番茄(Solanum lycopersicum L.)是深受人們喜愛的一種世界性蔬菜,具有很高的營養(yǎng)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。我國是目前世界上番茄產(chǎn)量最大的國家,因此,實(shí)現(xiàn)番茄的優(yōu)質(zhì)、高效生產(chǎn)至關(guān)重要。在實(shí)際生產(chǎn)中,各種非生物脅迫嚴(yán)重影響番茄的品質(zhì)和產(chǎn)量,尤其是鹽脅迫。MYB轉(zhuǎn)錄因子是植物中最重要的一類轉(zhuǎn)錄因子,研究表明,其時(shí)空表達(dá)存在特異性,廣泛參與調(diào)節(jié)植物的眾多生長(zhǎng)發(fā)育進(jìn)程和抗逆性。本研究克隆了番茄中一個(gè)響應(yīng)非生物脅迫的R2R3MYB基因SlMYB102,并對(duì)其進(jìn)行功能驗(yàn)證,具體結(jié)果如下:生物信息學(xué)分析表明,SlMYB102編碼362個(gè)氨基酸殘基;預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)分子量為41.522kD;等電點(diǎn)為5.60;疏水性平均值為-0.746,表明S1MYB102屬于親水性蛋白;不穩(wěn)定系數(shù)為41.10,表明S1MYB102蛋白可能為不穩(wěn)定蛋白;二級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)顯示該蛋白包含16.9%的a螺旋,0.6%的β折疊,82.6%的無規(guī)則卷曲;定位于細(xì)胞核中;具有轉(zhuǎn)錄激活活性。利用實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)了SlMYB102基因在根、莖、葉、花、果中的表達(dá)量,結(jié)果顯示該基因在檢測(cè)的各組織中都有表達(dá),但在莖、葉、花中表達(dá)量較高,表明SlMKB102可能在莖、葉、花中起作用。為了驗(yàn)證S1MYB102的功能,采用農(nóng)桿菌介導(dǎo)的番茄遺傳轉(zhuǎn)化方法將構(gòu)建的SlMYB102基因的過表達(dá)載體轉(zhuǎn)入矮生番茄Micro-Tom中,通過PCR驗(yàn)證得到3個(gè)轉(zhuǎn)基因株系。利用實(shí)時(shí)熒光定量PCR檢測(cè)轉(zhuǎn)基因株系的表達(dá)量,挑選出過表達(dá)倍數(shù)顯著的2個(gè)株系,命名為OE-1和OE-2,用以進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。種子萌發(fā)速率試驗(yàn)結(jié)果顯示,OE株系種子的萌發(fā)顯著快于WT,表明SlMYY102參與調(diào)控種子的萌發(fā)。測(cè)量并統(tǒng)計(jì)WT和OE株系在幼苗期及出現(xiàn)第一朵花序時(shí)期的株高,結(jié)果發(fā)現(xiàn)OE植株的高度顯著低于WT,說明過表達(dá)SlMYY102基因影響番茄株商。為了驗(yàn)證SlMYY102在鹽脅迫抗性中的作用,首先檢測(cè)了 NaCl脅迫處理不同時(shí)間WT和OE植株中SlMYB102以及鹽脅迫響應(yīng)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑相關(guān)基因的表達(dá)量。結(jié)果發(fā)現(xiàn),NaCl脅迫處理24h后,OE株系中所有被檢測(cè)基因的轉(zhuǎn)錄水平均高于WT,進(jìn)一步證明SlMYB102參與了鹽脅迫響應(yīng)。與未處理的對(duì)照株系的株高相比,NaCl脅迫處理下,WT和OE株系在幼苗時(shí)期植株高度均降低,但是比較OE與WT植株高度未見顯著性差異,說明過表達(dá)SlMYB102可以減少NaCl脅迫對(duì)番茄幼苗生長(zhǎng)的影響。鹽處理10天后檢測(cè)WT和OE植株中脯氨酸和抗氧化酶活性,發(fā)現(xiàn)OE植株中脯氨酸含量以及POD、CAT、SOD酶活性均高于WT,說明過表達(dá)SlMKB102能夠在一定程度上提高番茄的耐鹽性。本研究結(jié)果表明,過表達(dá)番茄R2R3MYB基因SlMYB102能夠提高植株對(duì)于NaCl脅迫的抗性,為番茄耐鹽品種的培育提供了一定的理論基礎(chǔ)。
【學(xué)位單位】：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2017
【中圖分類】：S641.2
【文章目錄】：
縮略詞對(duì)照表
中文摘要
Abstract
1 前言
    1.1 研究目的和意義
    1.2 國內(nèi)外研究進(jìn)展
        1.2.1 鹽脅迫響應(yīng)機(jī)制研究進(jìn)展
        1.2.2 植物耐鹽性研究進(jìn)展
        1.2.3 MYB轉(zhuǎn)錄因子研究進(jìn)展
    1.3 基因功能研究方法——反向遺傳學(xué)
    1.4 主要實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及技術(shù)路線
2 材料與方法
    2.1 試驗(yàn)材料
        2.1.1 植物材料
        2.1.2 菌株及質(zhì)粒
        2.1.3 試劑及設(shè)備
        2.1.4 培養(yǎng)基的配制
    2.2 試驗(yàn)方法
        2.2.1 SlMYB102基因的生物信息學(xué)分析
        2.2.2 SlMYB102基因的組織表達(dá)特異性檢測(cè)
        2.2.3 SlMYB102過表達(dá)載體的構(gòu)建
        2.2.4 SlMYB102基因的遺傳轉(zhuǎn)化及轉(zhuǎn)基因驗(yàn)證
        2.2.5 NaCl脅迫對(duì)野生型番茄和轉(zhuǎn)基因番茄的生理特性的影響
        2.2.6 SlMYB102酵母雙雜交自激活驗(yàn)證
3 結(jié)果與分析
    3.1 SlMYB102基因的克隆
    3.2 SlMYB102基因的生物信息學(xué)分析
        3.2.1 SlMYB102蛋白的一級(jí)結(jié)構(gòu)
        3.2.2 SlMYB102蛋白的二級(jí)結(jié)構(gòu)
        3.2.3 SlMYB102蛋白的三級(jí)結(jié)構(gòu)
        3.2.4 SlMYB102蛋白與其他R2R3MYB蛋白的進(jìn)化關(guān)系分析
        3.2.5 SlMYB102蛋白的亞細(xì)胞定位
        3.2.6 SlMYB102基因組織表達(dá)分析
    3.3 SlMYB102基因過表達(dá)載體的構(gòu)建及遺傳轉(zhuǎn)化
        3.3.1 SlMYB102基因過表達(dá)載體的構(gòu)建
        3.3.2 SlMYB102基因的遺傳轉(zhuǎn)化
        3.3.3 SlMYB102過表達(dá)植株轉(zhuǎn)基因驗(yàn)證
        3.3.4 SlMYB102過表達(dá)株系表達(dá)量檢測(cè)
    3.4 SlMYB102過表達(dá)株系表型初步觀察
        3.4.1 過表達(dá)SlMYB102提高了種子萌發(fā)速率
        3.4.2 過表達(dá)SlMYB102影響植株高度
        3.4.3 SlMYB102過表達(dá)株系的花、果外觀與WT相比無顯著變化
    3.5 過表達(dá)SlMYB102增強(qiáng)了番茄植株的耐鹽性
        3.5.1 NaCl脅迫下SlMYB102及鹽脅迫響應(yīng)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑相關(guān)基因表達(dá)量分析
        3.5.2 轉(zhuǎn)基因株系不同組織中SlMYB102表達(dá)量檢測(cè)
        3.5.3 NaCl脅迫對(duì)WT和過表達(dá)株系幼苗的影響
        3.5.4 NaCl對(duì)WT及轉(zhuǎn)基因植株生理特性的影響
    3.6 SlMYB102具有轉(zhuǎn)錄激活活性
4 討論
    4.1 SlMYB102定位于細(xì)胞核中是其功能實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)
    4.2 SlMYB102的組織表達(dá)特性分析
    4.3 野生型與轉(zhuǎn)基因番茄株高差異分析
    4.4 SlMYB102可能參與了番茄中多個(gè)鹽脅迫響應(yīng)信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)通路
5 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2859029