本文關鍵詞：檸條錦雞兒LEA基因家族成員的鑒定與功能分析

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【摘要】：檸條錦雞兒(Caragana korshinskii)屬于豆科錦雞兒屬,分布于我國西北荒漠和半荒漠地區(qū),具有極強的抗逆性和廣適性,是一種研究植物抗逆機制的理想材料。胚胎發(fā)育晚期豐富蛋白(LEA蛋白)在植物抵抗非生物脅迫過程中起著重要作用,但目前對檸條錦雞兒LEA基因的研究還較少。本研究在檸條錦雞兒干旱消減抑制雜交文庫(SSH)和中間錦雞兒干旱轉錄組測序基礎上,通過RACE和同源克隆技術對檸條錦雞兒LEA基因家族成員進行克隆分析,并對其中部分LEA基因在脅迫響應中的功能進行了初步研究,具體結果如下:1.本研究從干旱消減抑制雜交文庫(SSH)和干旱轉錄組測序結果中共鑒定得到26個CkLEA基因,包括3個LEA_1,8個LEA_2,3個LEA_3,2個LEA_4,1個LEA_6,2個SMP和7個dehydrin基因,并對這些基因的特征和系統(tǒng)進化關系進行了分析。2.利用實時熒光定量PCR對CkLEA基因的表達模式進行了檢測,大部分CkLEA基因在根、莖、葉、花和種子中的表達都具有一定的組織特異性,并能夠受干旱、鹽、低溫、熱、高pH和ABA等處理誘導。3.利用RACE技術克隆得到3個CkLEA基因cDNA序列,命名為:CkLEA2-2、CkLEA2-3、CkLEA4-2,3個基因分別編碼了 152、152、320個氨基酸。4.構建了CkLEA2-2-GFP、CkLEA2-3-GFP和CkLEA4-2-GFP三個GFP融合表達載體。亞細胞定位觀察發(fā)現(xiàn),CkLEA4-2定位在線粒體上,CkLEA2-2和CkLEA2-3定位于細胞質、細胞核和細胞膜上。5.構建了CkLEA2-2基因原核表達載體pE2-CkLEA2-2,轉化大腸桿菌BL21(DE3),對轉化的大腸桿菌進行脅迫處理,發(fā)現(xiàn)CkLEA2-2提高了大腸桿菌對鹽和滲透脅迫的耐受能力。6.構建了 pCanG-CkLEA2-2、pCanG-CkLEA2-3、pCanG-CkLEA3-1 和pCanG-CkLEA4-2植物過表達載體,對轉基因擬南芥功能進行研究。過表達CkLEA2-2、CkLEA2-3、CkLEA3-1、CkLEA4-2均不同程度地提高了擬南芥在NaCl和mannitol脅迫下的萌發(fā)率,并降低了種子萌發(fā)過程中對ABA的敏感性。在幼苗生長階段,過表達CkLEA2-2增強了擬南芥對NaCl和ABA的耐受性,主根長于野生型;過表達CkLEA2-3、CkLEA3-1和CkLEA4-2提高了擬南芥的抗旱性,此外,各過表達株系中參與ABA信號途徑和脅迫響應基因的表達也出現(xiàn)上調。
【學位授予單位】：內蒙古農業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：Q943.2

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本文編號：1286766