馬鈴薯NF-YB基因家族鑒定及StNF-YB3.1在馬鈴著中的功能分析
發(fā)布時間:2017-12-24 04:32
本文關(guān)鍵詞:馬鈴薯NF-YB基因家族鑒定及StNF-YB3.1在馬鈴著中的功能分析 出處:《內(nèi)蒙古大學(xué)》2017年博士論文 論文類型:學(xué)位論文
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【摘要】:核因子-Y(Nuclear factor-Y,NF-Y)是真核生物中普遍存在的一類轉(zhuǎn)錄因子,由NF-YA,NF-YB和NF-YC三種亞基組成,在植物發(fā)育和環(huán)境壓力應(yīng)答等生理過程中發(fā)揮重要作用。本研究以馬鈴薯作為研究材料,基于擬南芥和番茄中報道的核轉(zhuǎn)錄因子NF-YB,在馬鈴薯基因組中分離鑒定了 20個NF-YB蛋白的編碼基因。這些基因分布在馬鈴薯12條染色體的8條染色體上。系統(tǒng)進(jìn)化分析表明馬鈴薯20個NF-YB基因聚類形成5個進(jìn)化分枝。蛋白序列多重比對結(jié)果顯示馬鈴薯NF-YB蛋白具有高度保守的核心結(jié)構(gòu)域,而N-端和C-端保守性較差;蚪Y(jié)構(gòu)分析表明多數(shù)馬鈴薯NF-YB基因同系物間具有相同的基因結(jié)構(gòu)。RNA-seq數(shù)據(jù)顯示馬鈴薯NF-YB基因具有不同的組織特異性和非生物脅迫誘導(dǎo)表達(dá)模式。馬鈴薯20個NF-YB基因中,StNF-YB3.1與擬南芥AtNF-YB3基因及其水稻和小麥中的同源基因OsNF-YB11/HAP3H和TaNF-YB3同源性最高,通過RACE方法克隆StNF-YB3.1基因全長(1171bp),并對其功能進(jìn)行深入分析。RNA-seq及qRT-PCR結(jié)果表明StNF-YB3.1基因在馬鈴薯各種組織中廣泛表達(dá)。通過農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化獲得超表達(dá)StNF-YB3.1的馬鈴薯轉(zhuǎn)基因植株,田間試驗結(jié)果表明超表達(dá)StNF-YB3.1導(dǎo)致馬鈴薯開花時間提前、葉片中葉綠素含量顯著增加。與非轉(zhuǎn)基因植株相比,轉(zhuǎn)基因(超表達(dá)StNF-YB3.1)馬鈴薯植株葉片的光合速率和氣孔導(dǎo)度在整個生育期內(nèi)都顯著下降,塊莖數(shù)量和產(chǎn)量顯著降低。氣孔性狀相關(guān)試驗表明葉片表皮保衛(wèi)細(xì)胞大小和氣孔密度在轉(zhuǎn)基因植株與非轉(zhuǎn)基因植株間沒有顯著差異,然而與非轉(zhuǎn)基因植株相比,植物激素脫落酸(ABA)介導(dǎo)的氣孔關(guān)閉能力在轉(zhuǎn)基因植株中顯著提高。ABA信號通路中控制氣孔關(guān)閉的關(guān)鍵因子,如StCPK10-like,StSnRK2.6/OST1-like,StSnRK2.7-like等基因及其下游調(diào)控基因StSLAC1-like的表達(dá)在轉(zhuǎn)基因植株都顯著增強。因此我們推測馬鈴薯中超表達(dá)StNF-YB3.1促進(jìn)ABA介導(dǎo)的氣孔關(guān)閉,促使轉(zhuǎn)基因植株光合速率及氣孔導(dǎo)度下降,進(jìn)而導(dǎo)致馬鈴薯產(chǎn)量降低。
【學(xué)位授予單位】:內(nèi)蒙古大學(xué)
【學(xué)位級別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號】:S532
【參考文獻(xiàn)】
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1 ;LHD1,an Allele of DTH8/Ghd8,Controls Late Heading Date in Common Wild Rice (Oryza rufipogon)[J];Journal of Integrative Plant Biology;2012年10期
,本文編號:1326908
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