【摘要】：小麥(Triticum aestivum L.)是世界糧食的重要組成部分,小麥生產(chǎn)在我國糧食生產(chǎn)中占有舉足輕重的地位。氮是植物生長發(fā)育必需的大量元素之一,提高氮利用效率可以有效增加小麥產(chǎn)量。硝酸鹽是小麥從土壤中吸收氮的主要形式,高等植物中的硝酸鹽轉運系統(tǒng)負責硝酸鹽的攝取和轉運。其中,硝酸鹽轉運蛋白基因NRT2(nitrate transporter 2)編碼一類高親和硝酸根轉運蛋白。本文克隆了小麥TaNRT2L12s基因組編碼區(qū)及啟動子區(qū)序列。以32份多態(tài)性較高的普通小麥為材料,通過測序分別分析TaNRT2L12在A、B、D三個基因組的序列多態(tài)性,開發(fā)分子標記區(qū)分單倍型,并對自然群體的農(nóng)藝性狀和單倍型進行關聯(lián)分析,確定優(yōu)異單倍型及變異位點;通過熒光定量PCR和瞬時表達檢測TaNRT2L12-B的組織定位和亞細胞定位,構建TaNRT2L12-B的過表達載體進行擬南芥和水稻的轉化,并對轉基因擬南芥陽性株系進行表型觀察,初步揭示TaNRT2L12-B的生物學功能。研究結果如下:(1)TaNRT2L12-B在小麥各個器官中組成型表達,在根基中表達量最高,TaNRT2L12-B表達受低氮誘導上調,受高氮誘導下調;TaNRT2L12-B定位于細胞膜上;在酵母中TaNRT2L12-B與TaNAR2.1和TaNAR2.2均互作。過表達TaNRT2L12-B轉基因擬南芥主根和側根生長受到抑制。(2)TaNRT2L12s基因組編碼區(qū)的多態(tài)性與功能標記開發(fā)。TaNRT2L12-A/-B/-D基因組編碼區(qū)全長均為1521 bp,只有一個外顯子,無內(nèi)含子。32份多態(tài)性材料組成的群體中,檢測到TaNRT2L12-A基因組編碼區(qū)有38個SNP位點,TaNRT2L12-B基因組編碼區(qū)有11個SNP位點,TaNRT2L12-D基因組編碼區(qū)無SNP位點。根據(jù)TaNRT2L12-A基因組編碼區(qū)兩個SNP位點設計份子標記,將其分成3種單倍型,分子標記A-CSNP2分別與株高、倒二節(jié)長、穗下節(jié)長相關聯(lián),其中A-CSNP2-A為降低株高的優(yōu)異變異位點。根據(jù)TaNRT2L12-B基因組兩個SNP位點將B基因組編碼區(qū)也分為3種單倍型,其中B-CSNP1-C和B-CSNP2-A為控制千粒重的優(yōu)異等位變異,單倍型Hap-6B-1為千粒重的優(yōu)異單倍型,并在地方品種到育成品中所占比例增加,得到育種選擇。(3)TaNRT2L12基因組啟動子區(qū)的多態(tài)性與功能標記開發(fā)。在TaNRT2L12-B基因組起始密碼子前2459 bp處擴增啟動子區(qū),利用32份多態(tài)性材料組成的群體,在B基因組啟動子區(qū)檢測到25個SNP,1個InDel。在TaNRT2L12-D基因組起始密碼子前2386 bp處擴增啟動子區(qū),沒有檢測到多態(tài)性位點。表明在D基因組中,TaNRT2L12序列高度保守。根據(jù)3個SNP位點將TaNRT2L12-B基因啟動子區(qū)分成4種單倍型,標記B-PSNP2與穗長顯著相關,B-PSNP2-C為增加穗長的優(yōu)異等位變異;B-PSNP3與穗長和苗期根角度顯著關聯(lián),B-PSNP3-A為增加穗長和苗期根角度的優(yōu)異變異位點。
【圖文】：

圖 3.2 小麥抽穗期 TaNRT2L12-B 不同組織表達模式aNRT2L12-B expression pattern in wheat organs at he0 cm 根；R50：30-50 cm 根；R70：50-70 cm 根；R9 cm 根；RB：根基；N：節(jié)；St：莖；FL：旗葉；作用下 TaNRT2L12-B 的表達明，NRT2s 受外界硝酸根離子的調節(jié)。本文分TaNRT2L12-B 的表達變化。結果顯示，在上調（圖 3.3A）；在高氮處理條件下，TaNRT2T2L12-B 的表達受硝酸鹽的調節(jié)，，其在硝酸根0.60.811.2veexpressionB2 mM
【學位授予單位】：山西大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：Q943.2;S512.1

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1 黃俊芳;小麥硝酸鹽轉運蛋白基因TaNRT2L12的克隆與功能解析[D];山西大學;2019年

本文編號：2692547