油菜Brassica napus L.屬于十字花科蕓薹屬,是我國重要的油料作物,也是需水量大、耐旱性差的植物。在油菜的生長周期內(nèi),季節(jié)性干旱頻繁發(fā)生,常導致出苗不齊、生長緩慢乃至產(chǎn)量下降。因此,通過基因工程培育抗旱型油菜對于降低干旱對其產(chǎn)量的影響有著重要的意義。海藻糖作為重要的細胞滲透保護劑,在非生物脅迫包括干旱、鹽漬、冷凍等逆境中都發(fā)揮著重要的作用。前人研究發(fā)現(xiàn)將水稻中海藻糖合成途徑基因OsTPP1在玉米中過表達,可以提高轉基因玉米的抗旱性并顯著增加其產(chǎn)量,這暗示TPP基因家族有可能響應干旱逆境。擬南芥作為十字花科的模式植物,可以為油菜抗旱功能基因的挖掘提供眾多的候選基因。通過海藻糖合成基因在擬南芥抗旱響應的分子機制研究,還可以為揭示TPP基因在油菜干旱響應及其動態(tài)調(diào)控的分子機制提供理論指導。本文中,我們發(fā)現(xiàn)擬南芥海藻糖-6-磷酸磷酸酶基因（TPP）家族的成員AtTPPB基因功能缺失增加植株的干旱敏感,而過表達AtTPPB可以提高植株的耐旱能力。通過酵母單雜交實驗表明,DREB1A能夠直接結合AtTPPB基因啟動子區(qū)的DRE/CRT元件,說明DREB1A可能通過結合于AtTPPB基因... 

【文章來源】：福建農(nóng)林大學福建省

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

甘藍型油菜作物干旱脅迫下的生理和形態(tài)特征反應[3]

圖 1-2. 擬南芥中 ABA 相關的 AREB 型轉錄因子介導的干旱脅迫信號傳導網(wǎng)絡e 1-2. Drought stress signaling networks mediated by ABA-related AREB type transcfactors in Arabidopsis 不依賴 ABA 的干旱信號轉導對干旱誘導基因的分析表明，水缺乏的初始信號與特定基因的表達之間賴 ABA 的信號轉導級聯(lián)[35]。通過對 ABA 缺失突變體（aba）和對 A突變體（abi）的研究發(fā)現(xiàn)主要有兩類基因對干旱逆境的應答不需要 A。第一類基因的啟動子區(qū)域中存在 9bp（TACCGACAT）保守序列即 D用元件被認為參與干旱和冷響應基因表達[36-38]。DREB 具有保守的 結構域，其可以特異性結合 DRE/CRT 順式作用元件以激活干旱脅迫的表達，是非 ABA 依賴型通路中的關鍵調(diào)控因子。擬南芥中的 DRE，鹽和熱脅迫誘導[39, 40]，并且滲透脅迫作用下在 ABA 非依賴性通因表達中發(fā)揮關鍵作用[40, 41]。但也因 DREB2A 誘導許多編碼參與應

圖 1-3. 植物細胞中活性氧（ROS）生成和清除途徑的部位[57]Figure 1-3. Localization of reactive oxygen species (ROS) generation and scavenging pathways inplant cells[57]水-水循環(huán)對 O2 - 和 H2O2進行解毒，AOX 降低了類囊體中 O2 -的生成速率[左上;在一些植物中，鐵超氧化物歧化酶（FeSOD）可能取代葉綠體中的 CuZnSOD]。不經(jīng)過該循環(huán)、在基質(zhì)中產(chǎn)生的 ROS 都要經(jīng)歷 SOD 和抗壞血酸 - 谷胱甘肽循環(huán)解毒。PrxR 和 GPX 也參與基質(zhì)中以去除 H2O2（右中）。當電子傳遞鏈過度還原時，在光捕獲復合物（LHC）處以其三重態(tài)激發(fā)的葉綠素（Chl）可以產(chǎn)生1O2。在過氧化物酶體中產(chǎn)生的 ROS 被 SOD，CAT 和 APX分解（右上）。SOD 和抗壞血酸 - 谷胱甘肽循環(huán)的其他組分也存在于線粒體中。此外，AOX可防止線粒體中的氧化損傷（右下）。胞質(zhì)溶液含有在基質(zhì)中發(fā)現(xiàn)的同一組酶（左下）。膜結合酶以白色描繪，GPX 途徑以虛線表示，PrxR 途徑由基質(zhì)和胞質(zhì)溶膠中的虛線表示。盡管不同隔室中的通路大多彼此分開，但是 H2O2可以容易地通過膜擴散，并且抗氧化劑如谷胱甘肽和抗壞血酸可以在不同隔室之間運輸。1.3.1.4 其他細胞器在 ABA 和干旱等不利環(huán)境條件下，質(zhì)外體也可以產(chǎn)生 H2O2[78]。擬南芥中保衛(wèi)和葉肉細胞中表達的兩種主要 NADPH 氧化酶，它們已被證明是造成 ABA 誘導下質(zhì)外體中產(chǎn)生 ROS 的原因[79]。ROS 形成酶還有細胞壁相關的氧化酶、過氧

【參考文獻】：
期刊論文
[1]外源油菜素內(nèi)酯對三種楊樹在干旱、鹽和銅脅迫下光合生理的影響[J]. 李濤濤,高永峰,馬瑄,陳永富,王陽,馬金彪.  基因組學與應用生物學. 2016(01)
[2]The Role of Phytochrome in Stress Tolerance[J]. Rogério Falleiros Carvalho,Marcelo Lattarulo Campos,Ricardo Antunes Azevedo.  Journal of Integrative Plant Biology. 2011(12)
[3]外源海藻糖提高黃瓜抗旱性研究初探[J]. 胡慧芳,馬有會.  沈陽農(nóng)業(yè)大學學報. 2008(01)
[4]PEG-6000模擬干旱脅迫對不同甘藍型油菜品種萌發(fā)和幼苗生長的影響[J]. 楊春杰,張學昆,鄒崇順,程勇,鄭普英,李桂英.  中國油料作物學報. 2007(04)



本文編號：3461260