黃耆苯丙氨酸解氨酶基因(AmPAL)參與植物抗逆性的功能解析
發(fā)布時(shí)間:2021-01-22 04:25
在干旱、鹽堿地區(qū)園林綠化植物仍比較缺乏,抗逆植物基因工程育種是豐富多逆境環(huán)境條件下綠化植物的有效快捷途徑之一,其中抗多種非生物脅迫的功能基因的篩選尤為重要。黃耆(Astragalus membranaceus)是抗逆性較強(qiáng)的觀賞和藥用植物資源,在寒冷、干旱和鹽堿地區(qū)具有廣泛的開發(fā)應(yīng)用前景,也是非常好的抗逆基因資源植物。苯丙氨酸解氨酶(phenylalanine ammonia-lyase,PAL)在綠色植物中廣泛存在,作為苯丙烷次生代謝和初級代謝的橋梁,通常對植物的生理代謝和逆境脅迫應(yīng)答有重要作用。本研究對克隆到的黃耆AmPAL基因進(jìn)行了多逆境條件下的表達(dá)特性分析、亞細(xì)胞定位及轉(zhuǎn)AmPAL煙草后代表達(dá)穩(wěn)定性檢驗(yàn)、對煙草形態(tài)發(fā)育的影響;并進(jìn)行了多種非生物脅迫下的抗逆功能解析;通過對同源性較高的煙草NtPAL1蛋白互作網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建進(jìn)一步探討了轉(zhuǎn)AmPAL煙草的抗逆機(jī)理;同時(shí)開展了AmPAL基因在觀賞花卉百合和矮牽牛中的異源轉(zhuǎn)化,以期提高花卉的抗逆性。本研究成果可為今后開展花卉抗逆基因工程育種提供基因資源,也為黃耆抗逆機(jī)理深入研究及開發(fā)利用奠定了理論研究基礎(chǔ)。主要研究結(jié)果如下:1.通過RT-PC...
【文章來源】:東北林業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:123 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
圖1?PALs催化的正向反應(yīng)??
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【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]山葡萄PAL基因原核表達(dá)載體的構(gòu)建及表達(dá)蛋白純化[J]. 陳蒙,袁赫海,張宇,劉海峰. 安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(05)
[2]兩種鹽脅迫對苦楝幼苗光合特性的影響[J]. 吳孝紅,胡鑫,汪貴斌,曹福亮,郁萬文. 北方園藝. 2019(20)
[3]低溫脅迫對玉米種子萌發(fā)和幼苗活力的影響[J]. 崔婷茹,范志強(qiáng),郭晉杰. 山西農(nóng)業(yè)科學(xué). 2019(10)
[4]鹽脅迫對6種草地早熟禾幼苗生理特性的影響[J]. 劉燕,楊偉,馬暉玲,陳彥碩,楊乾. 甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(05)
[5]鹽堿脅迫對龍葵種子萌發(fā)及幼苗生長的影響[J]. 于爽,高劍,楊新宇,王春雪,冀屹. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué). 2019(17)
[6]探討干旱區(qū)鹽堿地生態(tài)治理關(guān)鍵技術(shù)[J]. 杜文娟. 農(nóng)家參謀. 2019(18)
[7]環(huán)境因素對黃芪產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J]. 孫海,金橋,吳虎平,邵財(cái),張亞玉. 特產(chǎn)研究. 2019(03)
[8]不同來源黃芪總黃酮含量測定及其抗氧化活性研究[J]. 胡曉安,周志云,吳晗,趙冉,馬莉. 世界最新醫(yī)學(xué)信息文摘. 2019(64)
[9]水稻耐鹽堿的生理機(jī)制及育種策略[J]. 姚棟萍,吳俊,胡忠孝,柏斌,莊文,李建武,鄧啟云. 雜交水稻. 2019(04)
[10]百喜草根、葉在持續(xù)干旱脅迫下的生理響應(yīng)(英文)[J]. 張宇君,趙麗麗,王普昶,張雄,丁磊磊. Agricultural Science & Technology. 2019(02)
博士論文
[1]小麥TaGF14b和二穗短柄草BdGF14a基因的抗逆功能研究[D]. 張揚(yáng).華中科技大學(xué) 2018
[2]外源脫落酸對水稻(Oryza sativa L.)鹽堿脅迫的誘抗效應(yīng)及其生理機(jī)制[D]. 魏立興.中國科學(xué)院研究生院(東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所) 2015
[3]水稻紋枯病菌蛋白質(zhì)互作網(wǎng)絡(luò)模型的建立及致病轉(zhuǎn)錄因子STE12的克隆與功能驗(yàn)證[D]. 丁磊.四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[4]水稻(OryzasativaL.)應(yīng)對鹽堿脅迫的生理及分子機(jī)制研究[D]. 呂丙盛.中國科學(xué)院研究生院(東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所) 2014
[5]沙棗對氯化鈉和硫酸鈉脅迫差異性響應(yīng)的生理機(jī)制[D]. 劉正祥.中國林業(yè)科學(xué)研究院 2013
[6]松嫩平原鹽堿脅迫對目的園林植物生理生態(tài)學(xué)影響[D]. 閆永慶.東北林業(yè)大學(xué) 2010
[7]膜莢黃芪不定根培養(yǎng)及苯丙氨酸解氨酶(PAL)基因的克隆與功能鑒定[D]. 吳松權(quán).東北林業(yè)大學(xué) 2008
[8]鹽堿脅迫下水稻OsAPX家族基因表達(dá)特性差異研究[D]. 管清杰.東北林業(yè)大學(xué) 2007
碩士論文
[1]新疆北塔山地區(qū)植物區(qū)系與植物資源研究[D]. 李珊珊.石河子大學(xué) 2017
[2]紫花苜蓿MsSOS3基因的克隆及其功能研究[D]. 張軍.哈爾濱師范大學(xué) 2016
[3]不同供氮水平條件下鹽脅迫對水稻光合及生理特性的影響[D]. 劉曉龍.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[4]藥用黃芪ISSR遺傳多樣性分析[D]. 張茹.山西農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[5]主要逆境條件下煙草維生素B6存在形態(tài)的變化[D]. 王靈紅.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[6]擬南芥磷脂酶PLP9基因相關(guān)突變體的表型鑒定[D]. 張鵬.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012
[7]秋水仙素和氮離子對蒙古黃芪多倍體誘導(dǎo)的影響及其適應(yīng)機(jī)理的探討[D]. 張利珍.內(nèi)蒙古大學(xué) 2011
[8]NaCl脅迫下苯丙烯酸在黃瓜幼苗—土壤間的動(dòng)態(tài)變化[D]. 王穎.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2010
[9]不同小麥品種耐鹽差異的生理生化機(jī)制研究[D]. 張敏.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2007
[10]高山紅景天苯丙氨酸解氨酶基因的克隆及遺傳轉(zhuǎn)化[D]. 高東堯.吉林大學(xué) 2006
本文編號:2992550
【文章來源】:東北林業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:123 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
圖1?PALs催化的正向反應(yīng)??
?2?AmPAL基因表達(dá)特性及蛋白亞細(xì)胞定位???[?pBI121MCS?GFP?,1??13613?bp?f??\?952S?40S4?/??\?/??\?/?4951??\?S。叮?5445??gg〇6?MCS、CaMVS5S?promoter??XbaJ?5S16??—15S2S??Z?/?\x?Snutl?5S30??EccRI?6S3S?I?\?Sal!?5S33??S?cl?6571?Sp*I?5S41??圖2-1?/^//2/A/CS-G7^載體物理圖譜??Fig.2-1?Physical?map?oipBI121-MCS-GFP??2.2試驗(yàn)方法??2.2.1加/ML基因克隆??參照吳松權(quán)基因克隆方法[1761??2.2.2構(gòu)建黃耆/ML系統(tǒng)進(jìn)化樹??將測序獲到的序列進(jìn)行拼接,最后使用MEGA6.0軟件對不同物種的PAL??蛋白序列分別進(jìn)行比對,NJ法構(gòu)建系統(tǒng)進(jìn)化樹[2591。??2.2.3?dm/ML基因表達(dá)特性分析??2_2_3.1引物設(shè)計(jì)??根據(jù)第二節(jié)克隆得到的Jm/MZ的ORF序列設(shè)計(jì)用于做熒光定量PCR的引物011。??AmPALY.K),內(nèi)參基因Actinl所用的引物序列見表2-1。??表2-1熒光定量PCR所用引物??Table?2-1?Primers?used?for?Real-time?PCR.??引物(Primers)?序列(Sequences?5’-3’)??(\KY ̄AmPAL-¥?ggt?ttc?ggt?get?act?tcc?ca??(\KY-AmPAL-K?age?ttt?gga?gtt?agg?teg?gc??qRT-內(nèi)參引
?2?AmPAL基因表達(dá)特性及蛋白亞細(xì)胞定位???性分別為?87.59?%、89.18?%和?57.36?%,見圖?2-5。??'〇?'100?:2QQ?:3(X1?'4K3?500?。樱耍?;7KJ??圖2-4黃耆/氨基酸結(jié)構(gòu)域??Fig.2-4The?amino?acid?domain?AmPAL???Trifoliumpratense?????Medlcago?truncatula?????Cicer?arietinum??????Astragalus?membranaceus???Lupinus?angustifoiius???Cajanus?cajan???Vigna?radiata?var.?radiata???Phaseoius?vulgaris?????Glycine?max???Cajanus?cajan(2)???Arachis?duranensis???Arabidopsis?thaliana???Vigna?radiata???Shewanella?oneidensis???Pseudomonas?aeruginosa???Dictyostelium?discoideum??圖2-5加/MZ■與其他物種/MI氨基酸進(jìn)化樹分析??基于氨基酸序列的系統(tǒng)發(fā)育樹。本文報(bào)道的代表性序列由?標(biāo)記,由鄰接分析確定。序列的來源在物??種的每個(gè)拉丁名稱之后表示。比例條表示序列的估計(jì)散度為5%。??Fig.2-5?Phylogenetic?tree?based?on?amino?acid?alignment?fox?AmPAL?in?different?specie
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]山葡萄PAL基因原核表達(dá)載體的構(gòu)建及表達(dá)蛋白純化[J]. 陳蒙,袁赫海,張宇,劉海峰. 安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(05)
[2]兩種鹽脅迫對苦楝幼苗光合特性的影響[J]. 吳孝紅,胡鑫,汪貴斌,曹福亮,郁萬文. 北方園藝. 2019(20)
[3]低溫脅迫對玉米種子萌發(fā)和幼苗活力的影響[J]. 崔婷茹,范志強(qiáng),郭晉杰. 山西農(nóng)業(yè)科學(xué). 2019(10)
[4]鹽脅迫對6種草地早熟禾幼苗生理特性的影響[J]. 劉燕,楊偉,馬暉玲,陳彥碩,楊乾. 甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(05)
[5]鹽堿脅迫對龍葵種子萌發(fā)及幼苗生長的影響[J]. 于爽,高劍,楊新宇,王春雪,冀屹. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué). 2019(17)
[6]探討干旱區(qū)鹽堿地生態(tài)治理關(guān)鍵技術(shù)[J]. 杜文娟. 農(nóng)家參謀. 2019(18)
[7]環(huán)境因素對黃芪產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J]. 孫海,金橋,吳虎平,邵財(cái),張亞玉. 特產(chǎn)研究. 2019(03)
[8]不同來源黃芪總黃酮含量測定及其抗氧化活性研究[J]. 胡曉安,周志云,吳晗,趙冉,馬莉. 世界最新醫(yī)學(xué)信息文摘. 2019(64)
[9]水稻耐鹽堿的生理機(jī)制及育種策略[J]. 姚棟萍,吳俊,胡忠孝,柏斌,莊文,李建武,鄧啟云. 雜交水稻. 2019(04)
[10]百喜草根、葉在持續(xù)干旱脅迫下的生理響應(yīng)(英文)[J]. 張宇君,趙麗麗,王普昶,張雄,丁磊磊. Agricultural Science & Technology. 2019(02)
博士論文
[1]小麥TaGF14b和二穗短柄草BdGF14a基因的抗逆功能研究[D]. 張揚(yáng).華中科技大學(xué) 2018
[2]外源脫落酸對水稻(Oryza sativa L.)鹽堿脅迫的誘抗效應(yīng)及其生理機(jī)制[D]. 魏立興.中國科學(xué)院研究生院(東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所) 2015
[3]水稻紋枯病菌蛋白質(zhì)互作網(wǎng)絡(luò)模型的建立及致病轉(zhuǎn)錄因子STE12的克隆與功能驗(yàn)證[D]. 丁磊.四川農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[4]水稻(OryzasativaL.)應(yīng)對鹽堿脅迫的生理及分子機(jī)制研究[D]. 呂丙盛.中國科學(xué)院研究生院(東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所) 2014
[5]沙棗對氯化鈉和硫酸鈉脅迫差異性響應(yīng)的生理機(jī)制[D]. 劉正祥.中國林業(yè)科學(xué)研究院 2013
[6]松嫩平原鹽堿脅迫對目的園林植物生理生態(tài)學(xué)影響[D]. 閆永慶.東北林業(yè)大學(xué) 2010
[7]膜莢黃芪不定根培養(yǎng)及苯丙氨酸解氨酶(PAL)基因的克隆與功能鑒定[D]. 吳松權(quán).東北林業(yè)大學(xué) 2008
[8]鹽堿脅迫下水稻OsAPX家族基因表達(dá)特性差異研究[D]. 管清杰.東北林業(yè)大學(xué) 2007
碩士論文
[1]新疆北塔山地區(qū)植物區(qū)系與植物資源研究[D]. 李珊珊.石河子大學(xué) 2017
[2]紫花苜蓿MsSOS3基因的克隆及其功能研究[D]. 張軍.哈爾濱師范大學(xué) 2016
[3]不同供氮水平條件下鹽脅迫對水稻光合及生理特性的影響[D]. 劉曉龍.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[4]藥用黃芪ISSR遺傳多樣性分析[D]. 張茹.山西農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[5]主要逆境條件下煙草維生素B6存在形態(tài)的變化[D]. 王靈紅.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué) 2013
[6]擬南芥磷脂酶PLP9基因相關(guān)突變體的表型鑒定[D]. 張鵬.華中農(nóng)業(yè)大學(xué) 2012
[7]秋水仙素和氮離子對蒙古黃芪多倍體誘導(dǎo)的影響及其適應(yīng)機(jī)理的探討[D]. 張利珍.內(nèi)蒙古大學(xué) 2011
[8]NaCl脅迫下苯丙烯酸在黃瓜幼苗—土壤間的動(dòng)態(tài)變化[D]. 王穎.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2010
[9]不同小麥品種耐鹽差異的生理生化機(jī)制研究[D]. 張敏.山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 2007
[10]高山紅景天苯丙氨酸解氨酶基因的克隆及遺傳轉(zhuǎn)化[D]. 高東堯.吉林大學(xué) 2006
本文編號:2992550
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