逆境脅迫包括干旱、高鹽、低溫、傷害等,嚴重影響植物的正常生長發(fā)育過程,甚至可能導致植物死亡。植物在適應環(huán)境的過程中,產生了一系列復雜的抵抗和適應逆境脅迫的機理機制。了解這些作用機制,能為利用基因工程手段改良作物抗性提供理論基礎。番茄（Solamum20lycopersicum）作為世界普遍栽培的重要果蔬之一,也作為植物科學研究中的重要的模式植物之一,在栽培過程中,常常遇到各種非生物脅迫因子影響,導致番茄減產。因此,利用番茄揭示植物的抗逆機制,獲得抗逆的新品種具有重要的理論意義和實用價值。bZIP（basic20region/leucine20zippermotif,bZIP）是一類廣泛存在于真核生物中的轉錄因子家族,主要參與調控植物逆境應答、生長發(fā)育等生理生化過程,包括植物生長、衰老、花發(fā)育、損傷、果實成熟、種子成熟、非生物脅迫等。在番茄基因組中,預測存在70個bZIP轉錄因子。研究結合前期基因芯片分析結果,通過生物信息學分析,分離并克隆了番茄的SlbZIP38基因,推測其在番茄的非生物脅迫過程中發(fā)揮著作用。雖然bZIP家族基因在其他物種中已有很多相關研究,然而番茄的bZIP家族相關基... 

【文章來源】：西南大學重慶市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數】：135 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 番茄概述
    1.2 逆境脅迫
    1.3 植物響應干旱和高鹽脅迫的作用機理
        1.3.1 植物響應干旱脅迫的作用機理
        1.3.2 植物響應高鹽脅迫的作用機理
    1.4 轉錄因子
        1.4.1 轉錄因子結構研究進展
        1.4.2 轉錄因子功能研究進展
        1.4.3 逆境相關轉錄因子
    1.5 bZIP家族轉錄因子研究進展
        1.5.1 bZIP家族轉錄因子的分類
        1.5.2 bZIP家族轉錄因子在逆境下的作用及響應
    1.6 bZIP轉錄因子參與調控的ABA信號途徑
        1.6.1 脫落酸(ABA)
        1.6.2 植物中bZIP轉錄因子參與調控的ABA信號途徑
    1.7 研究目的和意義
    1.8 研究的主要內容及技術路線
第2章 SlbZIP38基因的克隆及生物信息學分析
    2.1 實驗材料和試劑
        2.1.1 實驗材料
        2.1.2 實驗試劑及配制
    2.2 儀器設備
    2.3 實驗方法
        2.3.1 SlbZIP38基因的克隆
        2.3.2 SlbZIP38蛋白結構分析
        2.3.3 啟動子區(qū)域分析
        2.3.4 SlbZIP38蛋白與其他bZIP蛋白序列的系統(tǒng)進化分析
        2.3.5 SlbZIP38蛋白與其他bZIP蛋白序列同源比對
        2.3.6 SlbZIP38在番茄中的亞細胞定位
    2.4 結果與分析
        2.4.1 SlbZIP38基因的克隆
        2.4.2 SlbZIP38蛋白結構分析
        2.4.3 啟動子區(qū)域分析
        2.4.4 SlbZIP38在番茄中的亞細胞定位
    2.5 小結
第3章 SlbZIP38基因的表達模式及誘導因素分析
    3.1 實驗材料和試劑
        3.1.1 實驗材料
        3.1.2 實驗試劑及配制
    3.2 儀器設備
    3.3 實驗方法
        3.3.1 番茄植株的激素處理及樣品收集
        3.3.2 番茄植株的非生物脅迫及樣品收集
        3.3.3 果實樣品收集
        3.3.4 各樣品的總RNA提取及cDNA合成
        3.3.5 SlbZIP38基因的qRT-PCR的引物設計及擴增條件摸索
        3.3.6 SlbZIP38基因的表達模式
    3.4 結果與分析
        3.4.1 RNA提取質量檢測
        3.4.2 qRT-PCR引物擴增條件
        3.4.3 SlbZIP38基因在激素處理中的表達分析
        3.4.4 SlbZIP38基因在非生物脅迫處理中的表達分析
        3.4.5 SlbZIP38基因在不同時期果實中的表達分析
    3.5 小結
第4章 植物表達載體的構建及番茄遺傳轉化
    4.1 實驗材料和試劑
        4.1.1 實驗材料
        4.1.2 實驗試劑及配制
    4.2 實驗儀器設備
    4.3 實驗方法
        4.3.1 pVCT2024-SlbZIP38超表達載體的構建
        4.3.2 CRISPR/Cas9沉默表達載體的構建
        4.3.3 pVCT2024-SlbZIP38超表達載體和CRISPR/Cas9沉默表達載體的遺傳轉化
        4.3.4 轉基因陽性植株的檢測
        4.3.5 超表達植株的篩選
        4.3.6 沉默表達植株的篩選
    4.4 實驗結果與分析
        4.4.1 pVCT2024-SlbZIP38超表達載體的構建
        4.4.2 CRISPR/Cas9沉默表達載體的構建
        4.4.3 pVCT2024-SlbZIP38超表達載體的遺傳轉化
        4.4.4 轉基因陽性植株的檢測
        4.4.5 超表達陽性植株的篩選
        4.4.6 CRISPR/Cas9沉默表達植株的篩選
    4.5 小結
第5章 SlbZIP38基因的功能研究
    5.1 實驗材料和試劑
        5.1.1 實驗材料
        5.1.2 實驗試劑及配制
    5.2 實驗儀器設備
    5.3 實驗方法
        5.3.1 轉基因植株對外源ABA敏感檢測
        5.3.2 SlbZIP38基因在干旱脅迫中的功能分析
        5.3.3 SlbZIP38基因在高鹽脅迫中的功能分析
        5.3.4 SlbZIP38的互作蛋白篩選及分析
    5.4 實驗結果與分析
        5.4.1 轉基因植株對外源ABA敏感檢測
        5.4.2 SlbZIP38基因在干旱脅迫中的功能分析
        5.4.3 SlbZIP38基因在高鹽脅迫中的功能分析
        5.4.4 SlbZIP38的互作蛋白篩選及分析
    5.5 小結
第6章 討論
    6.1 CRISPR/Cas9沉默表達載體構建和功能研究
    6.2 SlbZIP38基因可能參與調控番茄果實成熟
    6.3 SlbZIP38基因在番茄干旱脅迫條件下可能的機制分析
    6.4 SlbZIP38基因在番茄高鹽脅迫條件下可能的機制分析
    6.5 SlbZIP38蛋白的互作網絡分析
第7章 結論與展望
    7.1 結論
    7.2 創(chuàng)新點
    7.3 展望
參考文獻
附錄
致謝
在學期間發(fā)表文章及參加課題


【參考文獻】：
期刊論文
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[4]番茄bZIP轉錄因子家族的生物信息學分析[J]. 朱蕓曄,薛冰,王安全,王文杰,周昂,黃勝雄,劉永勝.  應用與環(huán)境生物學報. 2014(05)
[5]植物HD-Zip轉錄因子的生物學功能[J]. 王宏,李剛波,張大勇,藺經,盛寶龍,韓金龍,常有宏.  遺傳. 2013(10)
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[8]干旱對植物的傷害及植物的抗旱機制[J]. 黃升謀.  安徽農業(yè)科學. 2009(22)
[9]真核生物轉錄因子及其研究方法進展[J]. 張娜,尹繼剛,孫高超,陳啟軍.  動物醫(yī)學進展. 2009(01)
[10]轉錄因子ABP9基因過表達對植物生長發(fā)育的影響分析[J]. 孟慧,張霞,曾日中,范云六,趙軍.  中國農學通報. 2007(06)

博士論文
[1]番茄非生物逆境基因的鑒定及作用機理解析[D]. 李金華.華中農業(yè)大學 2013
[2]抗旱候選基因和啟動子的水稻遺傳轉化分析和田間抗旱性鑒定[D]. 肖本澤.華中農業(yè)大學 2007



本文編號：3176139