土壤鹽堿化是當下農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中面臨的重要生態(tài)環(huán)境問題之一。鹽脅迫嚴重影響農(nóng)作物種子的萌發(fā)和生長發(fā)育,造成農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)的下降。為了應對不利的環(huán)境條件,植物在進化過程中形成了一系列復雜的調(diào)控機制。依賴轉錄因子的轉錄調(diào)控網(wǎng)絡在植物的生長發(fā)育和逆境脅迫抗性等多種生理過程中具有重要作用。MYB轉錄因子家族是植物中一類較大的轉錄因子家族,已有許多關于其在植物逆境脅迫響應中作用的研究報道。馬鈴薯中關于MYB轉錄因子在逆境脅迫響應中功能研究的報道非常少,為了研究MYB轉錄因子在馬鈴薯鹽脅迫抗性中的功能,本研究在全基因組水平鑒定了馬鈴薯2R-MYB基因,篩選出與非生物脅迫響應有關的馬鈴薯2R-MYB基因,克隆了St MYB2R-86基因,分析其在植物鹽脅迫響應中的功能。在研究過程中發(fā)現(xiàn)熱激蛋白基因Hsp20在鹽脅迫下表達水平顯著上調(diào),因此對馬鈴薯Hsp20基因也進行了鑒定和初步功能分析。主要研究結果如下:（1）鑒定到110個馬鈴薯2R-MYB基因,分布于馬鈴薯12條染色體上,按照其所在染色體位置依次命名為St MYB2R-1至St MYB2R-110。通過分析RNA-seq數(shù)據(jù),篩選出53個對鹽脅迫、干... 

【文章來源】：西北農(nóng)林科技大學陜西省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 文獻綜述
    1.1 土壤鹽堿化概況
    1.2 鹽脅迫對植物的影響
        1.2.1 鹽脅迫抑制植物生長發(fā)育
        1.2.2 鹽脅迫削弱植物光合作用
        1.2.3 鹽脅迫破壞植物細胞膜功能
        1.2.4 鹽脅迫增強植物活性氧代謝
        1.2.5 鹽脅迫導致離子不平衡
        1.2.6 鹽脅迫導致生理性干旱
        1.2.7 鹽脅迫破壞植物細胞顯微及亞顯微結構
    1.3 植物耐受鹽脅迫的機制
        1.3.1 植物生理結構的適應性
        1.3.2 滲透調(diào)節(jié)
        1.3.3 離子穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)
        1.3.4 活性氧物質(zhì)清除系統(tǒng)
        1.3.5 激素調(diào)節(jié)
    1.4 植物MYB轉錄因子家族
        1.4.1 轉錄因子MYB的發(fā)現(xiàn)
        1.4.2 轉錄因子MYB的序列結構及分類
        1.4.3 轉錄因子MYB在植物中的功能
        1.4.4 轉錄因子MYB響應鹽脅迫研究進展
    1.5 熱激蛋白HSP20研究進展
        1.5.1 熱激蛋白的發(fā)現(xiàn)及分類
        1.5.2 熱激蛋白Hsp20結構
        1.5.3 熱激蛋白Hsp20在植物中的功能
    1.6 馬鈴薯抗鹽脅迫研究進展
    1.7 本研究目的及意義
    1.8 技術路線
第二章 馬鈴薯2R-MYB類轉錄因子鑒定、序列特征和表達分析
    2.1 材料與方法
        2.1.1 植物材料
        2.1.2 馬鈴薯蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)和MYB蛋白特征結構域獲取
        2.1.3 馬鈴薯2R-MYB類蛋白篩選鑒定
        2.1.4 馬鈴薯2R-MYB類基因命名
        2.1.5 馬鈴薯2R-MYB類蛋白序列特性分析
        2.1.6 馬鈴薯2R-MYB類基因RNA-seq數(shù)據(jù)獲取及分析
        2.1.7 馬鈴薯非生物脅迫處理
        2.1.8 馬鈴薯總RNA提取
        2.1.9 馬鈴薯cDNA反轉錄合成
        2.1.10 實時熒光定量PCR
    2.2 結果與分析
        2.2.1 馬鈴薯2R-MYB類蛋白鑒定
        2.2.2 非生物脅迫下馬鈴薯2R-MYB類基因RNA-seq分析
        2.2.3 馬鈴薯2R-MYB類基因在非生物脅迫下表達水平檢測
    2.3 討論
第三章 馬鈴薯St MYB2R-86 基因克隆、亞細胞定位及表達分析
    3.1 材料與方法
        3.1.1 植物材料
        3.1.2 基因克隆
        3.1.3 St MYB2R-86 基因RFP融合表達載體構建
        3.1.4 融合表達載體瞬時表達與熒光信號觀察
        3.1.5 數(shù)據(jù)分析
    3.2 結果與分析
        3.2.1 St MYB2R-86 基因克隆
        3.2.2 St MYB2R-86 基因亞細胞定位
        3.2.3 非生物脅迫下St MYB2R-86 基因表達水平
    3.3 討論
第四章 鹽脅迫下馬鈴薯St MYB2R-86 基因功能分析
    4.1 材料與方法
        4.1.1 植物材料
        4.1.2 St MYB2R-86 基因過表達載體構建
        4.1.3 St MYB2R-86 基因過表達載體轉化擬南芥
        4.1.4 陽性轉化擬南芥鑒定與純合株系培養(yǎng)
        4.1.5 擬南芥St MYB2R-86 基因過表達植株半定量PCR檢測
        4.1.6 St MYB2R-86 基因過表達擬南芥植株鹽脅迫響應
        4.1.7 St MYB2R-86 基因過表達擬南芥中鹽脅迫相關基因表達水平檢測
        4.1.8 St MYB2R-86 基因過表達載體轉化馬鈴薯
        4.1.9 陽性轉化馬鈴薯鑒定
        4.1.10 陽性轉化馬鈴薯St MYB2R-86 基因表達水平檢測
        4.1.11 鹽脅迫下St MYB2R-86 基因過表達馬鈴薯表型
        4.1.12 鹽脅迫下St MYB2R-86 基因過表達馬鈴薯生理指標變化
        4.1.13 馬鈴薯St MYB2R-86 基因啟動子順式作用元件分析
        4.1.14 不同植物激素處理下St MYB2R-86 基因過表達擬南芥表型鑒定
        4.1.15 鹽脅迫下轉基因擬南芥茉莉酸信號通路相關基因表達分析
    4.2 結果與分析
        4.2.1 過表達載體構建檢測
        4.2.2 St MYB2R-86 基因過表達擬南芥鑒定
        4.2.3 轉基因擬南芥St MYB2R-86 基因表達水平檢測
        4.2.4 鹽脅迫下St MYB2R-86 基因過表達擬南芥表型分析
        4.2.5 St MYB2R-86 基因過表達擬南芥脅迫相關基因表達
        4.2.6 St MYB2R-86 基因過表達馬鈴薯轉化與鑒定
        4.2.7 過表達馬鈴薯株系St MYB2R-86 基因表達水平檢測
        4.2.8 鹽脅迫下馬鈴薯St MYB2R-86 基因過表達株系表型
        4.2.9 鹽脅迫下馬鈴薯St MYB2R-86 基因過表達株系生理指標變化
        4.2.10 馬鈴薯St MYB2R-86 基因啟動子順式作用元件
        4.2.11 Me JA、ABA和 SA處理下St MYB2R-86 基因過表達擬南芥表型
        4.2.12 St MYB2R-86 基因過表達擬南芥茉莉酸信號通路相關基因表達
    4.3 討論
第五章 馬鈴薯Hsp20基因家族全基因組水平鑒定與功能分析
    5.1 材料與方法
        5.1.1 植物材料
        5.1.2 馬鈴薯Hsp20蛋白篩選鑒定
        5.1.3 馬鈴薯Hsp20基因命名、基因復制和染色體分布圖
        5.1.4 馬鈴薯Hsp20 蛋白序列特性、模體(motif)和基因結構分析
        5.1.5 馬鈴薯Hsp20蛋白系統(tǒng)發(fā)育分析和分類
        5.1.6 馬鈴薯Hsp20基因啟動子順式作用元件分析
        5.1.7 非生物脅迫下馬鈴薯Hsp20基因表達分析
    5.2 結果與分析
        5.2.1 馬鈴薯Hsp20蛋白鑒定
        5.2.2 馬鈴薯Hsp20基因復制和染色體分布
        5.2.3 馬鈴薯Hsp20基因結構和相應蛋白序列模體分析
        5.2.4 馬鈴薯Hsp20蛋白系統(tǒng)發(fā)育
        5.2.5 馬鈴薯Hsp20基因啟動子脅迫相關順式作用元件
        5.2.6 非生物脅迫下馬鈴薯Hsp20基因表達水平變化
    5.3 討論
第六章 結論、創(chuàng)新點及展望
    6.1 結論
        6.1.1 馬鈴薯2R-MYB類基因鑒定與非生物脅迫響應
        6.1.2 馬鈴薯St MYB2R-86 基因克隆與功能分析
        6.1.3 馬鈴薯St MYB2R-86 基因對脅迫相關植物激素響應
        6.1.4 馬鈴薯Hsp20基因家族鑒定與功能分析
    6.2 創(chuàng)新點
    6.3 展望
參考文獻
附錄
致謝
個人簡歷


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]紫花苜蓿與蒺藜苜蓿鹽脅迫應激調(diào)控蛋白和miRNA的鑒定分析[D]. 龍瑞才.重慶大學 2013

碩士論文
[1]馬鈴薯MYB轉錄因子家族的生物信息學分析及低溫脅迫下的表達分析[D]. 李佳.青海大學 2018



本文編號：3435196