多花黑麥草（Lolium multiflorum Lamk.）隸屬禾本科黑麥草屬,具有刈割后再生能力強(qiáng)、生長速度快、產(chǎn)量高等優(yōu)點(diǎn)。作為典型的冷季型牧草和草坪草,高溫脅迫是限制多花黑麥草生長發(fā)育的關(guān)鍵因素。而我國長江中下游地區(qū)夏季溫度高,持續(xù)時(shí)間久,嚴(yán)重影響多花黑麥草的牧草及草坪質(zhì)量導(dǎo)致其死亡。因此,探究多花黑麥草應(yīng)答高溫脅迫的分子機(jī)理,提高多花黑麥草的耐熱性,是當(dāng)務(wù)之急。熱激轉(zhuǎn)錄因子（Heat shock transcription factor,Hsf）是近年來發(fā)現(xiàn)的一類重要的高溫響應(yīng)轉(zhuǎn)錄因子,高溫條件下能夠激活下游耐熱基因的表達(dá),在植物響應(yīng)耐高溫脅迫中起著至關(guān)重要的作用。因此,本研究首先分析了黑麥草Hsf家族的基本理化性質(zhì)以及系統(tǒng)進(jìn)化關(guān)系,各Hsf成員在高溫和干旱脅迫條件下的表達(dá)模式,進(jìn)一步克隆了三個(gè)受高溫和干旱顯著誘導(dǎo)的LmHsfA2、LmHsfA4和LmHsfA5基因,并通過異源轉(zhuǎn)化擬南芥以及水稻探究其耐高溫脅迫的功能。主要研究內(nèi)容及結(jié)果如下:1、根據(jù)多年生黑麥草基因組數(shù)據(jù)注釋的基因信息對(duì)黑麥草Hsf基因進(jìn)行非冗余篩選,最終從黑麥草基因組中共鑒定到16個(gè)Hsf基因家族成員。對(duì)各... 

【文章來源】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院武漢植物園)湖北省

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

多年生黑麥草LpHsf進(jìn)化樹

結(jié)果與分析273.2LmHsf受高溫誘導(dǎo)的表達(dá)模式分析對(duì)一年生黑麥草“邦德”進(jìn)行38℃高溫處理，利用qRT-PCR檢測LmHsfs基因在熱處理0h、0.5h、1h、3h、6h、12h和24h七個(gè)時(shí)間點(diǎn)的表達(dá)量。結(jié)果如圖3.2示，16個(gè)LmHsf基因?qū)Ω邷鼐胁煌潭鹊捻憫?yīng)，其中LmHsfA2、LmHsfA4、LmHsfA5和LmHsfB2受高溫誘導(dǎo)且在1h時(shí)表達(dá)水平最高。同時(shí)，我們對(duì)黑麥草進(jìn)行0、5、10天的干旱處理，并通過qRT-PCR分析LmHsf基因響應(yīng)干旱的表達(dá)變化。如圖3.3所示，LmHsfA2、LmHsfA4、LmHsfA5、LmHsfA8、LmHsfB1、LmHsfB2和LmHsfC3均是隨著干旱時(shí)間的延長表達(dá)量不斷增加，并在干旱10天時(shí)達(dá)到最高。結(jié)合高溫和干旱兩種脅迫，發(fā)現(xiàn)LmHsfA2、LmHsfA4、LmHsfA5和LmHsfB2在兩種脅迫處理下表達(dá)模式是一致的，基于我們重點(diǎn)關(guān)注A類家族基因，最終選取LmHsfA2、LmHsfA4和LmHsfA5作為接下來的研究對(duì)象。圖3.2黑麥草LmHsf家族成員響應(yīng)高溫的表達(dá)分析對(duì)“邦德”進(jìn)行38℃高溫處理0h、0.5h、1h、3h、6h、12h和24h并取樣，檢測LmHsfs基因在這七個(gè)時(shí)間點(diǎn)的表達(dá)量Figure3.2ExpressionanalysisofLmHsffamilyunderhightempreture"Bond"wastreatedatahightemperatureof38℃for0h,0.5h,1h,3h,6h,12hand24h,andsamplesweretakentodetecttheexpressionofLmHsfgeneattheseseventimepoints

黑麥草LmHsfs基因耐高溫脅迫的功能解析及應(yīng)用28圖3.3黑麥草LmHsf家族成員響應(yīng)干旱的表達(dá)分析D0：干旱0天；D5：干旱處理第5天；D10：干旱處理第10天Figure3.3ExpressionanalysisofLmHsffamilyunderdroughtstressD0:0daysofdrought;D5:day5ofdroughttreatment;D10:drytreatmentday103.3.LmHsfA2、LmHsfA4和LmHsfA5的克隆根據(jù)參考序列設(shè)計(jì)引物，以多花黑麥草對(duì)照、熱處理1h和3h的混合cDNA為模板克隆基因LmHsfA2、LmHsfA4和LmHsfA5，PCR產(chǎn)物經(jīng)瓊脂糖凝膠電泳檢測。結(jié)果如圖3.4顯示，目的條帶所在的位置與參考序列的長度一致（LmHsfA2參考序列長度為1209bp，LmHsfA4為1626bp，LmHsfA5為1224bp）。將三個(gè)基因的膠回收產(chǎn)物連接pESI-blunt載體，每個(gè)基因挑取4個(gè)菌落進(jìn)行檢測（圖見3.5）并挑取陽性菌落送測。測序結(jié)果與參考序列的相似度達(dá)到95%以上，并且均是一個(gè)完整的ORF（LmHsfA2為1212bp，LmHsfA4為1659bp，LmHsfA5為1215bp），說明克隆成功，可以進(jìn)行下面實(shí)驗(yàn)。

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號(hào)：3593747