大豆是我國重要的糧食作物和油料作物,其種植區(qū)域廣泛,但各種植地區(qū)都易受到干旱影響。干旱是造成農(nóng)作物減產(chǎn)幅度最大的非生物脅迫因素,提高作物的抗旱能力,是緩解水資源緊張,保障農(nóng)業(yè)長久穩(wěn)定發(fā)展的有效途徑。生長素對(duì)植物生長發(fā)育具有重要的調(diào)節(jié)作用,近年研究發(fā)現(xiàn)生長素相關(guān)基因在植物中過表達(dá)或沉默可改變植物對(duì)逆境的適應(yīng)能力。本研究在前期運(yùn)用Illumina/solexa高通量測序技術(shù)對(duì)大豆耐旱品種晉豆21和干旱敏感品種中豆33進(jìn)行脫水脅迫響應(yīng)的數(shù)字基因表達(dá)譜分析,在此基礎(chǔ)上,本文的主要研究結(jié)果如下:1.從耐旱品種晉豆21與干旱敏感品種中豆33的表達(dá)譜數(shù)據(jù)中篩選獲得10個(gè)存在表達(dá)差異的生長素相關(guān)候選基因,完成了10個(gè)生長素相關(guān)候選基因的克隆,植物超量表達(dá)載體的構(gòu)建及擬南芥遺傳轉(zhuǎn)化試驗(yàn),獲得了10個(gè)候選基因的轉(zhuǎn)基因株系。在10個(gè)候選基因中9個(gè)基因編碼區(qū)序列均與williams 82一致,1個(gè)候選基因15k（Glyma15g15010.1）編碼區(qū)序列同williams 82相應(yīng)基因存在1個(gè)單堿基差異,該基因編碼區(qū)序列全長1785bp,氨基酸位點(diǎn)在第373處有差異（williams82中為脯氨酸,晉豆21則... 

【文章來源】：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京市

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

逆境脅迫相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子調(diào)控網(wǎng)絡(luò)（Shinozakietal.,2007）

ormanly et al., 2010）。色氨酸依賴途徑在不同植物中有不同的子途徑，目前有四酸為前體物質(zhì)合成 IAA，分別是：吲哚-3-乙酰胺途徑（IAM）、吲哚-3-丙酮酸途徑徑（TAM）、吲哚-3-乙醛肟（IAOX）途徑（Pollmann et al., 2009; Normanly et al.,生長素在不同植物中進(jìn)化上的保守性分析發(fā)現(xiàn) IAM 或 TAM 是植物中普遍合成 賴色氨酸途徑的不同子途徑在植物中的生長素合成途徑如圖 1.2。

誘導(dǎo)上調(diào)表達(dá)。水稻 OsGH3.13 激活突變體表現(xiàn)抗旱能力增加，而 T-DNA 插入突變迫的敏感性提高（Zhang et al., 2009）。YUCCA 家族是生長素合成中的限速酶，水稻族基因 OsCOW1 突變會(huì)導(dǎo)致水稻對(duì)水分的敏感性增加，過表達(dá) YUCCA 家族基因會(huì)旱性增強(qiáng)（Woo et al., 2007）。生長素轉(zhuǎn)運(yùn)受體蛋白參與植物對(duì)干旱的響應(yīng)，過表轉(zhuǎn)基因水稻中 OsDREB2A 和 OsAP37 的表達(dá)上調(diào)并且抗旱性增加，ZIFL1 蛋白是 M家族成員，是一種依靠質(zhì)子梯度提供能量的次級(jí)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，它在干旱和極性運(yùn)輸中性剪接形成兩種形式的基因產(chǎn)物（ZIF1.1、ZIF1.3），ZIF1.1 定位在根系細(xì)胞的液泡F1.3 定位在氣孔保衛(wèi)細(xì)胞的質(zhì)膜上，過表達(dá) ZIF1.3 會(huì)使得氣孔關(guān)閉較多，植株的抗Remy et al., 2013）。miRNA 也參與植物的逆境脅迫，Kinoshita 等（2012）發(fā)現(xiàn)滲透167a/b 和它的前體 pri-miR167a 的積累量都下降，其靶基因 IAR3（IAA-Ala 水解酶），而 iar3 突變體表現(xiàn)對(duì)干旱高度敏感（Kinoshita et al., 2012）。素在干旱條件下具有顯著的調(diào)控作用，內(nèi)源生長素的增加和外源施加生長素都可以抗旱性。生長素可以誘導(dǎo)干旱相關(guān)基因的上調(diào)表達(dá)（RAB18、RD22、RD29A、RD29B等），并且可以通過提升活性氧清除系統(tǒng)的能力來維持植物體內(nèi) ROS 的平衡，生長過影響根系結(jié)構(gòu)、ABA 信號(hào)交叉途徑響應(yīng)基因的表達(dá)等來提高植物的抗旱性。生長的途徑總結(jié)如圖 1.3。

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3494349