溫度是影響作物生長、發(fā)育及產(chǎn)量的重要環(huán)境因素之一。番茄、黃瓜、玉米等一些起源于熱帶或亞熱帶的作物對低溫脅迫極其敏感。在我國北方設(shè)施蔬菜栽培和保護地生產(chǎn)中經(jīng)常發(fā)生低溫危害,使作物的生長發(fā)育遭受破壞,導致產(chǎn)量和品質(zhì)的下降。為了應對低溫脅迫,植物進化出了許多適應性的生理和生化機制。近年來,隨著研究的不斷深入,關(guān)于植物響應低溫脅迫的機理取得了很大的進展。ICE-CBF-COR信號通路被認為在植物低溫脅迫應答中發(fā)揮重要作用,多種轉(zhuǎn)錄因子參與其中并起關(guān)鍵調(diào)控作用。MYB轉(zhuǎn)錄因子是植物中最大的轉(zhuǎn)錄因子家族之一,在植物生長發(fā)育的各個階段均起調(diào)控作用,并且也參與了植物對環(huán)境脅迫的響應過程。我們從實驗室前期的低溫轉(zhuǎn)錄組中發(fā)現(xiàn)SlMYB41基因受低溫誘導明顯,且尚未見其在低溫脅迫下作用機制的研究報道。因此,本研究擬探討SlMYB41轉(zhuǎn)錄因子在番茄低溫響應中的功能及作用機制,旨在為培育抗低溫的番茄新品種提供基因資源。本研究克隆了一個番茄MYB轉(zhuǎn)錄因子（SlMYB41）,并轉(zhuǎn)化番茄,獲得過表達和RNAi株系,探討了低溫脅迫下SlMYB41的功能。主要研究結(jié)果如下:（1）從番茄葉片中分離得到SlMYB41（Sol... 

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
符號說明
中文摘要
Abstract
1 前言
    1.1 低溫對植物產(chǎn)生的影響
        1.1.1 低溫脅迫對植物膜系統(tǒng)的影響
        1.1.2 低溫脅迫對植物滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的影響
        1.1.3 低溫脅迫對植物抗氧化系統(tǒng)的影響
        1.1.4 低溫脅迫對光合作用的影響
        1.1.5 低溫信號通路的研究進展
    1.2 MYB轉(zhuǎn)錄因子的研究進展
        1.2.1 MYB轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)構(gòu)及分類
        1.2.2 MYB轉(zhuǎn)錄因子的功能
            1.2.2.1 MYB轉(zhuǎn)錄因子在植物生長發(fā)育中的功能
            1.2.2.2 MYB轉(zhuǎn)錄因子在植物生物和非生物脅迫響應中的功能
    1.3 本研究的目的與意義
2 材料方法
    2.1 實驗材料
        2.1.1 植物材料
        2.1.2 材料的培養(yǎng)和處理
        2.1.3 菌株及載體
        2.1.4 生化試劑
        2.1.5 PCR引物
        2.1.6 實驗用培養(yǎng)基
    2.2 實驗方法
        2.2.1 植物總RNA的提取
        2.2.2 cDNA第一條鏈合成
        2.2.3 SlMYB41基因的克隆
        2.2.4 目的片段的回收
        2.2.5 目的片段與克隆載體的連接
        2.2.6 轉(zhuǎn)化大腸桿菌
        2.2.7 陽性克隆的篩選
        2.2.8 質(zhì)粒提取
        2.2.9 雙酶切鑒定測序
        2.2.10 真核表達載體的構(gòu)建
        2.2.11 農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化
        2.2.12 農(nóng)桿菌介導的番茄遺傳轉(zhuǎn)化
        2.2.13 轉(zhuǎn)基因番茄的篩選鑒定
            2.2.13.1 CTAB法提取植物基因組
            2.2.13.2 SDS法提取植物基因組DNA
            2.2.13.3 PCR鑒定
            2.2.13.4 qRT-PCR檢測轉(zhuǎn)基因株系的表達量
        2.2.14 SlMYB41蛋白的亞細胞定位
            2.2.14.1 SlMYB41-GFP表達載體的構(gòu)建
            2.2.14.2 瞬時轉(zhuǎn)化煙草
        2.2.15 相關(guān)生理指標的測定
            2.2.15.1 抗氧化酶活性的測定
            2.2.15.2 丙二醛(MDA)含量測定
            2.2.15.3 游離脯氨酸含量測定
            2.2.15.4 氧自由基含量測定
            2.2.15.5 過氧化氫含量測定
            2.2.15.6 逆境傷害程度測定
        2.2.16 SlMYB41轉(zhuǎn)錄激活活性驗證
            2.2.16.1 表達載體的構(gòu)建
            2.2.16.2 酵母感受態(tài)細胞的制備(乙酸鋰法)
            2.2.16.3 酵母感受態(tài)細胞轉(zhuǎn)化
            2.2.16.4 轉(zhuǎn)錄激活活性的鑒定
        2.2.17 轉(zhuǎn)錄組測序
        2.2.18 數(shù)據(jù)分析
3 結(jié)果分析
    3.1 SlMYB41基因的克隆及序列分析
        3.1.1 SlMYB41基因的克隆
        3.1.2 SlMYB41蛋白的序列分析
    3.2 SlMYB41蛋白的亞細胞定位
    3.3 SlMYB41的轉(zhuǎn)錄激活活性驗證
        3.3.1 SlMYB41-BD載體的構(gòu)建
        3.3.2 SlMYB41轉(zhuǎn)錄激活活性的檢測
    3.4 SlMYB41基因的表達模式分析
        3.4.1 SlMYB41基因在番茄不同器官中的表達分析
        3.4.2 SlMYB41基因在不同非生物脅迫下的表達分析
    3.5 SlMYB41基因在番茄中的遺傳轉(zhuǎn)化
        3.5.1 SlMYB41基因表達載體的構(gòu)建
        3.5.2 SlMYB41轉(zhuǎn)基因株系的篩選鑒定
    3.6 SlMYB41的表達影響番茄的低溫抗性
        3.6.1 SlMYB41過表達株系對低溫敏感,RNAi株系低溫抗性增強
        3.6.2 低溫下SlMYB41的表達影響植株的H_2O_2含量
        3.6.3 低溫下SlMYB41的表達影響番茄抗氧化酶活性
        3.6.4 低溫下SlMYB41的表達影響細胞膜的完整性
        3.6.5 低溫下SlMYB41的表達影響番茄體內(nèi)游離脯氨酸的積累
    3.7 過表達株系與野生型株系低溫處理下的轉(zhuǎn)錄組測序分析
        3.7.1 測序質(zhì)量分析
        3.7.2 差異表達基因分析
        3.7.3 差異表達基因的GO注釋分析
        3.7.4 差異表達基因的KEGG富集分析
        3.7.5 低溫和清除ROS相關(guān)基因表達分析
4 討論
    4.1 SlMYB41基因是一個R2R3型的MYB轉(zhuǎn)錄因子
    4.2 SlMYB41調(diào)控番茄低溫抗性的生理機制
    4.3 SlMYB41調(diào)控番茄低溫抗性的可能的分子機制
5 結(jié)論
參考文獻
致謝
攻讀學位期間發(fā)表的論文


【參考文獻】：
期刊論文
[1]低溫脅迫對麻竹葉片和根系抗性生理指標的影響[J]. 張瑋,黃樹燕,吳繼林,謝錦忠.  生態(tài)學雜志. 2012(03)
[2]植物抗寒性研究進展[J]. 王會良,何華平,龔林忠,王富榮,孫中海.  湖北農(nóng)業(yè)科學. 2011(06)
[3]低溫脅迫對冬小麥恢復生長后植株細胞膜透性和丙二醛含量的影響[J]. 陳禹興,付連雙,王曉楠,李卓夫.  東北農(nóng)業(yè)大學學報. 2010(10)
[4]低溫脅迫對腰果幼苗葉片組織結(jié)構(gòu)和生理指標的影響[J]. 梁李宏,梅新,林鋒,夏軍,劉術(shù)金,王金輝.  生態(tài)環(huán)境學報. 2009(01)
[5]植物低溫脅迫生理研究進展[J]. 吳廣霞,唐獻龍,楊德光,席景會.  作物雜志. 2008(03)
[6]低溫對番茄幼苗植株生長和葉片光合作用的影響[J]. 樊懷福,蔣衛(wèi)杰,郭世榮.  江蘇農(nóng)業(yè)科學. 2005(03)
[7]膜脂組成與植物抗冷性的關(guān)系及其分子生物學研究進展[J]. 陳娜,郭尚敬,孟慶偉.  生物技術(shù)通報. 2005(02)
[8]甜菜堿對低溫脅迫下香蕉幼苗細胞膜保護酶活性的影響[J]. 蘇文潘,李茂富,黃華孫.  廣西農(nóng)業(yè)科學. 2005(01)
[9]低溫脅迫對水稻幼苗抗冷性的影響[J]. 王晨光,王希,蒼晶,楊麗娟.  東北農(nóng)業(yè)大學學報. 2004(02)
[10]植物低溫脅迫響應的生化與分子生物學機制研究進展[J]. 郭子武,李憲利,高東升,段成國.  中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學報. 2004(02)

博士論文
[1]番茄R2R3MYB轉(zhuǎn)錄因子家族鑒定及SlMYB41和SlMYB64基因功能研究[D]. 趙盼盼.山東農(nóng)業(yè)大學 2017



本文編號：3707080