土壤鹽漬化是一種天然的鹽脅迫,是導致土壤荒漠化和耕地退化的主要原因。土壤中高濃度的Na+離子造成植物內環(huán)境紊亂,細胞代謝緩慢和細胞結構破壞,引起植物毒害,嚴重影響了農作物的生物學產量和品質。玉米是鹽敏感作物,耐鹽性相對較差,在受到鹽脅迫時通常會表現(xiàn)為幼苗芽勢弱,胚根少且短,苗弱,成活率低,后期的生長發(fā)育及產量受到嚴重影響,因此研究鹽脅迫響應的分子機制對玉米育種和生產具有指導意義。已有研究發(fā)現(xiàn)擬南芥中PIF3基因能參與抗凍性調節(jié),但是對玉米中PIF3基因與抗逆性的關系知之甚少。本實驗以Zm PIF3兩個轉錄版本過表達轉基因擬南芥植株為材料,在鹽處理條件下對其進行表型、生理生化指標及轉錄組分析,并在轉錄組分析的基礎上對抗鹽相關基因進行初步的功能分析,主要研究結論如下:1.在鹽脅迫條件下對Zm PIF3.1和Zm PIF3.2兩個剪切版本過表達轉基因擬南芥植株和野生型擬南芥植株進行處理,進行萌發(fā)期根長和發(fā)芽率表型鑒定,我們初步發(fā)現(xiàn)在大于120mmol L-1Na Cl的處理條件下,Zm PIF3.1轉基因擬南芥植株根長和發(fā)芽率明顯高于Zm PIF3.2轉基因擬南芥植株,因此我們選取耐鹽表型較...

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【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
1.文獻綜述
    1.1 PIFs家族基因的研究進展
        1.1.1 PIFs的結構與功能
        1.1.2 PIF3的研究進展
    1.2 選擇性剪切現(xiàn)象的研究進展
    1.3 植物耐鹽性的研究進展
        1.3.1 植物的耐鹽機理
        1.3.2 植物耐鹽相關基因的研究進展
    1.4 轉錄組學及相關研究
        1.4.1 轉錄組的概念
        1.4.2 轉錄組學在逆境脅迫研究中的應用
2 引言
3 材料與方法
    3.1 實驗材料
    3.2 試劑和儀器
    3.3 實驗方法
        3.3.1 擬南芥DNA的提取(CTAB法)
        3.3.2 葉片總RNA的提取和檢測
        3.3.3 擬南芥種植
        3.3.4 轉基因擬南芥陽性植株的篩選
        3.3.5 轉基因擬南芥幼苗耐鹽性鑒定
        3.3.6 材料的處理與取樣
        3.3.7 在鹽脅迫條件下擬南芥生化指標測定
    3.4 轉錄組測序及分析
        3.4.1 轉錄組數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)庫和軟件
        3.4.2 轉錄組測序
        3.4.3 cDNA第一鏈的合成檢測
        3.4.4 基因表達分析
        3.4.5 差異表達分析
        3.4.6 差異表達基因的富集分析和KEGG通路分析
        3.4.7 qRT-PCR驗證
4 結果與分析
    4.1 ZmPIF3轉基因擬南芥鑒定
    4.2 轉基因擬南芥在鹽脅迫條件下的根長和發(fā)芽率
    4.3 轉基因擬南芥植株的耐鹽性分析
    4.4 過表達ZmPIF3.1轉基因擬南芥對鹽脅迫的生理生化反應
        4.4.1 在鹽脅迫條件下過表達ZmPIF3.1轉基因擬南芥中MDA含量的變化
        4.4.2 在鹽脅迫條件下過表達ZmPIF3.1轉基因擬南芥中脯氨酸含量的變化
        4.4.3 在鹽脅迫條件下過表達ZmPIF3.1轉基因擬南芥中CAT含量變化
    4.5 轉錄組測序數(shù)據(jù)處理
        4.5.1 RNA-seq序列分析
        4.5.2 同一時期兩個不同材料之間差異表達基因比較
        4.5.3 差異表達基因的功能注釋與分析
        4.5.4 與抗鹽相關差異表達基因的分析
        4.5.5 差異基因的定量驗證
5 結論與討論
    5.1 結論
    5.2 討論
        5.2.1 活性氧清除系統(tǒng)在ZmPIF3.1基因抗鹽調節(jié)中發(fā)揮著重要作用
        5.2.2 過表達ZmPIF3.1基因調控激素相關基因提高耐鹽性
        5.2.3 過表達ZmPIF3.1調控鈣離子相關基因提高耐鹽性
        5.2.4 過表達ZmPIF3.1調控轉錄因子相關基因來調節(jié)鹽脅迫響應過程
        5.2.5 ZmPIF3基因的可變性剪切參與鹽脅迫調節(jié)
參考文獻
Abstract



本文編號：3824019