【摘要】：在我國種植苜蓿的地區(qū)因非生物脅迫造成的牧草減產(chǎn),家畜飼料供應(yīng)緊張而每年造成不小的經(jīng)濟影響。本研究以野生黃花苜蓿(Medicago falcata)為實驗材料,在課題組前期黃花苜蓿轉(zhuǎn)錄組測序結(jié)果的基礎(chǔ)上分析并克隆了2條ERF基因家族成員cDNA,分別命名為MfERF026和MfERF086。運用Q-PCR技術(shù)分析研究了黃花苜蓿MfERF026和MfERF086基因在低溫、高鹽、干旱等非生物脅迫下根、莖和葉中的表達模式。以植物雙元表達載體pKGWRR為基本骨架分別構(gòu)建基因的超表達、對照和tasiRNA干擾3種表達載體。將上述3種重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)入到發(fā)根農(nóng)桿菌Arqua1中,通過發(fā)根農(nóng)桿菌介導(dǎo)的毛根轉(zhuǎn)化法將外源基因轉(zhuǎn)入到截形苜蓿A17根組織中培養(yǎng)2周后分別進行脅迫應(yīng)答實驗。以脅迫處理后根組織cDNA為模板,分別檢測在干旱信號通路中起關(guān)鍵作用的MtRD2基因和在冷信號通路中起關(guān)鍵作用的CAS15A基因的相對表達量。同時通過結(jié)瘤實驗分析研究MfERF026和MfERF086基因是否參與根瘤菌的結(jié)瘤作用。結(jié)果表明,黃花苜蓿MfERF026基因和MfERF086基因?qū)Ω鼍鸁o明顯應(yīng)答,但是2條基因都響應(yīng)低溫、高鹽、干旱等多種非生物脅迫。在上述非生物脅迫下,MfERF026基因在根、莖、葉中的表達量隨著時間均有升高或降低的明顯變化,說明MfERF026基因在參與植物對非生物脅迫的調(diào)節(jié);MfERF086基因在根、莖、葉中的表達被抑制,在-8℃冷凍脅迫和ABA脅迫下其在莖組織中幾乎不表達,而在根組織中其表達量有緩慢的回升趨勢。在上述非生物脅迫下過表達或者干擾MfERF026基因后,MtRD2基因的表達量都有明顯的變化,推測MtRD2基因很可能為MfERF026基因的下游基因,且被MfERF026負調(diào)控;MfERF086基因表達被干擾后,MfCAS15A基因的表達量得到了極顯著提高,說明MfERF086基因可能參與調(diào)控了MfCAS15A基因的表達。本研究將為牧草育種提供候選基因。
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：S541.9
【圖文】：

野生黃花苜蓿 ERF 家族成員 MfERF026 和 MfERF086 基因的克隆及功能鑒定1.2 植物對非生物逆境脅迫應(yīng)答的研究進展物冷脅迫響應(yīng)研究進展脅迫對植物的影響寒害的表型表現(xiàn)為具有高度的變異性，低溫或者冷熱之間的快速波動都會理機能[6]。不適應(yīng)溫度波動環(huán)境的植物容易受到組織損傷和低溫脅迫[7]。植重的損害，當溫度下降到植物的耐受限度以下時，植物一方面由于以前受由于缺乏對特定地理環(huán)境的嚴酷條件的耐寒性和適應(yīng)性，而更容易在冬季對這種脅迫作出反應(yīng)和適應(yīng)，以便在分子和細胞水平以及生理生化水平的]，植物對冷信號的反應(yīng)是個復(fù)雜的過程，植物冷應(yīng)激反應(yīng)和獲得耐受的四示

野生黃花苜蓿 ERF 家族成員 MfERF026 和 MfERF086 基因的克隆及功能鑒定有糖，就沒有為花粉萌發(fā)提供能量的淀粉積累。沒有花粉，授粉就不能發(fā)生量的主要原因之一[9]。低溫脅迫(<20℃)是低溫作用于細胞大分子的直接結(jié)果減慢，細胞膜固著，細胞膜功能喪失[10]。低溫脅迫效應(yīng)包括葉片膨脹和生長減、萎黃病[16]，在敏感植物中，可能導(dǎo)致壞死和生殖成分發(fā)育受損，限制種子18][19]。同的研究表明，細胞的膜系統(tǒng)是植物凍害的主要部位，此外，有證據(jù)表明，損傷主要是由于脅迫嚴重脫水引起的[20][21]。還有另一個證據(jù)表明，冷凍誘導(dǎo)導(dǎo)致細胞膜損傷，細胞間的冰會與細胞壁和細胞膜形成粘連，導(dǎo)致細胞破裂[2表明，低溫會引發(fā)蛋白質(zhì)變性，有可能導(dǎo)致細胞損傷[23]，以質(zhì)膜作為檢測冷，啟動冷應(yīng)激信號感知的生理變化過程如圖 1.2 所示。

野生黃花苜蓿 ERF 家族成員 MfERF026 和 MfERF086 基因的克隆及功能鑒定。ICE（Inducer of CBF expression）是轉(zhuǎn)錄激活因子，可激活下具有 3 類連接酶( RING E3 ligase) 活性的 HOS1 可負調(diào)控 ICE 到 CBF 基因上游啟動子序列上，誘導(dǎo) CBF 表達[30]。CBF 可以，可以有效降低低溫環(huán)境對細胞造成的傷害[31]。脫落酸是一種類種子休眠和脫落中的作用，它還是在多種非生物脅迫條件的反應(yīng)有研究報道其在冷應(yīng)激信號傳導(dǎo)中的作用，特別是關(guān)于其通過 C，Niu 等在黃花苜蓿中中分離出兩個 MfDREB 基因，分別命名對其結(jié)構(gòu)進行分析，推測由 MfDREB1 和 MfDREB1s 編碼的蛋白低溫處理的耐受性[33]。

【相似文獻】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 付佳賓;野生黃花苜蓿ERF家族成員MfERF026和MfERF086基因的克隆及初步功能研究[D];內(nèi)蒙古大學(xué);2019年

本文編號：2802966