【摘要】：菠菜(Spinacia oleracea L.)屬耐寒蔬菜,營養(yǎng)生長適宜的溫度為15-20℃,25℃以上生長不良,產(chǎn)量低品質(zhì)差,甚至于死亡。植物在受到熱脅迫時,會產(chǎn)生一系列從細(xì)胞到生理水平的反應(yīng)。這一系列的反應(yīng)會受到多基因調(diào)控。在這些基因中,熱激轉(zhuǎn)錄因子是主要的調(diào)節(jié)因子,在脅迫反應(yīng)中它們不斷激活并將信號傳遞和放大,調(diào)控下游基因的表達(dá)。通過全基因組檢索分析,菠菜共鑒定出16個SoHsfs家族全長基因,其中A類8個,B類6個和C類1個,并已克隆了各基因的編碼區(qū)全長,預(yù)測了SoHsfs蛋白的生物學(xué)功能。對SoHsfs基因的具體抗逆功能尚未有研究報道。本研究通過實時定量RT-PCR分析,SoHsfB1、SoHsfB2.1、SoHsfB2.2和SoHsfA1基因在菠菜各組織中均有表達(dá);SoHsfB1、SoHsfB2.1、SoHsfB2.2和SoHsfA1基因均可受高溫誘導(dǎo)而表達(dá)水平升高,尤其B類熱激轉(zhuǎn)錄因子SoHsfB1、SoHsfB2.1、SoHsfB2.2在高溫脅迫后表達(dá)水平大幅提高。利用INVScl(pYES2)酵母表達(dá)系統(tǒng)對重組酵母進(jìn)行鹽、堿、重金屬、氧化和干旱脅迫等非生物脅迫處理,分析發(fā)現(xiàn)SoHsfB1、SoHsfB2.1、SoHsfB2.2和SoHsfA1基因均能不同程度的提高重組酵母的抗非生物脅迫能力。其中SoHsfB1基因表達(dá)不僅能提高重組酵母的耐鹽性和耐堿(Na_2CO_3)性,還增強了抗氧化脅迫以及抗重金屬(CuSO_4)脅迫能力;相較其它處理,轉(zhuǎn)SoHsfA1酵母的耐堿(NaHCO_3)和干旱脅迫能力更強;轉(zhuǎn)SoHsfB2.1和轉(zhuǎn)SoHsfB2.2基因酵母在抵抗重金屬(CdCl_2)脅迫下所表現(xiàn)的抗性最強。同時將上述基因組成型過表達(dá)于擬南芥(Columbia),通過對各轉(zhuǎn)基因擬南芥株系的抗逆(高溫、鹽、堿、重金屬和干旱脅迫)功能分析顯示,過表達(dá)SoHsfB1、SoHsfB2.1、SoHsfB2.2和SoHsfA1基因參與了轉(zhuǎn)基因擬南芥萌發(fā)過程中對非生物脅迫的應(yīng)答,提高了轉(zhuǎn)基因擬南芥萌發(fā)過程中對非生物脅迫的耐受能力,以及轉(zhuǎn)基因擬南芥幼苗的耐高溫能力。本研究為進(jìn)一步深入的研究菠菜耐熱機理奠定基礎(chǔ),為菠菜耐熱分子輔助育種提供理論支持。
【學(xué)位授予單位】：上海師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：S636.1
【圖文】：

圖 1.1 植物熱激響應(yīng)通路（2）高溫脅迫影響蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性，使蛋白質(zhì)疏水殘基暴露，影響蛋白質(zhì)的定性，進(jìn)而可能觸發(fā)未折疊蛋白反應(yīng)（UPR Unfolded protein response）響應(yīng)徑，就目前發(fā)現(xiàn)而言，在植物體內(nèi)已發(fā)現(xiàn)兩條UPR響應(yīng)途徑，分別為細(xì)胞質(zhì)和

菠菜SoHsfs基因的保守基序motif

菠菜SoHsfs基因的進(jìn)化樹

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1 董雪芳;菠菜HsfA1和HsfBs基因的功能研究[D];上海師范大學(xué);2019年

本文編號：2768936