發(fā)布時(shí)間：2022-08-13 14:37

　　作為世界主要糧食作物之一,水稻（Oryza sativa L.）的穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)對(duì)保障糧食安全具有至關(guān)重要的意義。水稻在生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)水分有極大需求,然而,我國(guó)水資源匱乏,旱災(zāi)頻發(fā),隨著全球環(huán)境惡化與氣候異常加劇了旱災(zāi)的程度,這使得水稻的生產(chǎn)受到非常嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。因此,挖掘水稻抗旱基因,探究水稻抗旱機(jī)理,從而培育具有節(jié)水抗旱特性的水稻品種,對(duì)于穩(wěn)定糧食安全十分重要。轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子通過(guò)調(diào)控一系列下游基因的轉(zhuǎn)錄,在植物生長(zhǎng)發(fā)育、抵御逆境等方面發(fā)揮重要作用,因此挖掘與鑒定水稻中與抗旱性相關(guān)的轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子,對(duì)培育節(jié)水抗旱稻（WDR）具有重要價(jià)值。本實(shí)驗(yàn)室前期選取了不同抗旱類型的典型材料,進(jìn)行了耐旱性分析和轉(zhuǎn)錄組測(cè)序分析,獲得了多個(gè)耐旱性基因共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)。本文對(duì)其中的5個(gè)編碼轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子的基因進(jìn)行克隆和轉(zhuǎn)基因材料的創(chuàng)制。并對(duì)其中一個(gè)編碼AP2/ERF轉(zhuǎn)錄因子的Os ERF65基因進(jìn)行了詳細(xì)的功能研究。主要結(jié)果如下:1. 對(duì)5個(gè)編碼轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子的耐旱候選基因進(jìn)行了基因克隆、超表達(dá)載體和CRISPR/Cas9基因敲除載體的構(gòu)建,并且利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法對(duì)日本晴水稻進(jìn)行了遺傳轉(zhuǎn)化,通過(guò)分子鑒定獲得了相應(yīng)的轉(zhuǎn)基因... 

【文章頁(yè)數(shù)】：90 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
縮寫名詞表
1 前言
    1.1 研究問(wèn)題的由來(lái)
    1.2 植物的抗旱性
        1.2.1 植物抗旱性的類型
        1.2.2 植物抗旱性的鑒定指標(biāo)
            1.2.2.1 形態(tài)指標(biāo)
            1.2.2.2 生長(zhǎng)指標(biāo)
            1.2.2.3 生理生化指標(biāo)
    1.3 植物在非生物脅迫下的應(yīng)答調(diào)控
        1.3.1 植物對(duì)非生物脅迫應(yīng)答的一般途徑
        1.3.2 植物激素在植物非生物脅迫信號(hào)傳遞中的作用
            1.3.2.1 ABA在植物非生物脅迫信號(hào)傳遞中的作用
            1.3.2.2 乙烯在植物非生物脅迫信號(hào)傳遞中的作用
    1.4 植物中ERF轉(zhuǎn)錄因子研究進(jìn)展
        1.4.1 AP2/ERF轉(zhuǎn)錄因子家族結(jié)構(gòu)特征與分類
        1.4.2 AP2/ERF轉(zhuǎn)錄因子家族在植物應(yīng)對(duì)非生物脅迫時(shí)的作用
            1.4.2.1 AP2/ERF家族在植物應(yīng)對(duì)干旱脅迫時(shí)的作用
            1.4.2.2 AP2/ERF家族在植物應(yīng)對(duì)其他非生物脅迫中的作用
    1.5 研究的目的和意義
2 材料與方法
    2.1 水稻材料
    2.2 菌株與載體
    2.3 耐旱候選基因的篩選、克隆及生物信息學(xué)分析
    2.4 載體構(gòu)建與遺傳轉(zhuǎn)化
        2.4.1 耐旱候選基因超量表達(dá)載體的構(gòu)建
        2.4.2 耐旱候選基因CRISPR/Cas9 敲除載體的構(gòu)建
        2.4.3 遺傳轉(zhuǎn)化
    2.5 表達(dá)量檢測(cè)
        2.5.1 RNA提取及cDNA合成
        2.5.2 實(shí)時(shí)定量PCR
    2.6 轉(zhuǎn)基因植株檢測(cè)
        2.6.1 超表達(dá)轉(zhuǎn)基因植株的分子鑒定
        2.6.2 CRISPR/Cas9 敲除轉(zhuǎn)基因植株的分子鑒定
    2.7 用于候選基因表達(dá)模式分析的材料
    2.8 水稻材料苗期抗逆性鑒定
    2.9 水稻抗逆性相關(guān)生理指標(biāo)的檢測(cè)
        2.9.1 過(guò)氧化氫含量的測(cè)定
        2.9.2 丙二醛含量的測(cè)定
        2.9.3 脯氨酸含量的測(cè)定
    2.10 轉(zhuǎn)基因植株轉(zhuǎn)錄組測(cè)序分析
        2.10.1 轉(zhuǎn)錄組測(cè)序
        2.10.2 差異表達(dá)基因的驗(yàn)證
    2.11 目標(biāo)蛋白的亞細(xì)胞定位分析
        2.11.1 煙草葉片瞬時(shí)表達(dá)
        2.11.2 水稻原生質(zhì)體瞬時(shí)表達(dá)
    2.12 酵母細(xì)胞中的生化實(shí)驗(yàn)
        2.12.1 酵母中的反式激活活性鑒定
        2.12.2 酵母雙雜交
3 結(jié)果與分析
    3.1 水稻耐旱性轉(zhuǎn)錄因子的挖掘和轉(zhuǎn)基因植株的構(gòu)建
        3.1.1 轉(zhuǎn)基因植株耐旱性轉(zhuǎn)錄組分析及候選基因挖掘
        3.1.2 耐旱候選基因的克隆、超量表達(dá)和基因敲除載體的構(gòu)建及水稻遺傳轉(zhuǎn)化
        3.1.3 耐旱候選基因超表達(dá)轉(zhuǎn)基因植株的分子鑒定
        3.1.4 耐旱候選基因敲除轉(zhuǎn)基因植株的分子鑒定
    3.2 水稻耐旱候選基因OsERF65的功能研究
        3.2.1 OsERF65序列分析
        3.2.2 OsERF65蛋白序列比對(duì)與聚類分析
        3.2.3 OsERF65基因上游啟動(dòng)子的轉(zhuǎn)錄調(diào)控元件分析
        3.2.4 OsERF65在逆境下的表達(dá)模式分析
        3.2.5 OsERF65蛋白的亞細(xì)胞定位和轉(zhuǎn)錄激活活性分析
        3.2.6 OsERF65的轉(zhuǎn)基因植株的獲得
        3.2.7 OsERF65超表達(dá)材料的耐旱性分析
        3.2.8 oserf65突變體材料的耐旱性分析
        3.2.9 OsERF65轉(zhuǎn)基因植株的轉(zhuǎn)錄組測(cè)序分析
        3.2.10 下游DEGs啟動(dòng)子的順式作用元件分析
        3.2.11 OsERF65互作蛋白的篩選及驗(yàn)證
        3.2.12 Os ERF65在WDR中的表達(dá)模式分析
4 討論
    4.1 OsERF65正調(diào)控水稻的耐旱性
    4.2 Os ERF65 編碼一個(gè)典型的ERF轉(zhuǎn)錄因子
    4.3 OsERF65的表達(dá)受非生物逆境脅迫的誘導(dǎo)
    4.4 Os ERF65對(duì)WDR育種的意義
參考文獻(xiàn)
附錄
    附錄Ⅰ 附圖
    附錄Ⅱ 附表
    附錄Ⅲ 部分實(shí)驗(yàn)的詳細(xì)操作程序
    附錄Ⅳ 作者簡(jiǎn)介
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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