本文關(guān)鍵詞：葡萄轉(zhuǎn)錄因子VqbZIP39及VlbZIP36基因功能研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：葡萄(Vitis vinifera L.)是世界上栽培最廣泛的果樹之一,具有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,可以被制作葡萄酒、果汁、葡萄干、果醋以及葡萄籽油。然而一些生物和非生物脅迫因子嚴(yán)重限制葡萄的產(chǎn)量,導(dǎo)致每年大田產(chǎn)量損失慘重,同時(shí)也降低果品品質(zhì)。因此鑒定和分析葡萄中響應(yīng)脅迫相關(guān)基因的功能,對培育具有抵抗不良環(huán)境性狀的優(yōu)良品種具有重要的指導(dǎo)作用。堿性亮氨酸拉鏈bZIP(Basic leucine zipper)轉(zhuǎn)錄因子是真核生物轉(zhuǎn)錄因子中分布最廣泛、最保守的一類蛋白。大量的研究表明bZIP轉(zhuǎn)錄因子家族具有許多重要的生物學(xué)功能,包括種子貯藏基因的表達(dá)、植物的生長發(fā)育、光信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、病害防御、非生物脅迫應(yīng)答以及ABA的敏感性等各種信號的反應(yīng)。在擬南芥中的研究發(fā)現(xiàn),過量表達(dá)bZIP可以提高植株對多種生物和非生物脅迫的抵抗能力,這對植物抗性的改良有重大意義。課題組前期根據(jù)已公布的葡萄基因組數(shù)據(jù),系統(tǒng)開展了葡萄轉(zhuǎn)錄因子bZIP家族基因鑒定及其表達(dá)分析,發(fā)現(xiàn)葡萄bZIP基因在抗生物、非生物脅迫方面有著重要的作用。在此基礎(chǔ)之上,本研究從中國野生毛葡萄(Vitis quinquangularis)‘商-24’及歐美雜種葡萄(V.labrusca×V.vinifera)‘巨峰’中克隆bZIP基因VqbZIP39及VlbZIP36,轉(zhuǎn)化模式植物擬南芥研究bZIP基因的功能及其可能的作用機(jī)制。獲得如下主要研究結(jié)果:1.采用反轉(zhuǎn)錄RT-PCR從中國野生毛葡萄‘商-24’中克隆得到VqbZIP39基因的cDNA序列,該基因開放閱讀框長度為1344bp,編碼447個(gè)氨基酸。氨基酸序列同源性分析表明,VqbZIP39與雙子葉植物番茄和煙草同源性較高,與單子葉植物水稻和小麥同源性較低;構(gòu)建了pCAMBIA2300-35S-VqbZIP39過量表達(dá)載體,并成功轉(zhuǎn)化模式植物擬南芥。研究結(jié)果表明在種子發(fā)芽期、幼苗期、成熟期,轉(zhuǎn)基因植株均表現(xiàn)出增強(qiáng)對鹽和干旱脅迫的抗性。進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)該抗性與脅迫響應(yīng)相關(guān)的幾個(gè)生理指標(biāo)有關(guān)。在干旱,高鹽脅迫后,與野生型植株相比,轉(zhuǎn)基因植株受到的傷害較小,這與過量表達(dá)VqbZIP39所引起的內(nèi)源ABA含量增加,脅迫相關(guān)基因的表達(dá)上調(diào)有關(guān)。2.采用反轉(zhuǎn)錄RT-PCR從歐美雜種葡萄‘巨峰’中克隆得到VlbZIP36基因的cDNA序列,該基因開放閱讀框長度為969bp,編碼322個(gè)氨基酸。氨基酸序列同源性分析表明,VlbZIP36基因氨基酸與擬南芥AtbZIP60和水稻OsbZIP74氨基酸序列同源性最高,且均屬于bZIP家族中的K組亞家族;構(gòu)建了pCAMBIA2300-35S-VlbZIP36過量表達(dá)載體,并成功轉(zhuǎn)化模式植物擬南芥。結(jié)果發(fā)現(xiàn)過量表達(dá)VlbZIP36的轉(zhuǎn)基因擬南芥在種子萌發(fā)期、幼苗期、成熟期均表現(xiàn)出增強(qiáng)對干旱脅迫的抗性,且該抗性與相對電導(dǎo)率和丙二醛的改變及脅迫相關(guān)基因的表達(dá)增強(qiáng)有關(guān)。VlbZIP36基因是通過限制水分丟失,調(diào)控抗氧化酶的活性從而清除ROS,轉(zhuǎn)錄調(diào)控相關(guān)目標(biāo)基因的表達(dá)水平,在轉(zhuǎn)基因擬南芥上起到增強(qiáng)干旱脅迫抗性的作用。
【關(guān)鍵詞】：葡萄 VqbZIP39 VlbZIP36 非生物脅迫 ABA-依賴途徑
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：S663.1
【目錄】：

• 摘要6-8
• ABSTRACT8-12
• 第一章 文獻(xiàn)綜述12-16
• 1.1 引言12
• 1.2 植物bZIP轉(zhuǎn)錄因子的分類12-13
• 1.3 植物bZIP轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)構(gòu)13
• 1.4 植物bZIP轉(zhuǎn)錄因子的生物學(xué)功能13-14
• 1.4.1 植物bZIP轉(zhuǎn)錄因子與生物脅迫13
• 1.4.2 植物bZIP轉(zhuǎn)錄因子與非生物脅迫13
• 1.4.3 植物bZIP轉(zhuǎn)錄因子與生長發(fā)育13-14
• 1.4.4 植物bZIP轉(zhuǎn)錄因子與植物激素14
• 1.5 葡萄bZIP轉(zhuǎn)錄因子研究14
• 1.6 研究目的及意義14-16
• 第二章 葡萄VqbZIP39基因功能分析16-37
• 2.1 材料16
• 2.1.1 植物材料16
• 2.1.2 質(zhì)粒及菌株16
• 2.1.3 主要試劑16
• 2.1.4 主要儀器設(shè)備16
• 2.2 方法16-21
• 2.2.1 VqbZIP39基因的克隆及其氨基酸序列分析16-17
• 2.2.2 VqbZIP39基因功能分析17-21
• 2.3 結(jié)果與分析21-34
• 2.3.1 VqbZIP39基因的序列和結(jié)構(gòu)分析21-24
• 2.3.2 VqbZIP39基因功能分析24-34
• 2.4 討論34-37
• 第三章 葡萄VlbZIP36基因功能分析37-55
• 3.1 材料37
• 3.1.1 植物材料37
• 3.1.2 質(zhì)粒及菌株37
• 3.1.3 主要試劑37
• 3.1.4 主要儀器設(shè)備37
• 3.2 方法37-40
• 3.2.1 VlbZIP36基因的克隆及測序37
• 3.2.2 VlbZIP36基因序列分析37-38
• 3.2.3 VlbZIP36基因功能分析38-40
• 3.3 結(jié)果與分析40-52
• 3.3.1 VlbZIP36基因的序列分析和結(jié)構(gòu)分析40-43
• 3.3.2 VlbZIP36基因功能分析43-52
• 3.4 討論52-55
• 第四章 結(jié)論55-56
• 參考文獻(xiàn)56-63
• 附錄63-64
• 致謝64-65
• 作者簡介65

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  本文關(guān)鍵詞：葡萄轉(zhuǎn)錄因子VqbZIP39及VlbZIP36基因功能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：337161