【摘要】：黑龍江省位于我國(guó)東北部地區(qū),地處高緯度,冬季季風(fēng)較大,氣溫較低并且持續(xù)時(shí)間也較長(zhǎng),不利于冬小麥的生長(zhǎng)發(fā)育,這里嚴(yán)重束縛著冬小麥的生長(zhǎng)種植。冬小麥(Triticum aestivum L.)東農(nóng)冬麥1號(hào)(Dongnongdongmai1,Dn1)是首例在黑龍江省安全越冬的強(qiáng)抗寒品種,對(duì)其開展抗寒研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。脫落酸(ABA)作為一種重要的激素信號(hào)調(diào)節(jié)分子,在植物調(diào)節(jié)非生物脅迫過程中具有關(guān)鍵的作用。本實(shí)驗(yàn)以Dn1為原材料,挑選與抗逆相關(guān)的6個(gè)轉(zhuǎn)錄因子基因,在大田自然降溫(5℃、0℃、-10℃、-25℃)條件下,探究其轉(zhuǎn)錄水平表達(dá)是否受ABA及低溫誘導(dǎo)調(diào)控。通過定量方法,測(cè)定6個(gè)轉(zhuǎn)錄因子其在低溫下的相對(duì)表達(dá)水平,并對(duì)其進(jìn)行生物信息學(xué)預(yù)測(cè)分析,對(duì)TabZIP1進(jìn)行亞細(xì)胞定位分析,克隆并構(gòu)建TabZIP1的過表達(dá)載體,轉(zhuǎn)染擬南芥并進(jìn)行TabZIP1瞬時(shí)表達(dá)模式分析,進(jìn)而補(bǔ)充轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控冬小麥抗寒的機(jī)制。研究結(jié)果如下:(1)在大田自然降溫到5℃、0℃、-10℃、-25℃時(shí),實(shí)時(shí)熒光定量RT-PCR分析轉(zhuǎn)錄因子基因表達(dá)量顯示:在低溫下,Dn1分蘗節(jié)中6個(gè)轉(zhuǎn)錄因子基因(TabZIP1、TaWabi5、TaMYB1、TaMYB80、TaNAC2和TaWRKY80)的基因表達(dá)量均在-10℃達(dá)到最高,表明-10℃溫度是Dn1中寒冷脅迫相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子基因響應(yīng)低溫調(diào)節(jié)的溫度關(guān)鍵點(diǎn)。外源ABA處理后,除了TaMYB1外,其余5個(gè)轉(zhuǎn)錄因子的基因表達(dá)量在-25℃達(dá)到最高,其中TabZIP1增加最為顯著。(2)農(nóng)桿菌侵染煙草葉片下表皮細(xì)胞,亞細(xì)胞定位結(jié)果顯示:TabZIP1其定位于細(xì)胞核內(nèi)。(3)TabZIP1生物信息學(xué)分析:TabZIP1全長(zhǎng)1167 bp,編碼388個(gè)氨基酸,TabZIP1具有保守的BRLZ基序結(jié)構(gòu)域,其表達(dá)產(chǎn)物為疏水蛋白,無信號(hào)肽或跨膜結(jié)構(gòu)域;TabZIP1蛋白二級(jí)結(jié)構(gòu)為mixed型;同源氨基酸蛋白多序列比對(duì)表明TabZIP1蛋白含有典型的堿性氨基酸序列特征結(jié)構(gòu)域;系統(tǒng)發(fā)育分析表明:TabZIP1與單子葉植物的bZIP聚類關(guān)系較近,其中小麥與大麥聚到了一組,親緣關(guān)系較近。(4)克隆獲得Dn1的TabZIP1基因,長(zhǎng)度為1164 bp,并與植物表達(dá)載體連接,成功構(gòu)建了TabZIP1的過表達(dá)載體pCAMBIA1301-35S,然后用浸花法浸染擬南芥,從而得到過表達(dá)轉(zhuǎn)TabZIP1植株。對(duì)轉(zhuǎn)染后的擬南芥收取種子,篩選至T3代純合種子,對(duì)生長(zhǎng)到4周左右的幼苗植株進(jìn)行低溫處理,生理指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果表明:轉(zhuǎn)ox-TabZIP1株系中葉綠素含量高于WT型及bzip1植株,轉(zhuǎn)ox-TabZIP1株系中MDA含量和相對(duì)電導(dǎo)率低于WT型及bzip1植株。
【圖文】：

等非生物脅迫對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的影響生長(zhǎng)發(fā)育過程中，會(huì)受到各種非生物脅迫，包括干旱、高鹽、凍害、低重金屬毒性、O3、CO2、SO2污染、土壤 pH、紫外線（UV-B）照射等旱、溫度、鹽分和金屬毒性是作物損失的主要原因。植物在一定程度上影響。植物都有適合其本身的溫度，太高或太低都會(huì)影響其生長(zhǎng)狀態(tài)，對(duì)低溫而言，冷脅迫是影響植物生長(zhǎng)發(fā)育的最具破壞性的環(huán)境因素之一農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力，冷應(yīng)激通過直接抑制代謝反應(yīng)和間接誘導(dǎo)滲透、氧化和其化過程，，會(huì)嚴(yán)重限制了作物的生長(zhǎng)發(fā)育，對(duì)于一些作物來說，會(huì)導(dǎo)致其們的脅迫信號(hào)級(jí)聯(lián)以克服脅迫的消極影響。然而，很難理解植物是同時(shí)，還是單個(gè)信號(hào)級(jí)聯(lián)控制多種應(yīng)激反應(yīng)。生物體內(nèi)的生物系統(tǒng)非常復(fù)雜應(yīng)（在幾分鐘內(nèi)）開始，到應(yīng)激事件結(jié)束過程中，包括基因、蛋白質(zhì)、信號(hào)分子在克服壓力方面起著至關(guān)重要的作用。然而，很難同時(shí)理解所絡(luò)和反應(yīng)速率。了解所有這些事件需要對(duì)植物由內(nèi)到外，包括形態(tài)、生學(xué)事件的綜合知識(shí)。

pCAMBIA1301-GFP的結(jié)構(gòu)
【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】：2018
【分類號(hào)】：S512.11

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前7條

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2 吳冰;蒼晶;張達(dá);盧秋巍;鄭成成;朱會(huì)杰;杜洋;孟德義;李速;王秀田;包雨卓;劉海龍;;SA處理對(duì)低溫脅迫下冬小麥(Triticum aestivum L.)蔗糖代謝的影響[J];植物生理學(xué)報(bào);2015年04期

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相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 劉麗杰;低溫下ABA調(diào)控冬小麥糖代謝及抗寒基因表達(dá)的研究[D];東北農(nóng)業(yè)大學(xué);2013年

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相關(guān)碩士學(xué)位論文 前3條

1 孟德義;低溫脅迫下冬小麥糖酵解代謝對(duì)外源SA的響應(yīng)[D];東北農(nóng)業(yè)大學(xué);2017年

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3 曾儼;低溫下冬小麥糖積累及代謝關(guān)鍵酶表達(dá)的研究[D];東北農(nóng)業(yè)大學(xué);2011年

本文編號(hào)：2711767