發(fā)布時間：2021-06-17 12:57

　　目前,對細胞質型蘋果酸脫氫酶基因（cyMDH）的功能及其調控機制知之甚少。本研究克隆了蘋果MdcyMDH基因,獲得了轉蘋果株系,評價了轉基因對植株生長和抗逆性的影響,并從激素和氧化還原角度闡釋了其調控機制。主要研究結果如下:1.克隆了蘋果MdcyMDH基因及其家族成員,并進行了時空表達和脅迫響應分析。結果表明蘋果上存在5個cyMDH同系物,5個cyMDH同系物在不同組織中具有不同的表達水平;MdcyMDH和MDP0000174740、MDP0000197620主要在莖和根中表達;MdcyMDH、MDP0000174740和MDP0000170418都受鹽和冷脅迫誘導;就表達特性來看,MdcyMDH、MDP0000174740可能具有相似的基因功能。2.經抗性篩選和PCR驗證,獲得了Line 5和7兩個MdcyMDH過量表達的蘋果轉基因株系。3.調查了MdcyMDH過量表達對轉基因株系生長的影響,發(fā)現該基因過量表達非顯著性提高了株高和地上部總重量,顯著性提高了根系總重量。4.調查了MdcyMDH過量表達對轉基因株系冷和鹽脅迫抗性的影響,發(fā)現該基因過量表達提高了植株抗冷和鹽脅迫的能力。5.... 

【文章來源】：山東農業(yè)大學山東省

【文章頁數】：83 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

蘋果酸代謝途徑（SweetmanCetal.,2009）

白質的三級結構，即利用蛋白質同源建模方式，通過蛋白質同源分析，搜索蛋白質數據庫（PDB）,發(fā)現同源序列 5mdhB (2.40 )，以 5mdhB 作為模板預測蘋果 cyMDH 蛋白質三級結構，結果如圖3.3，蘋果cyMDHs與5mdhB相似性分別為52.44%、60%、55.07%、59.39%和 60%，并且 MdcyMDH 蛋白與 MDP0000174740 蛋白結構的相似性很高。表 3.1 蘋果 NAD-cyMDHs 的二級結構預測Table 3.1 Secondary structure prediction of apple NAD-cyMDH基因名稱氨基酸數量Number ofamino acidα 螺旋/%Alpha helix延伸鏈/%Extended strandβ 轉角/%Beta turn無規(guī)則卷/%Random coilMDP0000170418 543 27.86% 28.23% 7.38% 36.53%MDP0000174740 466 41.08% 22.15% 6.02% 30.75%MDP0000197620 469 31.84% 26.07% 5.77% 36.32%MDP0000926135 377 43.88% 25.00% 7.18% 23.94%MdcyMDH 333 41.57% 23.80% 6.93% 27.71%MDP0000170418 MDP0000174740 MDP0000197620 MDP0000926135 MdcyMDH圖 3.3 蘋果 NAD-MDHs 三維結構模型Fig 3.3 3-D structure models of apple NAD-MDHs3.1.4 蘋果 cyMDHs 基因時空表達特性為了研究 cyMDHs 基因在蘋果不同組織的轉錄水平，分別提取蘋果根、莖、葉、花、果實的RNA，反轉錄得到第一條cDNA鏈

cyMDHs 基因在嘎啦蘋果的根、莖、葉、花、果實均有表達。由圖3.4 可知，五個 cyMDH 基因均在不同組織中呈組成型表達，但具有不同的表達模式；MdcyMDH 基因與 MDP0000174740、MDP0000197620 具有相似的表達模式，在莖中表達量最高，其次為根，在其他組織表達量相對較低；MDP0000926135 基因在蘋果各個組織表達量都較高，尤其在葉中；MDP0000170418 基因在不同組織中表達水平差異不大；MDP0000926135 基因在根中表達相對較低。圖 3.4 細胞質蘋果酸脫氫酶基因時空表達表達分析Fig 3.4 Expression analysis of the five different cyMDHs in different organs3.1.5 蘋果 cyMDHs 基因對冷和鹽脅迫誘導的表達響應為了檢測蘋果 cyMDHs 基因對于非生物脅迫誘導的響應，以嘎啦組培苗作為實驗材料，利用 50 mM NaCl 鹽處理和 8℃的低溫分別處理試材 3 h 和 12 h 后，提取 RNA，然后反轉錄 cDNA, 通過 qRT-PCR 檢測蘋果 cyMDH 基因表達量變化。結果表明

【參考文獻】：
期刊論文
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[6]鹽脅迫對綠豆下胚軸氧化還原態(tài)的影響[J]. 顧福根,趙林川,朱成,吳勇,萬華星.  植物生理學報. 2013(10)
[7]過表達Mdip1基因提高番茄抗低溫誘導的氧化脅迫能力[J]. 晉文娟,張少杰,陳雙臣,林曉民,賀超興.  植物生理學報. 2013(05)
[8]蘋果酸脫氫酶的結構及功能[J]. 汪新穎,王波,侯松濤,朱國萍.  生物學雜志. 2009(04)
[9]中國鹽漬土研究的發(fā)展歷程與展望[J]. 楊勁松.  土壤學報. 2008(05)
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本文編號：3235236