番茄(Solanum lycopersicum)是茄科的重要代表植物,由于它較高的產(chǎn)量和豐富的番茄紅素,經(jīng)濟(jì)利用范圍廣泛,是目前設(shè)施栽培面積最大的蔬菜之一,生長(zhǎng)發(fā)育易受到不利環(huán)境條件的影響,溫度脅迫是影響番茄產(chǎn)量和品質(zhì)的主要因子之一,因此,研究如何克服和緩解這些逆境脅迫,特別是溫度脅迫對(duì)保證番茄生產(chǎn),提高其產(chǎn)量和品質(zhì)具有十分重要的指導(dǎo)意義。利用病毒誘導(dǎo)的基因沉默技術(shù)VIGS獲得谷氧還蛋白(Glutaredoxin, GRX)基因沉默植株,從基因組分析、光合電子傳遞和非生物脅迫抗性的角度研究了谷氧還蛋白的生物功能,并探討了GRX介導(dǎo)的油菜素內(nèi)酯BRs對(duì)番茄低溫抗性和細(xì)胞氧化還原狀態(tài)的調(diào)控。BRs具有增強(qiáng)作物抗逆性的效果,但其信號(hào)途徑和具體涉及的蛋白響應(yīng)機(jī)制還不十分清楚。本文以番茄(Solanum lycopersicum)為實(shí)驗(yàn)材料,利用BRs合成突變體dim、DWARF過表達(dá)轉(zhuǎn)基因材料、RBOH-RNAi轉(zhuǎn)基因材料,研究了內(nèi)外源BRs對(duì)植株低溫抗性的影響以及RBOH在BR調(diào)控植株抗性過程中的關(guān)鍵作用；研究所得主要結(jié)果如下：1.對(duì)番茄谷氧還蛋白GRXs家族的全基因組進(jìn)行了分析。通過SGN...

【文章頁數(shù)】：91 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
縮略詞表
1 引言
    1.1 植物對(duì)溫度逆境響應(yīng)概述
        1.1.1 溫度逆境對(duì)植物的影響
        1.1.2 植物應(yīng)對(duì)溫度脅迫的響應(yīng)機(jī)制
    1.2 油菜素內(nèi)酯在植物逆境響應(yīng)中的作用
        1.2.1 BRs的生物學(xué)功能
        1.2.2 BRs對(duì)植物體內(nèi)氧化還原的調(diào)控
    1.3 谷氧還蛋白(GRXs)概述
        1.3.1 GRXs性質(zhì)及分類
        1.3.2 蛋白可逆化修飾和GRXs功能
        1.3.3 GRXs的作用機(jī)制和對(duì)抗逆響應(yīng)的研究進(jìn)展
    1.4 本文的研究目的和意義
2 番茄谷氧還蛋白(GRXs)家族基因的全基因組分析
    2.1 方法
        2.1.1 番茄GRX基因的鑒定
        2.1.2 番茄GRX基因的氨基酸序列比對(duì)和系統(tǒng)發(fā)育分析
        2.1.3 番茄GRXs的蛋白結(jié)構(gòu)分析
        2.1.4 番茄GRXs基因染色體定位
        2.1.5 植物材料培養(yǎng)
        2.1.6 病毒誘導(dǎo)的基因沉默(VIGS)載體構(gòu)建
        2.1.7 熒光定量PCR分析
        2.1.8 非生物脅迫處理
    2.2 結(jié)果與分析
        2.2.1 番茄谷氧還蛋白家族基因的鑒定
        2.2.2 番茄谷氧還蛋白GRXs家族的系統(tǒng)進(jìn)化樹
        2.2.3 番茄GRXs蛋白質(zhì)序列分析
        2.2.4 番茄GRXs染色體定位
        2.2.5 番茄GRXs基因沉默植物表型差異分析
        2.2.6 番茄GRXs基因沉默對(duì)PSⅡ量子效率、PSⅠ電子傳遞和光保護(hù)能力的影響
        2.2.7 番茄GRXs基因沉默植株非生物抗性分析
    2.3 討論
3 GRXs在番茄高溫脅迫響應(yīng)中的作用
    3.1 材料與方法
        3.1.1 番茄GRXs基因沉默植株篩選及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
        3.1.2 光合氣體交換參數(shù)和葉綠素?zé)晒鉁y(cè)定
        3.1.3 葉片相對(duì)電導(dǎo)率(REC)的測(cè)定
        3.1.4 谷氧還蛋白GRX活性測(cè)定
        3.1.5 Rubisco、Rubisco活化酶及FBPase活性的測(cè)定
        3.1.6 可溶性/不可溶蛋白的分離和測(cè)定及Western雜交分析
        3.1.7 O2
·-和H₂O₂組織化學(xué)染色和H₂O₂含量的測(cè)定
        3.1.8 抗氧化酶活性測(cè)定
        3.1.9 谷胱甘肽及抗壞血酸含量的測(cè)定
    3.2 結(jié)果與分析
        3.2.0 SlGRX基因沉默增加番茄對(duì)高溫脅迫的敏感性
        3.2.1 高溫處理和SlGRX基因沉默對(duì)植株生長(zhǎng)和GRX蛋白活性的影響
        3.2.2 高溫處理對(duì)SlGRX基因沉默植株卡爾文循環(huán)關(guān)鍵基因表達(dá)及酶活的影響
        3.2.3 SlGRX基因沉默對(duì)高溫脅迫下可溶性蛋白氧化狀態(tài)和HSP70蛋白的影響
        3.2.4 SlGRX基因沉默對(duì)番茄高溫脅迫下活性氧積累的影響
        3.2.5 SlGRX基因沉默對(duì)番茄高溫脅迫下酶類及非酶類抗氧化物質(zhì)代謝和基因表達(dá)的的影響
    3.3 討論
4 GRXs和RBOH在BRs調(diào)控番茄低溫脅迫響應(yīng)中的作用
    4.1 材料與方法
        4.1.1 材料培養(yǎng)和處理
        4.1.2 葉綠素?zé)晒鉁y(cè)定
        4.1.3 葉片相對(duì)電導(dǎo)率(REC)的測(cè)定
        4.1.4 熒光定量PCR分析
        4.1.5 抗氧化酶活性測(cè)定
        4.1.6 谷胱甘肽及抗壞血酸含量的測(cè)定
        4.1.7 非還原性SDS-PAGE及Western雜交分析
    4.2 結(jié)果與分析
        4.2.1 油菜素內(nèi)酯增強(qiáng)番茄低溫脅迫抗性
        4.2.2 BR對(duì)番茄低溫脅迫下酶類及非酶類抗氧化物質(zhì)代謝的影響
        4.2.3 BR對(duì)番茄低溫脅迫下GRXs基因表達(dá)和2-CP蛋白氧化還原狀態(tài)的影響
        4.2.4 EBR處理對(duì)RBOH-RNAi植株低溫抗性的影響
        4.2.5 EBR處理對(duì)RBOH-RNAi植株低溫脅迫下酶類及非酶類物質(zhì)的代謝的影響
        4.2.6 EBR處理對(duì)RBOH-RNAi植株低溫脅迫下2-CP蛋白氧化還原狀態(tài)及GRX基因表達(dá)的影響
        4.2.7 EBR處理對(duì)GRXs基因沉默植株低溫抗性的影響
        4.2.8 EBR處理對(duì)GRXs基因沉默植株低溫脅迫下酶類及非酶類抗氧化物質(zhì)代謝的影響
    4.3 討論
5 結(jié)論
    1. 番茄GRXs蛋白家族包含44個(gè)成員,GRXs參與調(diào)控植株光合電子傳遞和氧化脅迫抗性
    2. GRXs參與番茄高溫脅迫響應(yīng)作用
    3. RBOH基因和GRXs在BRs調(diào)控植物低溫抗性中的作用
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)歷



本文編號(hào)：3814937

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