采用抗性砧木嫁接是黃瓜等果菜類蔬菜應(yīng)對(duì)非生物脅迫抗性的有效措施。課題組前期發(fā)現(xiàn)南瓜砧木嫁接可以提高黃瓜耐鹽性,根本原因是南瓜砧木限制了Na⁺向地上部黃瓜接穗運(yùn)輸,但是相關(guān)分子機(jī)制尚不明晰。HKT1蛋白是一類Na⁺轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,主要功能是限制Na⁺向木質(zhì)部裝載,減少木質(zhì)部Na⁺含量。但是南瓜HKT基因在黃瓜嫁接苗中耐鹽中的作用尚不明確。microRNA是一類廣泛參與植物逆境脅迫的非編碼RNA,在黃瓜嫁接苗耐鹽過程中的響應(yīng)及調(diào)控機(jī)制也不清楚。因此本研究從南瓜砧木對(duì)嫁接苗Na⁺分配機(jī)制的影響、南瓜離子轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白CmHKT1;1的功能解析、黃瓜嫁接苗microRNA對(duì)鹽脅迫的響應(yīng)及調(diào)控網(wǎng)絡(luò)等三個(gè)方面開展,取得結(jié)果如下:1.耐鹽南瓜砧木是限制Na⁺向鹽敏感黃瓜接穗運(yùn)輸?shù)年P(guān)鍵,砧木和接穗相互影響嫁接黃瓜幼苗Na⁺的積累。通過構(gòu)建南瓜和黃瓜正反嫁接組合,在75 mM NaCl下處理120 h,發(fā)現(xiàn)以耐鹽南瓜為砧木的嫁接組合可有效限制Na⁺

【文章來源】：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)湖北省211工程院校教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：131 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
縮略詞表
第一章 前言
    1.1 課題的提出
    1.2 國內(nèi)外研究進(jìn)展
        1.2.1 鹽脅迫對(duì)植物的傷害機(jī)制
        1.2.2 植物對(duì)鹽脅迫的耐受機(jī)制
        1.2.3 嫁接提高植物耐鹽機(jī)制
        1.2.4 植物Na~+轉(zhuǎn)運(yùn)及相關(guān)基因功能
        1.2.5 HKT蛋白是限制Na~+向地上部運(yùn)輸?shù)年P(guān)鍵基因
        1.2.6 CRISPR/Cas9 系統(tǒng)在瓜類作物上的應(yīng)用
        1.2.7 microRNA與鹽脅迫
        1.2.8 植物microRNA的長距離移動(dòng)
    1.3 本研究的目的意義和內(nèi)容
        1.3.1 目的和意義
        1.3.2 研究內(nèi)容
第二章 南瓜砧木在黃瓜嫁接苗耐鹽過程中的關(guān)鍵作用
    2.1 材料和方法
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.1.2 嫁接苗培養(yǎng)和NaCl處理
        2.1.3 Na~+,K~+含量測定
        2.1.4 統(tǒng)計(jì)分析
    2.2 結(jié)果與分析
        2.2.1 NaCl處理下嫁接苗不同組織中Na~+的含量
        2.2.2 NaCl處理下嫁接苗Na~+的積累過程
    2.3 討論
        2.3.1 耐鹽南瓜砧木是限制Na~+向接穗運(yùn)輸?shù)年P(guān)鍵
        2.3.2 黃瓜嫁接苗在耐鹽過程中存在砧穗互作
    2.4 小結(jié)
第三章 南瓜CmHTK1;1在嫁接黃瓜耐鹽過程中的功能分析
    3.1 材料和方法
        3.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
        3.1.2 常用培養(yǎng)基和營養(yǎng)液的配制
        3.1.3 嫁接苗培養(yǎng)和NaCl處理
        3.1.4 植株形態(tài)及生理參數(shù)測定
        3.1.5 Na~+,K~+含量測定
        3.1.6 南瓜HKT基因的克隆及表達(dá)分析
        3.1.7 進(jìn)化樹構(gòu)建
        3.1.8 亞細(xì)胞定位
        3.1.9 原位雜交
        3.1.10 CmHKT1;1在酵母中的異源功能驗(yàn)證
        3.1.11 超表達(dá)載體構(gòu)建及黃瓜的遺傳轉(zhuǎn)化
        3.1.12 擬南芥轉(zhuǎn)化和篩選
        3.1.13 Na~+的染色觀測
        3.1.14 統(tǒng)計(jì)分析
    3.2 結(jié)果與分析
        3.2.1 南瓜HKT基因的鑒定
        3.2.2 鹽脅迫下CmHKT1;1的表達(dá)分析
        3.2.3 CmHKT1;1的表達(dá)定位分析
        3.2.4 CmHKT1;1的離子轉(zhuǎn)運(yùn)特性鑒定
        3.2.5 鹽脅迫下CmHKT1;1的生物學(xué)功能分析
    3.3 討論
        3.3.1 CmHKT1;1是Na~+特異性轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白
        3.3.2 超表達(dá)CmHKT1;1增強(qiáng)黃瓜耐鹽性
        3.3.3 CmHKT1;1通過砧木限制Na~+向接穗運(yùn)輸
    3.4 小結(jié)
第四章 根部HKT基因編輯對(duì)南瓜耐鹽性的影響
    4.1 材料和方法
        4.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
        4.1.2 CRISPR/Cas9 表達(dá)載體構(gòu)建
        4.1.3 發(fā)根農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化
        4.1.4 發(fā)根農(nóng)桿菌介導(dǎo)的南瓜根部轉(zhuǎn)化
        4.1.5 基因編輯效率檢測
        4.1.6 NaCl處理和取樣
        4.1.7 Na~+、K~+含量測定
        4.1.8 統(tǒng)計(jì)分析
    4.2 結(jié)果和分析
        4.2.1 設(shè)計(jì)CmHKT1;1的sgRNA
        4.2.2 發(fā)根農(nóng)桿菌介導(dǎo)的南瓜根部轉(zhuǎn)化過程
        4.2.3 CmHKT1;1編輯效率檢測
        4.2.4 南瓜根部CmHKT1;1基因編輯后對(duì)地上部Na~+影響
    4.3 討論
        4.3.1 發(fā)根農(nóng)桿菌可用于基因功能的研究
        4.3.2 CmHKT1;1限制了Na~+向地上部運(yùn)輸
    4.4 小結(jié)
第五章 miRNA在黃瓜嫁接苗耐鹽性中鑒定及作用機(jī)制
    5.1 材料和方法
        5.1.1 實(shí)驗(yàn)材料
        5.1.2 材料處理和取樣
        5.1.3 Small RNA文庫的構(gòu)建和測序
        5.1.4 測序數(shù)據(jù)的處理分析
        5.1.5 microRNA的鑒定和差異表達(dá)分析
        5.1.6 microRNA靶基因預(yù)測
        5.1.7 GO分析及KEGG分析
        5.1.8 microRNA的實(shí)時(shí)熒光定量
    5.2 結(jié)果與分析
        5.2.1 small RNA序列的基本統(tǒng)計(jì)
        5.2.2 microRNA的鑒定
        5.2.3 黃瓜、南瓜中共有的microRNA鑒定
        5.2.4 嫁接苗中可能長距離轉(zhuǎn)運(yùn)的miRNA鑒定
        5.2.5 嫁接苗中響應(yīng)鹽脅迫的差異表達(dá)miRNA鑒定
        5.2.6 黃瓜/南瓜嫁接苗響應(yīng)鹽脅迫的miRNA靶基因的預(yù)測
        5.2.7 黃瓜嫁接苗差異miRNA靶基因功能富集分析
        5.2.8 黃瓜嫁接苗差異miRNA靶基因KEGG分析
        5.2.9 鹽脅迫下黃瓜嫁接苗miRNA參與的激素調(diào)控網(wǎng)絡(luò)
    5.3 討論
        5.3.1 miRNA參與黃瓜嫁接苗耐鹽過程
        5.3.2 利用高通量測序鑒定miRNA長距離移動(dòng)的探討
    5.4 小結(jié)
第六章 總結(jié)和展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄Ⅰ 附表1-3
附錄Ⅱ 課題資助項(xiàng)目
附錄Ⅲ 攻讀博士期間發(fā)表論文
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]我國設(shè)施蔬菜產(chǎn)業(yè)概況與“十三五”發(fā)展重點(diǎn)——中國蔬菜協(xié)會(huì)副會(huì)長張真和訪談錄[J]. 張真和,馬兆紅.  中國蔬菜. 2017(05)
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碩士論文
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[2]大豆根部特異表達(dá)的磷轉(zhuǎn)運(yùn)子基因GmPT4的功能分析[D]. 林志豪.華南農(nóng)業(yè)大學(xué) 2016
[3]發(fā)根農(nóng)桿菌K599侵染黃瓜形成轉(zhuǎn)基因毛狀根的初步研究及orf14基因的克隆[D]. 曹慶豐.杭州師范大學(xué) 2012



本文編號(hào)：3611805