【摘要】：在我國(guó)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(jì)影響。本研究以野生黃花苜蓿(Medicago falcata)為實(shí)驗(yàn)材料,在課題組前期黃花苜蓿轉(zhuǎn)錄組測(cè)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(yùn)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(dá)模式。以植物雙元表達(dá)載體pKGWRR為基本骨架分別構(gòu)建基因的超表達(dá)、對(duì)照和tasiRNA干擾3種表達(dá)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(guò)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(jìn)行脅迫應(yīng)答實(shí)驗(yàn)。以脅迫處理后根組織cDNA為模板,分別檢測(cè)在干旱信號(hào)通路中起關(guān)鍵作用的MtRD2基因和在冷信號(hào)通路中起關(guān)鍵作用的CAS15A基因的相對(duì)表達(dá)量。同時(shí)通過(guò)結(jié)瘤實(shí)驗(yàn)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(wú)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(dá)量隨著時(shí)間均有升高或降低的明顯變化,說(shuō)明MfERF026基因在參與植物對(duì)非生物脅迫的調(diào)節(jié);MfERF086基因在根、莖、葉中的表達(dá)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(dá),而在根組織中其表達(dá)量有緩慢的回升趨勢(shì)。在上述非生物脅迫下過(guò)表達(dá)或者干擾MfERF026基因后,MtRD2基因的表達(dá)量都有明顯的變化,推測(cè)MtRD2基因很可能為MfERF026基因的下游基因,且被MfERF026負(fù)調(diào)控;MfERF086基因表達(dá)被干擾后,MfCAS15A基因的表達(dá)量得到了極顯著提高,說(shuō)明MfERF086基因可能參與調(diào)控了MfCAS15A基因的表達(dá)。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(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：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(duì)非生物逆境脅迫應(yīng)答的研究進(jìn)展物冷脅迫響應(yīng)研究進(jìn)展脅迫對(duì)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(dòng)都會(huì)理機(jī)能[6]。不適應(yīng)溫度波動(dòng)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(dāng)溫度下降到植物的耐受限度以下時(shí)，植物一方面由于以前受由于缺乏對(duì)特定地理環(huán)境的嚴(yán)酷條件的耐寒性和適應(yīng)性，而更容易在冬季對(duì)這種脅迫作出反應(yīng)和適應(yīng)，以便在分子和細(xì)胞水平以及生理生化水平的]，植物對(duì)冷信號(hào)的反應(yīng)是個(gè)復(fù)雜的過(guò)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(méi)有為花粉萌發(fā)提供能量的淀粉積累。沒(méi)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(xì)胞大分子的直接結(jié)果減慢，細(xì)胞膜固著，細(xì)胞膜功能喪失[10]。低溫脅迫效應(yīng)包括葉片膨脹和生長(zhǎng)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(xì)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(yán)重脫水引起的[20][21]。還有另一個(gè)證據(jù)表明，冷凍誘導(dǎo)導(dǎo)致細(xì)胞膜損傷，細(xì)胞間的冰會(huì)與細(xì)胞壁和細(xì)胞膜形成粘連，導(dǎo)致細(xì)胞破裂[2表明，低溫會(huì)引發(fā)蛋白質(zhì)變性，有可能導(dǎo)致細(xì)胞損傷[23]，以質(zhì)膜作為檢測(cè)冷，啟動(dòng)冷應(yīng)激信號(hào)感知的生理變化過(guò)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(fù)調(diào)控 ICE 到 CBF 基因上游啟動(dòng)子序列上，誘導(dǎo) CBF 表達(dá)[30]。CBF 可以，可以有效降低低溫環(huán)境對(duì)細(xì)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(bào)道其在冷應(yīng)激信號(hào)傳導(dǎo)中的作用，特別是關(guān)于其通過(guò) C，Niu 等在黃花苜蓿中中分離出兩個(gè) MfDREB 基因，分別命名對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，推測(cè)由 MfDREB1 和 MfDREB1s 編碼的蛋白低溫處理的耐受性[33]。

【相似文獻(xiàn)】

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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(hào)：2802966