小麥?zhǔn)俏覈狈礁珊蹬c半干旱地區(qū)最主要的糧食作物,干旱頻發(fā)會導(dǎo)致小麥籽粒灌漿不足,嚴(yán)重制約我國甚至世界小麥產(chǎn)量。在干旱條件下,小麥的旗葉枯萎并衰老,但小麥穗部具有更高的耐旱性和更持久的光合特性,有利于在干旱條件下籽粒的灌漿進(jìn)程。苯丙烷類代謝途徑是植物中很重要的一條次級代謝途徑,參與了多種脅迫應(yīng)答過程,其代謝產(chǎn)物也可作為活性氧清除劑。同時,MYB轉(zhuǎn)錄因子家族可通過調(diào)控苯丙烷類代謝來參與干旱等脅迫的響應(yīng)。但小麥MYB轉(zhuǎn)錄因子對干旱脅迫的響應(yīng)機(jī)制的研究多集中于模式植物擬南芥和煙草中,缺乏在小麥中驗(yàn)證的直接證據(jù)。本研究基于苯丙烷類代謝在小麥抗旱性研究中存在的不足,并鑒于小麥MYB轉(zhuǎn)錄因子家族功能研究的重要性。針對當(dāng)前旱作小麥穗部器官的光合持久性和衰老延遲特點(diǎn),選用北方旱作小麥,首先主要探討干旱條件下小麥穗部中苯丙氨酸代謝途徑相關(guān)酶活性及基因表達(dá)差異。并通過生物信息學(xué)等方法鑒定了小麥中與苯丙烷類代謝相關(guān)MYB轉(zhuǎn)錄因子,分析其在干旱脅迫下基因表達(dá)模式。隨后,以小麥TaMpc1-D4基因功能的解析為切入點(diǎn),利用病毒誘導(dǎo)的基因沉默(Virus-induced gene silencing,VIGS)及遺...

【文章頁數(shù)】：151 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 文獻(xiàn)綜述
    1.1 干旱脅迫對我國小麥產(chǎn)量的影響
    1.2 苯丙烷類代謝的研究進(jìn)展
        1.2.1 植物苯丙烷類代謝的研究
        1.2.2 小麥苯丙烷類代謝的研究
    1.3 抗氧化系統(tǒng)在小麥響應(yīng)脅迫中的作用
    1.4 MYB轉(zhuǎn)錄因子的研究進(jìn)展
        1.4.1 植物MYB轉(zhuǎn)錄因子家族的分類
        1.4.2 植物MYB轉(zhuǎn)錄因子的研究
        1.4.3 小麥MYB轉(zhuǎn)錄因子的研究
    1.5 大麥條斑花葉病毒誘導(dǎo)基因沉默體系(BSMV-VIGS)在小麥基因功能研究中的應(yīng)用
    1.6 小麥穗部的優(yōu)勢及在逆境條件下的研究
        1.6.1 小麥穗部結(jié)構(gòu)
        1.6.2 小麥穗部的光合貢獻(xiàn)及其干旱條件下的優(yōu)勢
    1.7 選題依據(jù)和主要研究內(nèi)容
        1.7.1 選題依據(jù)
        1.7.2 主要研究內(nèi)容
第二章 干旱對小麥旗葉與穗部中抗氧化體系的影響
    2.1 材料與方法
        2.1.1 材料
        2.1.2 方法
    2.2 結(jié)果
        2.2.1 干旱脅迫下小麥旗葉與穗部的光合參數(shù)、RWC和Chl含量的變化
        2.2.2 干旱脅迫下小麥旗葉與穗部的抗氧化酶活性的變化
        2.2.3 干旱脅迫下小麥旗葉與穗部的MDA、H₂O₂、O₂·^-和Pro含量的差異
        2.2.4 干旱脅迫下小麥的農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量變化
    2.3 討論與小結(jié)
        2.3.1 討論
        2.3.2 小結(jié)
第三章 干旱對小麥旗葉與穗部中苯丙烷類代謝的影響
    3.1 材料與方法
        3.1.1 材料
        3.1.2 方法
    3.2 結(jié)果
        3.2.1 干旱脅迫下小麥旗葉與穗部中苯丙烷類代謝關(guān)鍵酶活性的差異
        3.2.2 干旱脅迫下小麥旗葉與穗部中總TPC和TFC含量的差異
        3.2.3 干旱脅迫下小麥旗葉與穗部中苯丙烷類代謝相關(guān)基因的表達(dá)差異
    3.3 討論與小結(jié)
        3.3.1 討論
        3.3.2 小結(jié)
第四章 苯丙烷類代謝相關(guān)MYB轉(zhuǎn)錄因子的篩選
    4.1 材料與方法
        4.1.1 材料
        4.1.2 方法
    4.2 結(jié)果
        4.2.1 苯丙烷類代謝相關(guān)MYB轉(zhuǎn)錄因子的進(jìn)化樹構(gòu)建
        4.2.2 苯丙烷類代謝相關(guān)MYB轉(zhuǎn)錄因子的序列比對和基本理化性質(zhì)
        4.2.3 苯丙烷類代謝相關(guān)MYB轉(zhuǎn)錄因子的基因結(jié)構(gòu)和三維結(jié)構(gòu)
        4.2.4 苯丙烷類代謝相關(guān)MYB轉(zhuǎn)錄因子的順式作用元件
        4.2.5 苯丙烷類代謝相關(guān)的小麥MYB轉(zhuǎn)錄因子在干旱脅迫下的表達(dá)模式
        4.2.6 小麥中苯丙烷類代謝通路及干旱脅迫下其結(jié)構(gòu)基因和MYB轉(zhuǎn)錄因子的表達(dá)譜
    4.3 討論與小結(jié)
        4.3.1 討論
        4.3.2 小結(jié)
第五章 TaMpc1-D4基因的表達(dá)模式、亞細(xì)胞定位和轉(zhuǎn)錄激活活性分析
    5.1 材料與方法
        5.1.1 材料
        5.1.2 方法
    5.2 結(jié)果
        5.2.1 小麥TaMpc1-D4轉(zhuǎn)錄因子與他物種中同源序列的進(jìn)化樹構(gòu)建及多重序列比對
        5.2.2 小麥TaMpc1-D4基因在不同脅迫下的基因表達(dá)模式和基因全長的克隆
        5.2.3 小麥TaMpc1-D4的亞細(xì)胞定位
        5.2.4 小麥TaMpc1-D4轉(zhuǎn)錄因子的轉(zhuǎn)錄激活活性分析
    5.3 討論與小結(jié)
        5.3.1 討論
        5.3.2 小結(jié)
第六章 TaMpc1-D4基因過表達(dá)擬南芥株系的獲得及表型分析
    6.1 材料與方法
        6.1.1 材料
        6.1.2 方法
    6.2 結(jié)果
        6.2.1 TaMpc1-D4轉(zhuǎn)基因擬南芥純合株系的獲得和鑒定
        6.2.2 甘露醇處理下TaMpc1-D4轉(zhuǎn)基因擬南芥的發(fā)芽率和根長測定
        6.2.3 干旱處理后TaMpc1-D4轉(zhuǎn)基因擬南芥的表型和葉綠素含量
        6.2.4 干旱處理后TaMpc1-D4轉(zhuǎn)基因擬南芥中抗氧化酶活性及O₂·^-、MDA、Pro、TPC和TFC含量的變化
        6.2.5 干旱處理后TaMpc1-D4轉(zhuǎn)基因植株中脅迫基因、抗氧化相關(guān)基因和苯丙烷類代謝相關(guān)基因的表達(dá)
    6.3 討論與小結(jié)
        6.3.1 討論
        6.3.2 小結(jié)
第七章 TaMpc1-D4基因沉默的小麥株系獲得及表型分析
    7.1 材料與方法
        7.1.1 材料
        7.1.2 方法
    7.2 結(jié)果
        7.2.1 小麥TaMpc1-D4基因沉默植株的獲得
        7.2.2 小麥TaMpc1-D4基因沉默植株的沉默效率及在干旱下的表型分析
        7.2.3 干旱處理下小麥TaMpc1-D4基因沉默植株中O₂·^-、MDA和Pro含量及抗氧化酶活性的變化
        7.2.4 干旱處理下小麥TaMpc1-D4基因沉默植株中TPC和TFC含量的變化
        7.2.5 干旱處理下小麥TaMpc1-D4基因沉默植株中脅迫和抗氧化相關(guān)基因以及苯丙烷類代謝相關(guān)基因的表達(dá)
    7.3 討論與小結(jié)
        7.3.1 討論
        7.3.2 小結(jié)
第八章 結(jié)論與展望
    8.1 結(jié)論
    8.2 本研究的創(chuàng)新點(diǎn)
    8.3 展望
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝
個人簡歷



本文編號：3811798