發(fā)布時(shí)間：2021-08-18 07:00

　　棉花是世界上最重要的經(jīng)濟(jì)作物之一,但隨著全球生態(tài)環(huán)境的日益惡化,干旱、鹽漬、低溫等非生物脅迫常常對棉花生產(chǎn)造成重大損失,是限制棉花產(chǎn)量增加的主要環(huán)境因素。為解決這一農(nóng)業(yè)問題,通過基因工程手段,發(fā)掘棉花抗逆相關(guān)的重要功能基因,并將這些基因?qū)胫参锘蚪M,進(jìn)而獲得抗逆新品種,是應(yīng)對逆境脅迫,提高棉花產(chǎn)量的最為有效途徑之一。研究表明,過量表達(dá)特定的脅迫應(yīng)答轉(zhuǎn)錄因子,可以調(diào)控下游多個(gè)抗逆功能基因的表達(dá),對于提高作物抗逆性具有重要作用。DREB/CBF （Dehydration Responsive Element Binding Protein/C-repeat Binding Factor）是一類重要的植物轉(zhuǎn)錄因子,在植物響應(yīng)逆境脅迫應(yīng)答以及抗逆過程中扮演重要角色。與擬南芥和水稻等傳統(tǒng)模式植物相比,棉花抗逆性轉(zhuǎn)錄因子的鑒定和抗逆機(jī)制的研究還比較少。因此,篩選和鑒定棉花抗逆相關(guān)的DREB/CBF基因,分析揭示其抗逆分子機(jī)制,通過基因工程手段來改良提高棉花的抗逆性,對于我國棉花生產(chǎn)具有重要意義。本文運(yùn)用生物信息學(xué)方法對棉花DREB/CBF基因進(jìn)行篩選鑒定,分析這些基因的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、進(jìn)化關(guān)系以及干旱... 

【文章來源】：華中師范大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：135 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 前言
    1.1 植物抗逆的機(jī)制
        1.1.1 鹽和干旱脅迫對植物的危害
        1.1.2 植物適應(yīng)鹽和干旱脅迫的生理機(jī)制
        1.1.3 植物對干旱和鹽脅迫的信號應(yīng)答機(jī)制
    1.2 植物非生物脅迫轉(zhuǎn)錄因子DREB/CBF的研究進(jìn)展
        1.2.1 植物AP2/ERF轉(zhuǎn)錄因子家族
        1.2.2 植物DREB/CBF轉(zhuǎn)錄因子的結(jié)構(gòu)特征
        1.2.3 植物DREB/CBF轉(zhuǎn)錄因子基因的生物學(xué)功能
        1.2.4 植物DREB/CBF轉(zhuǎn)錄因子基因的表達(dá)調(diào)控
        1.2.5 DREB/CBF轉(zhuǎn)錄因子在植物抗逆工程中的應(yīng)用
    1.3 棉花DREB/CBF基因的研究進(jìn)展
    1.4 立題依據(jù)及研究意義
第二章 棉花CBF基因篩選鑒定和表達(dá)分析
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料
        2.1.1 植物材料
        2.1.2 工具酶
        2.1.3 常用的化學(xué)試劑
        2.1.4 常用儲液和緩沖液
        2.1.5 MS培養(yǎng)基
        2.1.6 PCR擴(kuò)增引物及試劑
    2.2 實(shí)驗(yàn)器材
    2.3 實(shí)驗(yàn)方法
        2.3.1 GhCBF基因的電子克隆及生物信息學(xué)分析
        2.3.2 GhCBF基因的序列分析
        2.3.3 棉花無菌苗的培養(yǎng)及材料的收取
        2.3.4 棉花總RNA提取、純化以及逆轉(zhuǎn)錄反應(yīng)
        2.3.5 實(shí)時(shí)定量RT-PCR分析
    2.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        2.4.1 GhCBF基因篩選鑒定
        2.4.2 GhCBF基因的進(jìn)化樹分析
        2.4.3 GhCBF基因的鑒定和序列分析
        2.4.4 GhCBF基因在冷脅迫條件下的表達(dá)分析
        2.4.5 GhCBF基因在干旱脅迫條件下的表達(dá)分析
        2.4.6 GhCBF基因在鹽脅迫條件下的表達(dá)分析
        2.4.7 GhCBF基因在各組織中的表達(dá)分析
    2.5 討論
第三章 棉花GHCBF3基因分離鑒定和表達(dá)分析
    3.1 實(shí)驗(yàn)材料
        3.1.1 植物材料
        3.1.2 菌株和載體
        3.1.3 工具酶
        3.1.4 常用的化學(xué)試劑和試劑盒
        3.1.5 常用儲液和緩沖液
        3.1.6 培養(yǎng)基
        3.1.7 棉花基因組DNA提取試劑
        3.1.8 PCR擴(kuò)增引物及試劑
        3.1.9 DNA測序
    3.2 實(shí)驗(yàn)器材
    3.3 實(shí)驗(yàn)方法
        3.3.1 DNA及蛋白質(zhì)序列分析
        3.3.2 棉花無菌苗的培養(yǎng)及材料的收取
        3.3.3 棉花基因組DNA的提取
        3.3.4 擬南芥的培養(yǎng)
        3.3.5 棉花和擬南芥總RNA提取、純化以及逆轉(zhuǎn)錄反應(yīng)
        3.3.6 實(shí)時(shí)定量RT-PCR分析
        3.3.7 GhCBF3基因全長序列的克隆
        3.3.8 GhCBF3：eGFP載體構(gòu)建和亞細(xì)胞定位分析
        3.3.9 GhCBF3基因啟動(dòng)子全長序列的克隆
        3.3.10 GhCBF3基因自激活檢測
    3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        3.4.1 GhCBF3基因的分離、鑒定和序列分析
        3.4.2 GhCBF3基因的進(jìn)化樹分析
        3.4.3 GhCBF3基因在棉花各組織中的表達(dá)分析
        3.4.4 GhCBF3基因受鹽、干旱和ABA的誘導(dǎo)表達(dá)
        3.4.5 GhCBF3蛋白的亞細(xì)胞定位分析
        3.4.6 GhCBF3自激活分析
        3.4.7 GhCBF3基因啟動(dòng)子受鹽和干旱脅迫誘導(dǎo)
    3.5 討論
第四章 棉花GHCBF3基因的抗逆功能分析
    4.1 實(shí)驗(yàn)材料
        4.1.1 植物材料
        4.1.2 菌株和載體
        4.1.3 工具酶
        4.1.4 常用的化學(xué)試劑
        4.1.5 常用儲液和緩沖液
        4.1.6 培養(yǎng)基
        4.1.7 PCR擴(kuò)增引物、試劑
    4.2 實(shí)驗(yàn)器材
    4.3 實(shí)驗(yàn)方法
        4.3.1 擬南芥的培養(yǎng)
        4.3.2 GhCBF3過量表達(dá)載體的構(gòu)建
        4.3.3 過量表達(dá)GhCBF3基因擬南芥的轉(zhuǎn)化和陽性苗PCR檢測
        4.3.4 過量表達(dá)GhCBF3基因擬南芥RNA水平檢測表達(dá)量
        4.3.5 擬南芥的非生物脅迫處理方法
        4.3.6 擬南芥生理指標(biāo)測定方法
        4.3.7 擬南芥氣孔導(dǎo)度測定方法
        4.3.8 qRT-PCR分析ABA相關(guān)基因的表達(dá)
    4.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        4.4.1 gDNA和RNA水平檢測轉(zhuǎn)基因擬南芥中GhCBF3基因的表達(dá)
        4.4.2 過量表達(dá)GhCBF3基因提高轉(zhuǎn)基因擬南芥耐鹽性分析
        4.4.3 過量表達(dá)GhCBF3基因提高轉(zhuǎn)基因擬南芥抗旱性
        4.4.4 過量表達(dá)GhCBF3基因提高轉(zhuǎn)基因擬南芥對ABA的敏感性
        4.4.5 過量表達(dá)GhCBF3基因?qū)M南芥ABA和抗性相關(guān)基因的表達(dá)分析
    4.5 討論
第五章 棉花GHCBF2基因的克隆、鑒定和抗逆功能分析
    5.1 實(shí)驗(yàn)材料
        5.1.1 植物材料
        5.1.2 菌株載體和工具酶
        5.1.3 常用的化學(xué)試劑
        5.1.4 常用儲液、緩沖液和培養(yǎng)基
        5.1.5 PCR擴(kuò)增引物、試劑
    5.2 實(shí)驗(yàn)方法
        5.2.1 GhCBF2過量表達(dá)載體的構(gòu)建
        5.2.2 過量表達(dá)GhCBF2基因擬南芥的轉(zhuǎn)化和陽性苗PCR檢測
        5.2.3 擬南芥的非生物脅迫處理方法
        5.2.4 擬南芥生理指標(biāo)測定方法
        5.2.5 qRT-PCR分析ABA相關(guān)基因的表達(dá)
    5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        5.3.1 GhCBF2基因的誘導(dǎo)表達(dá)分析
        5.3.2 GhCBF2基因的克隆
        5.3.3 GhCBF2基因鑒定和序列分析
        5.3.4 GhCBF2進(jìn)化樹分析
        5.3.5 GhCBF2基因的組織表達(dá)分析
        5.3.6 GhCBF2蛋白亞細(xì)胞定位分析
        5.3.7 過量表達(dá)GhCBF2基因擬南芥陽性苗gDNA和RNA水平檢測
        5.3.8 過量表達(dá)GhCBF2基因提高逆境條件下擬南芥種子萌發(fā)率
        5.3.9 過量表達(dá)GhCBF2基因提高擬南芥幼苗抗逆性
        5.3.10 過量表達(dá)GhCBF2基因提高擬南芥抗逆性
        5.3.11 過量表達(dá)GhCBF2基因抗性生理指標(biāo)測定
        5.3.12 過量表達(dá)GhCBF2基因擬南芥抗逆相關(guān)基因的表達(dá)分析
    5.4 討論
結(jié)論
本論文的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
參考文獻(xiàn)
附錄
博士期間撰寫和發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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[3]棉花14-3-3蛋白在纖維發(fā)育中的功能表達(dá)和相互作用研究[D]. 張則婷.華中師范大學(xué) 2010
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碩士論文
[1]白菜蛋白磷酸酶2C基因BcABI1的分離與表達(dá)分析[D]. 胡帥.浙江大學(xué) 2012
[2]亞洲棉GaP5CS與GaTPS基因的克隆與功能鑒定[D]. 陳亞娟.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院 2009



本文編號：3349428