本文關(guān)鍵詞：GmWRKY20基因的表達(dá)特性及功能研究

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【摘要】：非生物脅迫是影響作物減產(chǎn)的重要因素之一。大豆(Glycine max L.Merr)是世界上重要的油料作物和經(jīng)濟(jì)作物。大豆中富含蛋白、油脂和多種人體所必需的游離氨基酸,是世界公認(rèn)的優(yōu)良農(nóng)作物,在世界各國(guó)都有大面積栽培。雖然野生大豆對(duì)不利生態(tài)環(huán)境具有較好的耐受性,但經(jīng)世代篩選的栽培大豆對(duì)逆境的耐受性遠(yuǎn)不及野生大豆。在前期的研究中我們從野生大豆中克隆了Gs WRKY20基因,在擬南芥中的研究表明:GsWRKY20基因過表達(dá)植株能有效提高對(duì)干旱脅迫的耐受性,并伴有早花現(xiàn)象。但上述結(jié)論是采用異源表達(dá)的方法得出,無法做到準(zhǔn)確認(rèn)知該基因的功能和深入研究其作用的分子機(jī)制。GmWRKY20是Gs WRKY20在栽培大豆中的同源基因,核苷酸序列相似性達(dá)到99%。因此,本研究以栽培大豆的GmWRKY20基因?yàn)檠芯繉?duì)象,以多個(gè)大豆品種為材料,研究GmWRKY20基因表達(dá)特性,及其與大豆始花期、光周期的關(guān)系。采用農(nóng)桿菌介導(dǎo)侵染大豆子葉節(jié)法,將GmWRKY20基因分別轉(zhuǎn)化到早熟大豆東農(nóng)50和晚熟大豆Jack、Williams82中,研究GmWRKY20基因?qū)Υ蠖故蓟ㄆ诘挠绊�。并以GmWRKY20基因過量表達(dá)大豆為實(shí)驗(yàn)材料,研究GmWRKY20基因的耐旱功能及其生理機(jī)制。本論文獲得的主要研究結(jié)果如下:(1)GmWRKY20基因在不同栽培品種間的表達(dá)沒有顯著差異;在大豆的整個(gè)生育期中該基因僅在大豆發(fā)育的特定階段上調(diào)表達(dá),其上調(diào)表達(dá)后大豆進(jìn)入始花期;GmWRKY20基因主要在葉片中表達(dá),且不受光周期影響;但GmWRKY20基因受到多種非生物脅迫的誘導(dǎo)表達(dá)。(2)獲得轉(zhuǎn)化GmWRKY20基因大豆新材11份,其中受體為東農(nóng)50的有WD8、WD14、WD15,受體為Jack的有MJ-1、MJ-2、MJ-3、MJ-4、MJ-5,受體為Williams82的有WW3、WW5、WW6。(3)GmWRKY20基因能促使轉(zhuǎn)基因大豆的花期提前。(4)GmWRKY20基因能提高大豆的耐旱性,其作用的生理機(jī)制是:GmWRKY20基因通過提高抗氧化酶系統(tǒng)能力,改善了細(xì)胞膜系統(tǒng)的穩(wěn)定性;通過減少氣孔密度、改變?nèi)~片儲(chǔ)水比例分配增加葉片的保水能力;通過增強(qiáng)根系活力,加大了根系對(duì)水分的吸收能力。從而提高植物耐旱性。
【關(guān)鍵詞】：大豆 GmWRKY20基因 早花 耐旱
【學(xué)位授予單位】：東北農(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)】：S565.1;Q943.2
【目錄】：

• 摘要8-9
• Abstract9-11
• 1 引言11-19
• 1.1 植物抗逆的產(chǎn)生及研究的分子基礎(chǔ)11-12
• 1.1.1 植物抗逆的產(chǎn)生11-12
• 1.1.2 植物抗逆的分子基礎(chǔ)12
• 1.2 植物逆境脅迫的研究進(jìn)展12-13
• 1.2.1 ABA信號(hào)通路的研究進(jìn)展12-13
• 1.2.2 ROS的清除機(jī)制13
• 1.3 WRKY家族13-15
• 1.4 WRKY家族成員的功能15-18
• 1.4.1 對(duì)種子萌發(fā)的調(diào)控15
• 1.4.2 對(duì)代謝的調(diào)控15-16
• 1.4.3 對(duì)植物衰老的調(diào)控16
• 1.4.4 對(duì)植物形態(tài)建成的調(diào)控16
• 1.4.5 對(duì)生物脅迫的調(diào)控16-17
• 1.4.6 對(duì)非生物脅迫的調(diào)控17-18
• 1.5 WRKY20基因的研究進(jìn)展18
• 1.6 本研究的目的與意義18-19
• 2 材料與方法19-26
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料19-21
• 2.1.1 大豆材料19
• 2.1.2 菌株和質(zhì)粒19
• 2.1.3 PCR引物19
• 2.1.4 酶與生化試劑19-20
• 2.1.5 培養(yǎng)基20
• 2.1.6 主要儀器和設(shè)備20-21
• 2.2 試驗(yàn)方法21-26
• 2.2.1 大豆種植21
• 2.2.2 農(nóng)桿菌感受態(tài)制備與轉(zhuǎn)化21-22
• 2.2.3 大豆農(nóng)桿菌介導(dǎo)子葉節(jié)法轉(zhuǎn)化流程22
• 2.2.4 2×CTAB 法提取植物總DNA22-23
• 2.2.5 Trizol小量提取植物總RNA23
• 2.2.6 轉(zhuǎn)基因大豆分子檢測(cè)23-24
• 2.2.7 大豆生理指標(biāo)測(cè)定24-26
• 3 結(jié)果與分析26-41
• 3.1 大豆GmWRKY20基因表達(dá)特性研究26-31
• 3.1.1 GmWRKY20基因組織表達(dá)特性26
• 3.1.2 大豆品種間GmWRKY20基因表達(dá)特性26-28
• 3.1.3 光周期對(duì)GmWRKY20基因表達(dá)的影響28-29
• 3.1.4 大豆生長(zhǎng)發(fā)育中GmWRKY20基因表達(dá)特性29-30
• 3.1.5 非生物逆境脅迫對(duì)GmWRKY20基因表達(dá)的影響30-31
• 3.2 GmWRKY20基因過表達(dá)大豆材料獲得31-34
• 3.2.1 GmWRKY20基因?qū)Υ蠖沟倪z傳轉(zhuǎn)化31
• 3.2.2 轉(zhuǎn)GmWRKY20基因T0代PCR檢測(cè)31-32
• 3.2.3 轉(zhuǎn)GmWRKY20基因T1代植株Real-time PCR檢測(cè)32-34
• 3.3 GmWRKY20基因過表達(dá)大豆植株基因功能研究34-41
• 3.3.1 GmWRKY20基因調(diào)控大豆始花期研究34
• 3.3.2 GmWRKY20基因調(diào)控大豆耐旱性研究34-41
• 4 討論41-43
• 4.1 GmWRKY20基因具有調(diào)控大豆始花期的功能41
• 4.2 GmWRKY20基因具有調(diào)控大豆耐旱性的功能41-43
• 5 結(jié)論43-44
• 致謝44-45
• 參考文獻(xiàn)45-54
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文54

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本文編號(hào)：775723