本文關(guān)鍵詞：薇甘菊MmZFP1和MmTLPs在病害、干旱脅迫響應(yīng)中的功能及調(diào)控研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：植物體內(nèi)基因表達(dá)的變化受到多種信號轉(zhuǎn)導(dǎo)機(jī)制的調(diào)控,C2H2型鋅指蛋白作為信號轉(zhuǎn)導(dǎo)重要的轉(zhuǎn)錄因子在調(diào)控生物和非生物脅迫相關(guān)基因表達(dá)的過程中發(fā)揮著重要的作用,也成為植物抗逆分子機(jī)理研究的重要對象�；谵备示諏ι锖头巧锃h(huán)境脅迫的耐受性和適應(yīng)性,從薇甘菊中克隆了C2H2型鋅指蛋白基因MmZFP1,并對其抗病、耐旱性進(jìn)行了研究。另外,薇甘菊對植物病原菌的侵染有很強(qiáng)的抵抗力,為了進(jìn)一步研究薇甘菊中抑菌蛋白及其基因的功能,從薇甘菊中分離了MmTLP1和MmTLP2,并對其功能進(jìn)行了表征。論文研究結(jié)果如下： 1.C2H2型鋅指蛋白是重要的轉(zhuǎn)錄因子家族,參與植物基因轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)及逆境脅迫反應(yīng)等生理過程。本論文從薇甘菊中克隆了C2H2型鋅指蛋白基因MmZFP1,并對其功能進(jìn)行了研究。研究表明,MmZFP1定位于細(xì)胞核,具有C2H2型鋅指蛋白典型的結(jié)構(gòu)特征。MmZFP1基因在根、莖、葉中均表達(dá),在根中的表達(dá)水平高于莖和葉。在棉花黃萎病菌(Vd991)侵染以及SA、乙烯、ABA、脫水和高鹽脅迫的誘導(dǎo)下,MmZFP1基因的表達(dá)水平顯著上調(diào)。通過對轉(zhuǎn)MmZFPl基因擬南芥的表型觀察,發(fā)現(xiàn)組成型的表達(dá)MmZFP1導(dǎo)致轉(zhuǎn)基因植株生長和發(fā)育受到抑制,抑制程度與MmZFP1基因的表達(dá)水平相關(guān)。轉(zhuǎn)MmZFP1基因擬南芥顯著提高了對番茄細(xì)菌性葉斑病和棉花黃萎病的抗性。在正常生長條件下的擬南芥和Vd991侵染的擬南芥植株,轉(zhuǎn)MmZFP1基因擬南芥的PR1、 PR2等防衛(wèi)基因的表達(dá)水平都顯著上調(diào)。過表達(dá)MmZFP1基因能顯著提高轉(zhuǎn)基因擬南芥的抗旱能力,轉(zhuǎn)MmZFPl基因擬南芥中ABF3、ABF4等干旱脅迫抗性基因的表達(dá)水平顯著上調(diào)。上述結(jié)果表明,MmZFP1在植物病害和干旱脅迫的應(yīng)答反應(yīng)中發(fā)揮著重要作用。 2.從薇甘菊種子分離到具有抗蘋果腐爛病菌的蛋白組分,運(yùn)用蛋白組學(xué)方法對該組分進(jìn)行分析,獲得MmTLP14肽段序列。從薇甘菊中克隆了2個(gè)類甜蛋白基因MmTLP1和MmTLP2,并對其功能進(jìn)行了研究。對MmTLP1和MmTLP2表達(dá)模式的研究表明,MmTLP1基因在薇甘菊的根、莖、葉中均有表達(dá),MmTLP2基因在薇甘菊葉中的表達(dá)量高于根和莖。在Vd991侵染,外源激素SA, MeJA、乙烯、ABA、脫水和高鹽脅迫的誘導(dǎo)下,MmTLP1基因的表達(dá)顯著上調(diào),而MmTLP2不受乙烯調(diào)控,受Vd991、SA、MeJA、ABA、脫水和高鹽脅迫的誘導(dǎo),MmTLP2表達(dá)水平升高。因此,MmTLP1和MmTLP2可能在薇甘菊對病原菌、干旱、高鹽脅迫應(yīng)答中發(fā)揮作用。亞細(xì)胞定位的研究表明,MmTLP1和MmTLP2定位于細(xì)胞壁或細(xì)胞外。分別純化了原核表達(dá)的MmTLP1和MmTLP2的重組蛋白,都表現(xiàn)出一定的抗菌活性,能抑制蘋果腐爛病菌、灰霉病菌、棉花枯萎病菌的菌絲生長。過表達(dá)MmTLP1基因顯著提高了轉(zhuǎn)基因擬南芥對Vd991侵染的抵抗能力,而轉(zhuǎn)MmTLP2基因擬南芥僅在發(fā)病早期表現(xiàn)出對Vd991的抗性。這些結(jié)果表明了MmTLP1能夠保護(hù)植物并減輕真菌病害對植物的侵害,在植物對抗病害的防衛(wèi)反應(yīng)中發(fā)揮作用。過表達(dá)MmTLP1、 MmTLP2基因能顯著提高轉(zhuǎn)基因擬南芥植株耐早、耐鹽能力。結(jié)果表明,MmTLP1和MmTLP2在植物抵御干旱、高鹽脅迫方面發(fā)揮著重要的作用。
【關(guān)鍵詞】：薇甘菊 C_2H_2型鋅指蛋白 TLPs 病害 干旱脅迫
【學(xué)位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：Q943.2
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-6
• 縮寫詞6-7
• 目錄7-10
• 第一章 緒論10-27
• 1.1 研究意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-26
• 1.2.1 入侵植物-薇甘菊的研究進(jìn)展11-15
• 1.2.2 植物C_2H_2型鋅指蛋白的研究進(jìn)展15-19
• 1.2.3 類甜蛋白研究進(jìn)展19-24
• 1.2.4 植物抗病機(jī)制研究進(jìn)展24-26
• 1.3 研究內(nèi)容和方法26-27
• 1.3.1 研究內(nèi)容26
• 1.3.2 研究方法和技術(shù)路線26-27
• 第二章 薇甘菊MmZFP1在病害、干旱脅迫響應(yīng)中的功能及調(diào)控研究27-63
• 2.1 引言27
• 2.2 材料與方法27-42
• 2.2.1 植物材料27
• 2.2.2 培養(yǎng)基27-28
• 2.2.3 病原菌材料28
• 2.2.4 MmZFP1基因的克隆28-34
• 2.2.5 PCR產(chǎn)物的回收、克隆及測序34-35
• 2.2.6 MmZFP1的序列比對及進(jìn)化樹分析35
• 2.2.7 植物表達(dá)載體的構(gòu)建35-36
• 2.2.8 MmZFP1的亞細(xì)胞定位36-37
• 2.2.9 薇甘菊的生物與非生物脅迫處理37-38
• 2.2.10 根癌農(nóng)桿菌介導(dǎo)轉(zhuǎn)化擬南芥38-39
• 2.2.11 Real-time PCR檢測基因表達(dá)量39-41
• 2.2.12 轉(zhuǎn)基因擬南芥的細(xì)胞凋亡現(xiàn)象的觀察41
• 2.2.13 轉(zhuǎn)基因擬南芥抗病、耐旱性分析41-42
• 2.3 結(jié)果42-60
• 2.3.1 MmZFP1基因的克隆42-43
• 2.3.2 MmZFP1的序列分析43-44
• 2.3.3 MmZFP1的進(jìn)化樹分析44-46
• 2.3.4 MmZFP1的表達(dá)特征分析46-48
• 2.3.5 植物表達(dá)載體的構(gòu)建及轉(zhuǎn)基因擬南芥的篩選、鑒定48-49
• 2.3.6 MmZFP1的亞細(xì)胞定位49-50
• 2.3.7 MmZFP1對轉(zhuǎn)基因植株生長發(fā)育的影響50-52
• 2.3.8 轉(zhuǎn)MmZFP1基因植物的細(xì)胞程序性死亡檢測52-53
• 2.3.9 轉(zhuǎn)MmZFP1基因擬南芥防衛(wèi)基因的表達(dá)分析53-54
• 2.3.10 MmZFP1的表達(dá)調(diào)控對病原菌Pst.DC3000的抗性54-55
• 2.3.11 轉(zhuǎn)MmZFP1基因擬南芥抗棉花黃萎病55-57
• 2.3.12 轉(zhuǎn)MmZFP1基因擬南芥的失水率實(shí)驗(yàn)57
• 2.3.13 轉(zhuǎn)MmZFP1基因擬南芥的干旱脅迫實(shí)驗(yàn)57-58
• 2.3.14 MmZFP1正調(diào)控抗逆相關(guān)基因58-60
• 2.4 討論60-63
• 第三章 薇甘菊MmTLPs在病害、干旱脅迫響應(yīng)中的功能研究63-104
• 3.1 引言63
• 3.2 材料與方法63-70
• 3.2.1 植物和病原菌材料63
• 3.2.2 薇甘菊種子總蛋白的提取63
• 3.2.3 薇甘菊種子抗菌活性蛋白組分的獲得63-64
• 3.2.4 MmTLP1和MmTLP2的克隆64-65
• 3.2.5 MmTLP1和MmTLP2的序列比對及進(jìn)化樹分析65
• 3.2.6 原核表達(dá)載體的構(gòu)建65-66
• 3.2.7 pET-32a-MmTLP1和pET-32a-MmTLP2的原核表達(dá)66
• 3.2.8 pCold-MmTLP1和pCold-MmTLP2的原核表達(dá)66-67
• 3.2.9 十二烷基磺酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠電泳(SDS-PAGE)67
• 3.2.10 MmTLP1和MmTLP2的三維結(jié)構(gòu)預(yù)測67-68
• 3.2.11 植物表達(dá)載體的構(gòu)建68
• 3.2.12 MmTLP1和MmTLP2的亞細(xì)胞定位68
• 3.2.13 薇甘菊的生物與非生物脅迫處理68
• 3.2.14 根癌農(nóng)桿菌介導(dǎo)轉(zhuǎn)化擬南芥68-69
• 3.2.15 轉(zhuǎn)基因擬南芥的篩選鑒定69
• 3.2.16 Real-time PCR檢測基因表達(dá)量69
• 3.2.17 轉(zhuǎn)基因擬南芥抗病性分析69
• 3.2.18 轉(zhuǎn)基因擬南芥耐旱性分析69-70
• 3.2.19 轉(zhuǎn)基因擬南芥耐鹽性分析70
• 3.3 結(jié)果70-101
• 3.3.1 薇甘菊抑菌蛋白的分離和鑒定70-71
• 3.3.2 MmTLP1基因的克隆71-73
• 3.3.3 MmTLP2基因的克隆73-76
• 3.3.4 MmTLP1和MmTLP2序列比對和分析76-77
• 3.3.5 MmTLP1和MmTLP2的進(jìn)化樹分析77-78
• 3.3.6 MmTLP1和MmTLP2的組織表達(dá)特異性78
• 3.3.7 MmTLP1和MmTLP2在薇甘菊中的表達(dá)特征分析78-81
• 3.3.8 MmTLP1和MmTLP2的亞細(xì)胞定位81-83
• 3.3.9 pET-22b-MmTLP1和pET-22b-MmTLP2原核表達(dá)載體的構(gòu)建及轉(zhuǎn)化83-84
• 3.3.10 pCold-MmTLP1和pCold-MmTLP2原核表達(dá)載體的構(gòu)建及轉(zhuǎn)化84-85
• 3.3.11 pET-32a-MmTLP1和pET-32a-MmTLP2原核表達(dá)載體的構(gòu)建及轉(zhuǎn)化85-87
• 3.3.12 pET-22b-MmTLP1和pET-22b-MmTLP2的原核表達(dá)87-90
• 3.3.13 pCold-MmTLP1和pCold-MmTLP2的原核表達(dá)90-91
• 3.3.14 pET-32a-MmTLP1和pET-32a-MmTLP2的原核表達(dá)91-92
• 3.3.15 重組MmTLP1和重組MmTLP2抑菌活性檢測92-93
• 3.3.16 MmTLP1和MmTLP2蛋白的抗菌機(jī)制分析93-94
• 3.3.17 MmTLP1轉(zhuǎn)基因株系的獲得94-95
• 3.3.18 MmTLP2轉(zhuǎn)基因株系的獲得95-97
• 3.3.19 轉(zhuǎn)基因株系目的基因表達(dá)量的檢測97-98
• 3.3.20 轉(zhuǎn)MmTLP1和MmTLP2基因擬南芥抗棉花黃萎病實(shí)驗(yàn)98-99
• 3.3.21 轉(zhuǎn)MmTLP1和MmTLP2基因擬南芥的干旱脅迫試驗(yàn)99-100
• 3.3.22 轉(zhuǎn)MmTLP1和MmTLP2基因擬南芥的失水率測試100
• 3.3.23 轉(zhuǎn)MmTLP1和MmTLP2基因擬南芥的鹽脅迫實(shí)驗(yàn)100-101
• 3.4 討論101-104
• 第四章 結(jié)論104-107
• 4.1 薇甘菊MmZFP1在病害、干旱脅迫響應(yīng)中的功能及調(diào)控研究104-105
• 4.2 薇甘菊MmTLPs在病害、干旱脅迫響應(yīng)中的功能研究105-106
• 4.3 創(chuàng)新點(diǎn)106-107
• 參考文獻(xiàn)107-120
• 致謝120-122
• 作者簡介122

【參考文獻(xiàn)】

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中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 莊世宏;小花假澤蘭殺菌作用研究[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2010年

  本文關(guān)鍵詞：薇甘菊MmZFP1和MmTLPs在病害、干旱脅迫響應(yīng)中的功能及調(diào)控研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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本文編號：329515