磷是植株生長發(fā)育所需的大量元素之一,土壤缺磷常常成為農業(yè)生產中的限制因素。然而,磷礦資源是不可再生的,隨著全球范圍內對磷資源的消耗日益加劇,提高植物對磷的吸收能力和利用效率迫在眉睫。高親和性磷轉運體PHT1家族在磷吸收和轉運過程中發(fā)揮重要作用,近年來對植物PHT1家族基因功能的研究備受關注。植物與微生物共生對農業(yè)和生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展具有重要作用,例如叢枝菌根真菌、根瘤菌與植物的共生,已有很多研究表明PHT1家族基因在植物與叢枝菌根真菌共生過程中發(fā)揮著不可替代的作用,同時可以促進植物對磷的吸收,但是關于該家族基因在根瘤菌與豆科植物共生過程中的作用研究較少。本研究首先通過qRT-PCR技術研究蒺藜苜蓿PT1家族各成員在低磷脅迫下的地上部分、根和根瘤組織中的表達模式;利用PCR技術成功克隆了蒺藜苜蓿R108磷轉運體MtPT5和MtPT6基因,構建了可用于基因亞細胞定位和過表達研究的載體,并成功將其在擬南芥突變體pht1.1和pht1.4以及紫花苜蓿SY4D中過表達,通過對擬南芥和R108轉基因植株的研究分析目的基因的功能;同時將目的基因啟動子與UdiA基因在R108根部融合表達,利用GUS...

【文章頁數(shù)】：110 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
主要符號對照表
第一章 引言
    1.1 植物磷轉運體研究進展
        1.1.1 質膜磷轉運體
        1.1.2 質體磷轉運體
        1.1.3 高爾基體磷轉運體
        1.1.4 液泡磷轉運體
    1.2 植物磷轉運體的調控途徑研究進展
        1.2.1 轉錄調控
        1.2.2 轉錄后調控
    1.3 砷酸鹽在磷轉運體研究中的作用
    1.4 豆科植物磷轉運體研究進展
    1.5 紫花苜蓿轉基因研究進展
        1.5.1 紫花苜蓿轉基因方法
        1.5.2 紫花苜蓿遺傳改良
        1.5.3 紫花苜蓿轉基因技術存在的問題
        1.5.4 紫花苜蓿轉基因應用前景
    1.6 研究內容及意義
第二章 蒺藜苜蓿各組織中PT1家族基因對低磷處理的響應
    2.1 材料與方法
        2.1.1 植物材料與培養(yǎng)方法
        2.1.2 引物設計
        2.1.3 實時熒光定量PCR(q RT-PCR)
        2.1.4 蛋白序列進化樹分析
        2.1.5 蛋白序列比對分析
        2.1.6 磷含量測定
    2.2 結果分析
        2.2.1 蒺藜苜蓿PT1 家族基因表達受低磷誘導
        2.2.2 MTPT6 與蒺藜苜蓿PT1 家族其他成員親緣關系較遠
        2.2.3 根瘤內MTPT5和MTPT6 基因表達量快速響應磷含量變化
    2.3 討論
    2.4 小結
第三章 蒺藜苜蓿磷轉運體基因MTPT5和MTPT6 的分子功能研究
    3.1 材料與方法
        3.1.1 植物材料與菌株
        3.1.2 亞細胞定位
        3.1.3 酵母回補
        3.1.4 擬南芥轉基因
        3.1.5 組織特異性表達分析
    3.2 結果分析
        3.2.1 MTPT5和MTPT6 基因定位于細胞膜
        3.2.2 MTPT6 基因促進酵母突變株對磷的吸收
        3.2.3 MTPT5和MTPT6 基因促進擬南芥突變體對磷的吸收
        3.2.4 MTPT5和MTPT6 基因在蒺藜苜蓿地下部分的組織特異性表達
    3.3 討論
    3.4 小結
第四章 MTPT6 基因對紫花苜蓿耐低磷能力的遺傳改良
    4.1 材料與方法
        4.1.1 植物材料與培養(yǎng)方法
        4.1.2 根癌農桿菌EHA105 轉化
        4.1.3 苜蓿葉片侵染與共培養(yǎng)
        4.1.4 組織培養(yǎng)
        4.1.5 陽性苗鑒定
    4.2 結果分析
        4.2.1 組織培養(yǎng)過程
        4.2.2 陽性植株鑒定
    4.3 討論
    4.4 小結
第五章 結論及展望
    5.1 討論及展望
    5.2 結論
參考文獻
附錄
致謝
個人簡歷



本文編號：3762690