本文選題：煙草 + 低溫脅迫��； 參考：《西南大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：低溫是一種主要的非生物脅迫形式,嚴(yán)重影響了作物的產(chǎn)量和品質(zhì),是制約不少地區(qū)農(nóng)業(yè)發(fā)展的因素。煙草作為一種經(jīng)濟(jì)價(jià)值很高的葉用作物,移栽至大田后苗期低溫脅迫易導(dǎo)致煙草生長(zhǎng)發(fā)育受限,減少可采葉片數(shù),嚴(yán)重影響其產(chǎn)量和品質(zhì)。茉莉酸類物質(zhì)是一種近年發(fā)現(xiàn)的植物激素,調(diào)控植物整個(gè)生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程,對(duì)生物脅迫與非生物脅迫的防御反應(yīng)具有重要作用。目前對(duì)擬南芥、小麥、水稻等植物中的茉莉酸類物質(zhì)的調(diào)控作用研究較多,也相繼報(bào)道了對(duì)煙草中茉莉酸類物質(zhì)的研究,但很少見(jiàn)到有關(guān)整個(gè)茉莉酸信號(hào)通路響應(yīng)煙草低溫脅迫的報(bào)道。本研究以云煙85及其多葉型突變系選品種興煙1號(hào)為材料,在苗期6片真葉時(shí)進(jìn)行10d的低溫和常溫對(duì)照處理,取莖尖,用Agilent公司的煙草基因表達(dá)譜4×44K芯片進(jìn)行檢測(cè)。通過(guò)GO和KEGG等分析,篩選出JA信號(hào)通路中的重點(diǎn)候選功能基因NtMYC2。同時(shí)克隆了JA信號(hào)通路中的NtNINJA基因,利用實(shí)時(shí)定量PCR分析了茉莉酸信號(hào)途徑中的關(guān)鍵基因NtAOC、NtAOS、NtCOI1、NtJAZ1、NtLOX、NtMYC2、NtNINJA的動(dòng)態(tài)表達(dá)差異,測(cè)定分析了煙草在低溫處理和常溫對(duì)照下的茉莉酸含量變化,以期解析煙草苗期低溫脅迫與JA信號(hào)途徑之間的關(guān)系。本研究主要結(jié)果如下:1.對(duì)低溫脅迫下第10 d的煙苗莖尖進(jìn)行基因表達(dá)譜芯片檢測(cè)發(fā)現(xiàn):與常溫28℃相比,兩個(gè)品種在低溫12℃處理下表現(xiàn)上調(diào)或下調(diào)表達(dá)差異的基因較多;在低溫處理下,與云煙85相比,興煙1號(hào)上調(diào)表達(dá)差異的基因遠(yuǎn)多于下調(diào)的。通過(guò)GO和KEGG分析,篩選到3個(gè)與植物激素信號(hào)通路相關(guān)的差異表達(dá)基因:NtBRI1、NtPR1和NtMYC2。低溫脅迫下兩個(gè)品種莖尖中的NtMYC2表達(dá)均上調(diào)。2.根據(jù)NCBI數(shù)據(jù)庫(kù)中的煙草NINJA家族蛋白基因同源保守序列,設(shè)計(jì)特異性引物,克隆了煙草中與JAZ互作的蛋白基因NtNINJA。經(jīng)生物信息分析發(fā)現(xiàn),該基因CDS長(zhǎng)945bp,編碼315個(gè)氨基酸,預(yù)測(cè)為疏水蛋白,無(wú)信號(hào)肽和跨膜區(qū),N端有一個(gè)激酶結(jié)構(gòu)域EAR,C端有TPL結(jié)合結(jié)構(gòu)域,與TPL相關(guān)蛋白互作,協(xié)助JAZ蛋白抑制JA信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)。磷酸化位點(diǎn)預(yù)測(cè)發(fā)現(xiàn)其具有絲氨酸、蘇氨酸和絡(luò)氨酸受體蛋白激酶活性。NtNINJA與絨毛狀煙草NINJA家族蛋白基因序列處于同一進(jìn)化分支上,親緣關(guān)系最近,而與其同是茄科的辣椒、馬鈴薯、茄子、番茄的NINJA家族蛋白基因序列親緣關(guān)系也較近。3.通過(guò)對(duì)NtAOC、NtAOS、NtCOI1、NtJAZ1、NtLOX、NtMYC2、NtNINJA基因定量分析,結(jié)果表明:低溫處理下,NtMYC2在兩個(gè)品種中的表達(dá)量均高于常溫對(duì)照,與基因芯片結(jié)果吻合。同時(shí)NtMYC2在興煙1號(hào)中的表達(dá)量高于云煙85。除NtJAZ1外,其余基因的相對(duì)表達(dá)量在兩個(gè)品種低溫處理的各個(gè)時(shí)期均高于常溫對(duì)照,說(shuō)明低溫脅迫增強(qiáng)了它們的轉(zhuǎn)錄活性,進(jìn)一步誘導(dǎo)JA信號(hào)途徑響應(yīng)低溫脅迫。4.利用植物茉莉酸(JA)酶聯(lián)免疫分析(ELISA)試劑盒測(cè)定了煙草低溫處理下各個(gè)時(shí)期的JA含量,結(jié)果表明:兩個(gè)品種JA含量均在低溫處理開(kāi)始后迅速上升,處理結(jié)束后逐漸下降,除第24d時(shí)低于對(duì)照外,其余各個(gè)時(shí)間點(diǎn)的JA含量都高于相應(yīng)的對(duì)照組,這表明低溫脅迫增強(qiáng)了煙草JA生物合成,以提高其應(yīng)對(duì)低溫脅迫能力。并且云煙85和興煙1號(hào)均在處理結(jié)束當(dāng)天,即第10d時(shí)JA含量達(dá)到最大值,分別為1839.566、2038.475 pmol/L,此時(shí)與各自對(duì)照間的差值最大,分別為507.075、963.762,增長(zhǎng)率分別為38.1%、89.7%,由此說(shuō)明了興煙1號(hào)葉片中的JA含量在低溫脅迫下變化更明顯�？傮w而言,本研究結(jié)論是:低溫脅迫能增強(qiáng)云煙85和興煙1號(hào)JA信號(hào)途徑關(guān)鍵基因表達(dá),誘導(dǎo)JA大量合成,進(jìn)而影響煙株對(duì)低溫的響應(yīng)機(jī)制,產(chǎn)生相應(yīng)的生物學(xué)效應(yīng),且興煙1號(hào)煙苗在JA信號(hào)通路上對(duì)低溫誘導(dǎo)更敏感。通過(guò)對(duì)煙草低溫脅迫下JA信號(hào)途徑關(guān)鍵基因的表達(dá)以及JA含量的變化情況的分析,為下一步研究如何提高植物抗逆能力,減少苗期低溫傷害的研究奠定基礎(chǔ)。
[Abstract]:This paper studied the relationship between low temperature stress and JA signal pathway in tobacco seedling stage . The results showed that the expression of JA in two varieties was higher than that of normal temperature control at low temperature . The results showed that low temperature stress enhanced the expression of JA signal pathway and induced JA signal pathway .
【學(xué)位授予單位】：西南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：S572

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2092881