cDNA文庫中篩選出了一個新的轉(zhuǎn)錄因子PtrNAC72。PtrNAC72定位在細(xì)胞核中,其相對不保守的C端具有轉(zhuǎn)錄活性。PtrNAC72能特異性地結(jié)合在ADC啟動子上的CCGAC順式作用元件,而且GUS染色證明PtrNAC72是一個轉(zhuǎn)錄抑制因子。在擬南芥nac72突變體中腐胺含量顯著升高,恢復(fù)系中和野生型相似,但明顯低于突變體。說明PtrNAC72能夠抑制ADC基因的表達(dá)和腐胺的合成。PtrNAC72煙草超表達(dá)系脫水和干旱脅迫抗性降低,體內(nèi)抗氧化酶活性降低,活性氧積累量升高。而超表達(dá)系在外施腐胺后,恢復(fù)了其內(nèi)源腐胺含量和干旱脅迫的抗性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明PtrNAC72在ADC基因表達(dá)和腐胺合成中扮演著反向調(diào)控因子的作用。在本研究中,在甜橙數(shù)據(jù)庫中共鑒定了10個不同的多胺合成酶基因,通過表達(dá)量分析及低溫下多胺含量的變化得出精氨酸脫羧酶ADC是響應(yīng)脅迫的主要基因。隨后分別鑒定了低溫下能夠誘導(dǎo)ADC基因表達(dá)和腐胺合成的轉(zhuǎn)錄因子CsCBF1和干旱下抑制ADC基因表達(dá)和腐胺合成的轉(zhuǎn)錄因子PtrNAC72。擴(kuò)展了逆境下柑橘積累多胺的轉(zhuǎn)錄調(diào)控網(wǎng)絡(luò),為柑橘抗逆遺傳改良提供了更多的基因資源。
[Abstract]:Citrus is one of the most widely cultivated fruit crops in the world , with the largest proportion of sweet orange , which is about 60 % of the total yield of citrus fruits . Under low temperature stress , the expression of BF2 and SAMDC4 is the main gene of low temperature stress . The results show that the expression of CBFs is the most important factor in low temperature stress . In the four CBFs , CBF1 is the main gene which is responsive to low temperature stress .

【學(xué)位授予單位】：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：S666

【參考文獻(xiàn)】

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1 Yihao Shi;Jiaying Huang;Tianshu Sun;Xuefei Wang;Chenqi Zhu;Yuxi Ai;Hongya Gu;;The precise regulation of different COR genes by individual CBF transcription factors in Arabidopsis thaliana[J];Journal of Integrative Plant Biology;2017年02期

2 Jingjing Jiang;Shenghui Ma;Nenghui Ye;Ming Jiang;Jiashu Cao;Jianhua Zhang;;WRKY transcription factors in plant responses to stresses[J];Journal of Integrative Plant Biology;2017年02期

3 Haitao Shi;Zhulong Chan;;Improvement of plant abiotic stress tolerance through modulation of the polyamine pathway[J];Journal of Integrative Plant Biology;2014年02期

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5 ;BUD2,encoding an S-adenosylmethionine decarboxylase,is required for Arabidopsis growth and development[J];Cell Research;2006年05期

6 劉仁虎,孟金陵;MapDraw,在Excel中繪制遺傳連鎖圖的宏[J];遺傳;2003年03期

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2 孫培培;枳精氨酸脫羧酶基因PtADC抗逆功能解析及其調(diào)控因子分離與鑒定[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2014年

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5 黃家權(quán);抗寒基因的克隆及根癌農(nóng)桿菌介導(dǎo)的ICE1基因轉(zhuǎn)化柑橘的研究[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2005年

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本文編號：1839614