楊樹具有生長迅速、適應(yīng)性強、分布范圍廣等特點,是我國重要的綠化造林和工業(yè)用材樹種。然而,在自然環(huán)境中,楊樹在其生命周期常常遇到一些生物及非生物脅迫,例如病蟲害、干旱、水澇、低溫、高鹽及土壤化學污染等。這些脅迫導致楊樹生長延緩、分布范圍減小、生產(chǎn)力降低甚至死亡。其中干旱脅迫對楊樹的分布及生長發(fā)育的影響尤為嚴重。因此選育出速生、抗旱的楊樹新品種是目前楊樹育種工作中迫切需要解決的問題,其中通過現(xiàn)代生物學技術(shù)向楊樹基因組中引入新的抗逆基因是一種非常具有前景的策略。脫落酸(abscisic acid,ABA)是一種重要的植物激素,在植物響應(yīng)生物和非生物脅迫中發(fā)揮關(guān)鍵作用。在低溫、干旱、高鹽等逆境脅迫下,植物體內(nèi)的ABA含量就會上升,由此激活A(yù)BA信號轉(zhuǎn)導途徑并引發(fā)下游一系列的生化生理反應(yīng)對植物適應(yīng)逆境脅迫具有重要意義。比如植物在受到干旱脅迫時,體內(nèi)ABA水平上升的信號被保衛(wèi)細胞感知到后,氣孔即會關(guān)閉以減少蒸騰作用,降低水分的散失,從而增強抗旱性的生理功能。ATP結(jié)合盒(ATP-Binding Cassette,ABC)轉(zhuǎn)運蛋白是廣泛存在于生物體中的一類大家族轉(zhuǎn)運蛋白,其中ABCG是最大的亞家族,...

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 文獻綜述
    1.1 植物常見的逆境脅迫
    1.2 植物干旱脅迫響應(yīng)相關(guān)研究進展
    1.3 楊樹耐旱育種相關(guān)研究進展
    1.4 ABCG轉(zhuǎn)運蛋白研究進展
        1.4.1 PDR類型
        1.4.2 WBC類型
第2章 引言
    2.1 研究目的和意義
    2.2 研究內(nèi)容
        2.2.1 生物信息學分析
        2.2.2 目的基因擴增
        2.2.3 表達特異性分析
        2.2.4 亞細胞定位分析
        2.2.5 PtoABCG40 的功能研究
    2.3 技術(shù)路線
第3章 實驗材料與方法
    3.1 實驗材料
        3.1.1 植物材料
        3.1.2 菌種及質(zhì)粒
        3.1.3 儀器設(shè)備
        3.1.4 試劑及試劑盒
        3.1.5 細菌培養(yǎng)基及植物培養(yǎng)基
        3.1.6 其他試劑
        3.1.7 激素、抗生素和其他母液
    3.2 實驗方法
        3.2.1 植物RNA提取
        3.2.2 植物DNA提取
        3.2.3 植物表達載體的構(gòu)建
        3.2.4 擬南芥的遺傳轉(zhuǎn)化
        3.2.5 楊樹的遺傳轉(zhuǎn)化
        3.2.6 毛白楊PtoABCG40 的組織表達水平檢測
        3.2.7 煙草表皮細胞瞬時表達
        3.2.8 野生型與轉(zhuǎn)基因擬南芥的萌發(fā)率統(tǒng)計
        3.2.9 ABA 調(diào)控氣孔的關(guān)閉與張開實驗
        3.2.10 保衛(wèi)細胞中K+流速檢測
        3.2.11 相對含水量與失水率的檢測
        3.2.12 擬南芥的干旱脅迫實驗
        3.2.13 ABA的提取及測定
        3.2.14 數(shù)據(jù)分析
第4章 實驗結(jié)果與分析
    4.1 PtoABCG40 基因的克隆與生物信息學分析
        4.1.1 PtoABCG40 基因的克隆
        4.1.2 生物信息學分析
    4.2 PtoABCG40 的組織表達特異性分析
    4.3 干旱脅迫處理下PtoABCG40 的表達量分析
    4.4 PtoABCG40 的亞細胞定位分析
    4.5 轉(zhuǎn)基因植株的獲得和驗證
    4.6 轉(zhuǎn)基因植株的抗旱性分析
        4.6.1 擬南芥植株的干旱耐受性分析
        4.6.2 干旱脅迫對擬南芥種子萌發(fā)以及根表型的影響
    4.7 PtoABCG40 對氣孔開閉的影響
        4.7.1 PtoABCG40 對擬南芥植株氣孔開閉的影響
        4.7.2 PtoABCG40 對楊樹植株氣孔開閉的影響
    4.8 保衛(wèi)細胞中K+流速檢測
    4.9 PtoABCG40 過量表達促進了植物中ABA的運輸
第5章 結(jié)論與討論
    5.1 結(jié)論
        5.1.1 PtoABCG40 基因的克隆與組織表達分析
        5.1.2 過量表達PtoABCG40 能夠增強植株的抗干旱能力
        5.1.3 過量表達PtoABCG40 增加了擬南芥種子在干旱脅迫下的萌發(fā)率及根毛密度
        5.1.4 PtoABCG40 基因過量表達能夠增強氣孔對ABA的敏感性
        5.1.5 過量表達PtoABCG40 能夠促進保衛(wèi)細胞中K+外排
        5.1.6 過量表達PtoABCG40 能夠增強擬南芥中ABA的運輸
    5.2 論文的創(chuàng)新點
    5.3 討論
    5.4 展望
參考文獻
附錄
致謝
在讀期間發(fā)表論文及參加課題



本文編號：3916838