本文關(guān)鍵詞：棉花抗旱性評(píng)價(jià)及抗旱基因GhAPX2的克隆和表達(dá)模式分析

  更多相關(guān)文章： 棉花 D值 抗旱指標(biāo) 抗旱評(píng)價(jià) GhAPX2 時(shí)空表達(dá)特征 載體構(gòu)建

【摘要】：棉花抗旱性受多基因控制,不同基因型棉花對(duì)干旱反應(yīng)敏感程度不同。植物抗壞血酸過氧化物酶(APX)是清除植物體內(nèi)氧自由基(ROS)重要的酶類,在植物抗逆過程中起著重要的作用。前人研究認(rèn)為,植物細(xì)胞質(zhì)APX(cAPX)在APX亞家族中對(duì)極端環(huán)境耐受程度最高,是植物逆境生存中的關(guān)鍵酶類。目前已有不少關(guān)于細(xì)胞質(zhì)APX1基因在水稻、棗樹、豌豆、棉花中抗逆作用的報(bào)道,但是同為細(xì)胞質(zhì)抗壞血酸過氧化物的APX2基因卻鮮有研究。本研究以24份陸地棉為材料,在花鈴期進(jìn)行控水脅迫,以不同性狀指標(biāo)下的抗旱度量值D值結(jié)合系統(tǒng)聚類分析并結(jié)合苗期植物形態(tài)鑒定法全面評(píng)價(jià)材料抗旱水平,旨在找出各性狀下與抗旱關(guān)系密切的最優(yōu)單項(xiàng)指標(biāo),篩選抗旱性強(qiáng)的材料,以此為試材克隆GhAPX2,進(jìn)行植物表達(dá)載體的構(gòu)建,并對(duì)該基因在棉花高抗、敏感材料的苗期與花鈴期的時(shí)空表達(dá)模式進(jìn)行分析。主要研究結(jié)果如下:1.以棉花花鈴期為主要研究時(shí)期,干旱脅迫下不同性狀指標(biāo)下的單一指標(biāo)對(duì)脅迫反應(yīng)敏感度不同。光合生理生化指標(biāo)下與抗旱關(guān)系密切的指標(biāo)為凈光合速率(Pn)、水分利用效率(WUE)、抗壞血酸過氧化物酶(APX);纖維品質(zhì)指標(biāo)下與抗旱關(guān)系密切的指標(biāo)有纖維長(zhǎng)度、斷裂比強(qiáng)度、馬克隆值及紡織一致性指數(shù);農(nóng)藝性狀指標(biāo)下與抗旱關(guān)系密切的指標(biāo)為株高、有效果枝數(shù)、有效鈴數(shù)、單株產(chǎn)量。以不同性狀指標(biāo)為研究對(duì)象的D值聚類結(jié)果也有差異,基于光合生理生化指標(biāo)D值的生理指標(biāo)抗旱型材料主要有中R2007、貝爾斯諾、新陸早11、CQJ-5;基于纖維品質(zhì)指標(biāo)D值的纖維品質(zhì)抗旱型材料主要有ND359-5、10615-3、新陸中36;基于農(nóng)藝性狀指標(biāo)D值的產(chǎn)量指標(biāo)抗旱型材料有新陸早11號(hào)、貝爾斯諾、新陸中36、Y1169、新陸早50。2.GhAPX2的克隆及生物信息學(xué)分析表明,該基因ORF框?yàn)?53bp,編碼250個(gè)氨基酸殘基,所編碼的蛋白屬于親水性蛋白,不具有信號(hào)肽。蛋白質(zhì)跨膜分析結(jié)果顯示該蛋白為膜外蛋白,含典型的POD酶保守區(qū)域,屬于過氧化物酶超家族成員,同時(shí)具有亞鐵血紅素結(jié)合位點(diǎn)、K+結(jié)合位點(diǎn)、底物結(jié)合位點(diǎn)等APX家族基因典型特征。系統(tǒng)進(jìn)化樹結(jié)果表明,該基因編碼的蛋白與亞洲棉cAPX2親緣關(guān)系最近。同時(shí)以克隆質(zhì)粒為模板,設(shè)計(jì)帶有BglⅡ和SpeⅠ酶切位點(diǎn)的引物,成功構(gòu)建植物表達(dá)載體pCAMBIA1304-Gh APX2,為后續(xù)轉(zhuǎn)基因試驗(yàn)奠定了基礎(chǔ)。3.以高抗、纖維品質(zhì)優(yōu)良品種的新陸中36和旱敏感、纖維品質(zhì)差的品種新陸早26為試材的苗期實(shí)時(shí)熒光定量結(jié)果表明,該基因在棉花不同組織均有表達(dá),在3葉、5葉期時(shí)葉片中表達(dá)量最高,7葉期時(shí)莖部組織有最高表達(dá)。以11%PEG-6000模擬干旱脅迫48 h能夠促使該基因表達(dá)上調(diào);在花鈴期0 DPA、5 DPA、10 DPA的棉鈴中,脅迫組與對(duì)照組該基因表達(dá)水平持續(xù)上升,且脅迫組中表達(dá)量大于對(duì)照組。脅迫處理后新陸早26棉纖維中各時(shí)段的基因表達(dá)增加量高于新陸中36,而這一現(xiàn)象在兩材料的葉片中表達(dá)水平恰好相反,因此推測(cè)該基因在葉片中的大量表達(dá)有助于提高棉花抗旱水平,而在纖維中作用相反。
【關(guān)鍵詞】：棉花 D值 抗旱指標(biāo) 抗旱評(píng)價(jià) GhAPX2 時(shí)空表達(dá)特征 載體構(gòu)建
【學(xué)位授予單位】：新疆農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：S562
【目錄】：

• 摘要4-5
• abstract5-8
• 第1章 緒論8-17
• 1.1 作物抗旱性概述9
• 1.2 水分虧缺對(duì)植物形態(tài)指標(biāo)的影響9-10
• 1.3 水分虧缺對(duì)纖維品質(zhì)和產(chǎn)量的影響10-11
• 1.4 水分虧缺對(duì)光合作用的影響11-12
• 1.5 水分虧缺對(duì)植物理化指標(biāo)的影響12-15
• 1.6 本研究的目的、意義及研究?jī)?nèi)容15-17
• 第2章 不同性狀指標(biāo)的選擇對(duì)抗旱評(píng)價(jià)結(jié)果的影響17-36
• 2.1 材料與方法18-21
• 2.2 數(shù)據(jù)處理及統(tǒng)計(jì)分析21-22
• 2.3 結(jié)果與分析22-34
• 2.4 討論34-35
• 2.5 本章小結(jié)35-36
• 第3章 棉花抗旱基因GhAPX2的克隆及生物信息學(xué)分析36-48
• 3.1 材料36-37
• 3.2 方法37-40
• 3.3 結(jié)果與分析40-47
• 3.4 討論47
• 3.5 本章小結(jié)47-48
• 第4章 GhAPX2的時(shí)空表達(dá)特征及載體構(gòu)建48-58
• 4.1 材料49
• 4.2 方法49-51
• 4.3 結(jié)果與分析51-56
• 4.4 討論56
• 4.5 本章小結(jié)56-58
• 第5章 結(jié)論與展望58-61
• 5.1 主要結(jié)論58-60
• 5.2 研究展望60-61
• 參考文獻(xiàn)61-67
• 致謝67-68

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 吳文超;棉花抗旱性評(píng)價(jià)及抗旱基因GhAPX2的克隆和表達(dá)模式分析[D];新疆農(nóng)業(yè)大學(xué);2016年

，

本文編號(hào)：574880