【摘要】：盡管楊樹適應(yīng)性強(qiáng),但是由于全球氣候問(wèn)題的嚴(yán)峻性而導(dǎo)致氣溫的不穩(wěn)定性,早春時(shí)節(jié)突然降溫會(huì)使得部分速生楊樹發(fā)生凍害。針對(duì)楊樹存在低溫凍害的問(wèn)題且在前人研究的理論基礎(chǔ)上,運(yùn)用現(xiàn)代分子生物技術(shù)發(fā)現(xiàn)具有與林木抗寒性相關(guān)的基因,并利用基因工程手段培育具有一定抗寒能力的楊樹品種,將會(huì)為林業(yè)生產(chǎn)帶來(lái)一定的生態(tài)效益以及經(jīng)濟(jì)效益。本實(shí)驗(yàn)運(yùn)用基因工程手段欲提高楊樹的抗寒性做了以下研究。(1)本實(shí)驗(yàn)根據(jù)南極擬三列真蘚中的BpMBF1基因。運(yùn)用同源比對(duì)的方法從楊樹的基因組中查找其同源序列,根據(jù)這個(gè)序列設(shè)計(jì)克隆銀腺楊MBF1基因的引物�？寺～@得了銀腺楊MBF1基因,該基因大小為438bp,145個(gè)編碼氨基酸,分子量為16.01463KDa,等電點(diǎn)是10.12,并將其命名為Pt MBF1基因。對(duì)該基因蛋白質(zhì)跨膜區(qū)域的分析顯示該蛋白不包含有跨膜結(jié)構(gòu)域。與結(jié)構(gòu)已知的蛋白(TrMBF1)相比,其結(jié)構(gòu)相似的區(qū)域主要集中在第59位氨基酸之后,同時(shí)大多數(shù)氨基酸殘基與已知的天然結(jié)構(gòu)的氨基酸殘基是類似的,從預(yù)測(cè)的蛋白質(zhì)的3D結(jié)構(gòu)圖來(lái)看,其結(jié)構(gòu)是相對(duì)穩(wěn)定的。對(duì)不同物種中的同源蛋白的保守性結(jié)構(gòu)域進(jìn)行比較,結(jié)構(gòu)域的長(zhǎng)度及序列是相對(duì)保守的,這一結(jié)構(gòu)域往往分布在蛋白質(zhì)序列的后半段。(2)為了研究楊樹PtMBF1基因是否與植物抗寒性有關(guān),本實(shí)驗(yàn)采用qRt-PCR的方法對(duì)楊樹Pt MBF1基因的表達(dá)模式做了初步分析。分析結(jié)果表明:PtMBF1基因在楊樹根、莖、葉、芽中均有表達(dá),且在適宜生長(zhǎng)的環(huán)境下表達(dá)豐度較低。經(jīng)過(guò)冷脅迫處理后,在根和葉片中隨著脅迫時(shí)間的加長(zhǎng)該基因的表達(dá)量增高,在根中處理2d表達(dá)量到達(dá)最大值,在葉中處理3d表達(dá)量達(dá)到最大值,之后表達(dá)量出現(xiàn)下降低的趨勢(shì)�？梢酝茰y(cè)楊樹Pt MBF1基因主要是在根和葉子中發(fā)揮作用,并且該基因與楊樹的抗寒性有一定的關(guān)系。(3)為了提高楊樹的抗寒性,本實(shí)驗(yàn)采用農(nóng)桿菌介導(dǎo)的Leaf-disc轉(zhuǎn)化法將南極擬三列真蘚中BpMBF1基因?qū)脬y腺楊。共得到了3個(gè)轉(zhuǎn)基因株系,轉(zhuǎn)基因植株的表達(dá)量顯著高于對(duì)照的表達(dá)量;經(jīng)過(guò)冷脅迫處理,轉(zhuǎn)基因植株的葉綠素含量和葉綠素?zé)晒鈪?shù)(Fv/Fm)顯著高于對(duì)照,且處理時(shí)間的延長(zhǎng)轉(zhuǎn)基因植株的葉綠素含量和葉綠素?zé)晒鈪?shù)Fv/Fm值的下幅度與對(duì)照比相對(duì)要小;經(jīng)冷脅迫處理轉(zhuǎn)基因植株的電解質(zhì)外滲率顯著低于對(duì)照的電解質(zhì)外滲率,且隨著處理時(shí)間的延長(zhǎng)轉(zhuǎn)基因植株的電解質(zhì)外滲率的上升幅度比對(duì)照的上升幅度小;經(jīng)冷脅迫處理轉(zhuǎn)基因植株SOD和POD的活性高于對(duì)照,且隨著處理時(shí)間的延長(zhǎng)轉(zhuǎn)基因植株SOD和POD的上升幅度比對(duì)照上升幅度大。以此推測(cè)轉(zhuǎn)基因楊樹的抗寒性相對(duì)于對(duì)照有所提高。 【學(xué)位授予單位】：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：S792.11

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1 金曉紅;抗寒轉(zhuǎn)錄因子BpMBF1基因轉(zhuǎn)楊樹的表達(dá)及功能分析[D];山東農(nóng)業(yè)大學(xué);2018年

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本文編號(hào)：2712017