梭梭適應(yīng)模擬干旱的差異表達(dá)基因分析及HaASR基因的功能鑒定
發(fā)布時(shí)間：2021-10-29 02:57
我國(guó)荒漠化土地達(dá)261.2萬(wàn)km2,占國(guó)土面積的27.2%,已成為世界上受干旱與荒漠化影響最為嚴(yán)重的國(guó)家之一。在長(zhǎng)期的演變過(guò)程中,植物逐漸形成了各種機(jī)制來(lái)適應(yīng)干旱環(huán)境。藜科梭梭屬植物是沙漠地區(qū)特有的超強(qiáng)抗逆小喬木,有著“沙漠衛(wèi)士”的美譽(yù)。然而,目前關(guān)于梭梭適應(yīng)干旱環(huán)境的機(jī)制尚不清楚,特別是分子生物學(xué)方面的研究很少。分析梭梭的抗逆機(jī)制,挖掘脅迫響應(yīng)基因,對(duì)于優(yōu)良牧草和農(nóng)作物的遺傳改良和生態(tài)環(huán)境恢復(fù)重建具有重要意義。因此,本研究以梭梭為材料,首先對(duì)模擬干旱（-0.75 MPa）處理下的梭梭幼苗進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組（RNA-seq）測(cè)序分析,解析其干旱脅迫響應(yīng)通路,挖掘其重要的抗旱相關(guān)候選基因;并以模擬干旱脅迫下顯著上調(diào)的HaASR1和HaASR2（abscisic acid,stress and ripening）基因?yàn)檠芯恐攸c(diǎn),克隆了它們的全長(zhǎng),分析了它們?cè)跀M南芥抵御非生物脅迫過(guò)程中的作用。取得如下主要結(jié)果:1.通過(guò)對(duì)梭梭進(jìn)行RNA-seq分析,得到了平均長(zhǎng)度為680 bp的Unigenes87,109個(gè),同時(shí)鑒定到13,486個(gè)SSRs。DGE分析發(fā)現(xiàn),模擬干旱處理下地上部...
【文章來(lái)源】：蘭州大學(xué)甘肅省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】：177 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【部分圖文】：
干旱脅迫下植物生長(zhǎng)受到抑制[1]
使光合速率降低[23,34]（圖2-2）。圖2-2 干旱脅迫對(duì)植物光合作用的影響[23]Figure 2-2 Effect of drought stress on photosynthesis（3）干旱對(duì)植物同化物分配的影響干物質(zhì)的積累和轉(zhuǎn)運(yùn)與農(nóng)作物產(chǎn)量密切相關(guān)。種子結(jié)實(shí)和灌漿分別受到同化物“源”可用性和“庫(kù)”條件的限制[35]。同化物至胚的轉(zhuǎn)運(yùn)與種子生長(zhǎng)息息相關(guān)。干旱會(huì)增加干物質(zhì)到到根的分配，以利于從外界吸收水分[36]。光合產(chǎn)物主要以蔗糖的形式向韌皮部裝載轉(zhuǎn)運(yùn)，進(jìn)入到庫(kù)器官籽粒和果實(shí)。一般來(lái)說(shuō)蔗糖從源到庫(kù)器官的輸出速率依賴(lài)于當(dāng)前的光合速率和葉片中的蔗糖濃度[37]。干旱降低了光合速率，破壞了同化物合成利用的穩(wěn)態(tài)，葉片中的蔗糖含量減少，導(dǎo)致蔗糖輸出率降低。這可能是由于干旱誘導(dǎo)蔗糖酶活性的增強(qiáng)所導(dǎo)致[1]。葉片受限的光合作用和減少的蔗糖含量阻礙了蔗糖到果實(shí)和種子的輸出速率，最終影響了植物的生殖生長(zhǎng)。
圖 2-3 ASR 基因?qū)γ{迫的響應(yīng)[10]Figure 2-3 Responses of ASR to stresses 基因可在植物的所有器官中表達(dá)。影響 ASR 基因表達(dá)的因素主水以及果實(shí)發(fā)育等。ASR 基因的表達(dá)因其家族成員而異，這些達(dá)時(shí)期、表達(dá)細(xì)胞/組織/器官等方面（圖 2-3）。R 基因的表達(dá)與 ABA 依賴(lài)及 ABA 非依賴(lài)信號(hào)途徑都有關(guān)聯(lián)[2草莓 FaASR 基因表達(dá)顯著升高，葡萄 VvMSA 基因受蔗糖和 A1,213]。馬鈴薯 StDS2 基因表達(dá)與 ABA 不相關(guān)，屬于 ABA 非依情況下和水分脅迫下的番茄 ASR 基因表達(dá)，發(fā)現(xiàn) ASR1 和 AS導(dǎo)表達(dá)，ASR1 基因在維管組織中幾乎不表達(dá)，ASR3 表達(dá)沒(méi)有明有 ASR2 被誘導(dǎo)表達(dá)[215]。干旱脅迫通過(guò)影響番茄 ASR1 基因的來(lái)說(shuō)是通過(guò)降低甲基化位點(diǎn)數(shù)量，使其表達(dá)量增加[216]。0.25m眼角草 ASR 基因表達(dá)顯著升高；干旱脅迫下百合 ASR 基因表迫下水稻 ASR5 基因表達(dá)顯著升高[10]。病原菌也會(huì)誘導(dǎo) ASR
本文編號(hào)：3463827
【文章來(lái)源】：蘭州大學(xué)甘肅省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】：177 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【部分圖文】：
干旱脅迫下植物生長(zhǎng)受到抑制[1]
使光合速率降低[23,34]（圖2-2）。圖2-2 干旱脅迫對(duì)植物光合作用的影響[23]Figure 2-2 Effect of drought stress on photosynthesis（3）干旱對(duì)植物同化物分配的影響干物質(zhì)的積累和轉(zhuǎn)運(yùn)與農(nóng)作物產(chǎn)量密切相關(guān)。種子結(jié)實(shí)和灌漿分別受到同化物“源”可用性和“庫(kù)”條件的限制[35]。同化物至胚的轉(zhuǎn)運(yùn)與種子生長(zhǎng)息息相關(guān)。干旱會(huì)增加干物質(zhì)到到根的分配，以利于從外界吸收水分[36]。光合產(chǎn)物主要以蔗糖的形式向韌皮部裝載轉(zhuǎn)運(yùn)，進(jìn)入到庫(kù)器官籽粒和果實(shí)。一般來(lái)說(shuō)蔗糖從源到庫(kù)器官的輸出速率依賴(lài)于當(dāng)前的光合速率和葉片中的蔗糖濃度[37]。干旱降低了光合速率，破壞了同化物合成利用的穩(wěn)態(tài)，葉片中的蔗糖含量減少，導(dǎo)致蔗糖輸出率降低。這可能是由于干旱誘導(dǎo)蔗糖酶活性的增強(qiáng)所導(dǎo)致[1]。葉片受限的光合作用和減少的蔗糖含量阻礙了蔗糖到果實(shí)和種子的輸出速率，最終影響了植物的生殖生長(zhǎng)。
圖 2-3 ASR 基因?qū)γ{迫的響應(yīng)[10]Figure 2-3 Responses of ASR to stresses 基因可在植物的所有器官中表達(dá)。影響 ASR 基因表達(dá)的因素主水以及果實(shí)發(fā)育等。ASR 基因的表達(dá)因其家族成員而異，這些達(dá)時(shí)期、表達(dá)細(xì)胞/組織/器官等方面（圖 2-3）。R 基因的表達(dá)與 ABA 依賴(lài)及 ABA 非依賴(lài)信號(hào)途徑都有關(guān)聯(lián)[2草莓 FaASR 基因表達(dá)顯著升高，葡萄 VvMSA 基因受蔗糖和 A1,213]。馬鈴薯 StDS2 基因表達(dá)與 ABA 不相關(guān)，屬于 ABA 非依情況下和水分脅迫下的番茄 ASR 基因表達(dá)，發(fā)現(xiàn) ASR1 和 AS導(dǎo)表達(dá)，ASR1 基因在維管組織中幾乎不表達(dá)，ASR3 表達(dá)沒(méi)有明有 ASR2 被誘導(dǎo)表達(dá)[215]。干旱脅迫通過(guò)影響番茄 ASR1 基因的來(lái)說(shuō)是通過(guò)降低甲基化位點(diǎn)數(shù)量，使其表達(dá)量增加[216]。0.25m眼角草 ASR 基因表達(dá)顯著升高；干旱脅迫下百合 ASR 基因表迫下水稻 ASR5 基因表達(dá)顯著升高[10]。病原菌也會(huì)誘導(dǎo) ASR
本文編號(hào)：3463827
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