本文選題：小麥(Tricticum　切入點：aestivum　出處：《西北農(nóng)林科技大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：小麥(Tricticum aestivum L.)是主要糧食作物,在糧食安全中占有舉足輕重的地位。然而,隨著全球氣候變化以及不合理的灌溉導(dǎo)致土壤鹽漬化的愈發(fā)嚴(yán)重,與其他作物一樣,小麥的生長發(fā)育與生產(chǎn)都受到了一定的影響。利用生物技術(shù)等手段發(fā)掘優(yōu)異抗逆基因資源,培育抗逆高產(chǎn)的小麥品種,是打破鹽漬化制約的重要途徑之一。脅迫相關(guān)蛋白(stress associated protein,SAP)基因是一類廣泛存在于植物中的多基因家族,可以響應(yīng)多種生物與非生物脅迫,在植物抗逆過程中發(fā)揮著重要的作用。然而,對于SAPs多基因家族在小麥中的相關(guān)信息還知之甚少。鑒于該家族在植物中的重要作用,論文利用隱馬爾可夫模型檢索到小麥中的SAP基因,以小麥品種旱選10號為材料擴增目標(biāo)基因,通過實時定量PCR分析在脅迫處理下SAP基因的表達模式,篩選出顯著響應(yīng)逆境脅迫的基因TaSAP17,分析其功能并進行轉(zhuǎn)基因功能驗證,以期為小麥分子育種提供理論依據(jù)和基因資源。論文取得的主要研究結(jié)果如下:1.克隆了小麥脅迫相關(guān)蛋白基因TaSAP17。該基因包含兩個外顯子和一個內(nèi)含子,具有SAP基因家族獨特的結(jié)構(gòu)域,兩個保守的AN1和C2H2結(jié)構(gòu)域,屬于AN1/AN1型SAP基因。小麥TaSAP17基因高度保守,A、B、D三個基因組中的等位基因在cDNA水平上的相似度達98.35%,在氨基酸水平上的相似度達99.03%。2.TaSAP17-D在小麥生長的各個時期和組織中均有表達。TaSAP17-D在苗期葉片中的表達量最高,在莖稈節(jié)間中的表達量最低;TaSAP17-D響應(yīng)高鹽、外源ABA、低溫和PEG脅迫處理,其中對高鹽脅迫的響應(yīng)最強,而對外源ABA、低溫和PEG處理的響應(yīng)較為微弱;在耐鹽品種“泰山23”中TaSAP17-D的表達量整體上高于不耐鹽品種“農(nóng)大20074”,進一步說明TaSAP17-D響應(yīng)高鹽脅迫。亞細(xì)胞定位表明,TaSAP17-D在細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞膜中均有表達。3.TaSAP17-D增強轉(zhuǎn)基因擬南芥的耐鹽性。在高鹽脅迫下,轉(zhuǎn)基因擬南芥的存活率、細(xì)胞膜穩(wěn)定性、游離脯氨酸含量、葉綠素含量均高于野生型(WT),滲透勢、離體葉片失水速率低于WT。4.轉(zhuǎn)錄激活試驗和酵母文庫篩選。TaSAP17-D沒有轉(zhuǎn)錄激活活性;通過篩選小麥全長cDNA酵母文庫,得到七個可能與TaSAP17-D互作的候選蛋白。綜合以上研究結(jié)果,TaSAP17-D能顯著增強轉(zhuǎn)基因擬南芥的耐鹽性是改良農(nóng)作物耐鹽與抗旱性的重要候選基因。
[Abstract]:Wheat Tricticum aestivum L.is the main food crop and plays an important role in food security. However, as global climate change and irrational irrigation lead to soil salinization, like other crops, The growth, development and production of wheat have been affected to some extent. Stress associated protein (SAP) gene is one of the most important ways to break down the restriction of salinization. Stress associated protein (SAP) gene is a kind of polygene family that exists widely in plants and can respond to multiple biological and abiotic stresses. Play an important role in plant stress resistance. However, little is known about the SAPs polygene family in wheat. In this paper, the SAP gene in wheat was retrieved by hidden Markov model, and the target gene was amplified from wheat cultivar Hanxuan 10. The expression pattern of SAP gene was analyzed by real-time quantitative PCR analysis under stress. TaSAP17, a gene that was significantly responsive to stress, was screened, its function was analyzed and the transgenic function was verified. In order to provide theoretical basis and genetic resources for wheat molecular breeding, the main results obtained in this paper are as follows: 1. The wheat stress-related protein gene TaSAP17 was cloned. The gene contains two exons and one intron. There are two conserved domains of AN1 and C2H2, which are unique domain of SAP gene family. The alleles of the three genomes of wheat TaSAP17 gene highly conserved are 98.35 at cDNA level and 99.03 at amino acid level. 2. TaSAP17-D has a table in all stages and tissues of wheat growth. The expression of TaSAP17-D in seedling leaves was the highest. The lowest expression level of TaSAP17-D in stem Internode responded to high salt stress, exogenous ABA, low temperature and PEG stress, among which the response to high salt stress was the strongest, while to exogenous ABA, low temperature and PEG treatment was weak. The expression of TaSAP17-D in salt tolerant variety "Taishan 23" was higher than that in intolerant variety "Nongda 20074", which further indicated that TaSAP17-D was responsive to high salt stress. Subcellular localization showed that TaSAP17-D was in the nucleus. The expression of TaSAP17-D in cytoplasm and cell membrane enhanced the salt tolerance of transgenic Arabidopsis thaliana. Under high salt stress, the survival rate, cell membrane stability, free proline content and chlorophyll content of transgenic Arabidopsis thaliana were higher than that of wild type Arabidopsis thaliana, and the osmotic potential was higher than that of wild type Arabidopsis thaliana. The rate of water loss in leaves in vitro was lower than that in WT.4.Transcriptional activation test and yeast library screening. TaSAP17-D had no transcriptional activation activity. Seven candidate proteins which may interact with TaSAP17-D were obtained. TaSAP17-D can significantly enhance salt tolerance of transgenic Arabidopsis thaliana and is an important candidate gene for improving crop salt tolerance and drought resistance.
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：S512.1

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 張志宏;趙進春;代紅艷;;全基因組基因表達分析技術(shù)及其在果樹上的應(yīng)用[J];果樹學(xué)報;2008年03期

2 胡瑞波;范成明;傅永福;;植物實時熒光定量PCR內(nèi)參基因的選擇[J];中國農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報;2009年06期

3 常青山,余增亮;基因表達分析方法及其研究進展[J];生物技術(shù)通報;2002年06期

4 占祖兵;張越;趙若蘋;王文;;炓腹果蠅中嵌合新基因的進化命運和表達模式[J];動物學(xué)研究;2011年06期

5 趙繼榮;雒淑珍;張增艷;劉紅霞;;cDNA-AFLP技術(shù)及其在植物基因表達分析中的應(yīng)用[J];華北農(nóng)學(xué)報;2009年S1期

6 盧昌;吳國華;顏新敏;趙志荀;李應(yīng)國;聶福平;張強;;GeXP多重基因表達分析系統(tǒng)及其應(yīng)用[J];中國獸醫(yī)科學(xué);2013年02期

7 胡昊;李進進;王彩云;;反轉(zhuǎn)錄實時定量PCR在植物基因表達分析上的研究進展[J];中國農(nóng)學(xué)通報;2013年15期

8 陳鵬;汪長東;黃阜峰;汪越勝;楊廣笑;何光源;;擬斯卑爾脫山羊草基因的克隆與表達研究[J];生物技術(shù)通報;2008年05期

9 賴燈妮;彭克勤;梁雄;長谷川博;;硝酸鹽高親和水稻品種的篩選與硝酸鹽高親和基因表達分析[J];湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2009年06期

10 洪琳;徐磊;馬錦繡;高世慶;權(quán)威;唐益苗;趙昌平;;普通小麥TaTPR1基因的克隆及表達分析[J];麥類作物學(xué)報;2014年09期

相關(guān)會議論文 前9條

1 陳維;;文昌魚SOX9基因的克隆與分析[A];遺傳學(xué)與社會可持續(xù)發(fā)展——2010中國青年遺傳學(xué)家論壇論文摘要匯編[C];2010年

2 宋水山;郭琳;張瑋;孫大業(yè);;利用轉(zhuǎn)基因擬南芥研究質(zhì)外體鈣調(diào)素[A];2005年全國植物生長物質(zhì)研討會論文摘要匯編[C];2005年

3 胡文全;馬敏;謝萬欽;張映熠;張蕊;金犁天;李翠鳳;;CaMBP10的體內(nèi)功能研究[A];中國植物生理學(xué)會第十次會員代表大會暨全國學(xué)術(shù)年會論文摘要匯編[C];2009年

4 趙君;丁林云;郭旺珍;張?zhí)煺?;一個與抗黃萎病和耐干旱、鹽脅迫相關(guān)的棉花受體類似蛋白激酶基因的克隆與功能鑒定[A];現(xiàn)代分子植物育種與糧食安全研討會論文集[C];2011年

5 尚慧婕;張銳;王遠(yuǎn);孫國清;孟志剛;周燾;郭三堆;;棉花nodulin-like基因的功能分析及驗證[A];中國棉花學(xué)會2011年年會論文匯編[C];2011年

6 萬小榮;樊榮;王寧寧;;LE-ACS6啟動子在轉(zhuǎn)基因擬南芥中的發(fā)育特異性研究[A];中國植物生理學(xué)會全國學(xué)術(shù)年會暨成立40周年慶祝大會學(xué)術(shù)論文摘要匯編[C];2003年

7 徐凡;李鵬麗;苑玲玲;王寧寧;;過表達GmSARK基因全長與激酶域的轉(zhuǎn)基因擬南芥的表型分析[A];2007中國植物生理學(xué)會全國學(xué)術(shù)會議論文摘要匯編[C];2007年

8 徐凡;龔清秋;孟濤;王寧寧;;利用基因芯片技術(shù)對過表達GmSARK轉(zhuǎn)基因擬南芥基因表達譜的分析[A];中國植物生理學(xué)會第十次會員代表大會暨全國學(xué)術(shù)年會論文摘要匯編[C];2009年

9 趙吉強;郭善利;陳世華;張慧;趙彥修;;過量表達酵母YAP1基因?qū)D(zhuǎn)基因擬南芥抗鹽性的影響[A];中國植物學(xué)會七十五周年年會論文摘要匯編（1933-2008）[C];2008年

相關(guān)重要報紙文章 前1條

1 ;轉(zhuǎn)基因擬南芥菜成為探雷“尖兵”[N];新華每日電訊;2006年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 劉勝浩;南極絲瓜蘚耐逆相關(guān)功能基因的發(fā)掘和功能研究[D];山東大學(xué);2015年

2 孟璐;癌細(xì)胞中OCT4B的功能及所調(diào)控的p53新變體研究[D];中國農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

3 齊笑笑;梨果實萼片宿存與脫落過程基因表達譜分析及PsIDA、PsJOINTLESS基因功能的初步研究[D];南京農(nóng)業(yè)大學(xué);2014年

4 陳鑫;轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)的共表達分析和擴展應(yīng)用[D];吉林大學(xué);2016年

5 李斌;擬南芥轉(zhuǎn)錄因子TCPs和表觀遺傳因子CLF及LHP1抑制KNOX基因的分子機制研究[D];復(fù)旦大學(xué);2012年

6 張曉紅;陸地棉開花相關(guān)基因的功能研究及調(diào)控分析[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2016年

7 高健;玉米抗紋枯病全基因組差異表達基因分析及分子調(diào)控機制研究[D];四川農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

8 孫海燕;正向選擇驅(qū)動被子植物4-香豆酸輔酶A連接酶基因的功能分化[D];華中農(nóng)業(yè)大學(xué);2013年

9 張騰;大白菜抗根腫病基因CRb的分離克隆與功能鑒定[D];沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

10 劉瑩;番茄心室形成相關(guān)調(diào)控基因的初步分析[D];沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué);2015年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 其木格;玉米黏蟲轉(zhuǎn)錄組學(xué)研究及RNAi機制相關(guān)基因的克隆[D];內(nèi)蒙古大學(xué);2015年

2 劉祖碧;決明種子轉(zhuǎn)錄組學(xué)分析及胰蛋白酶抑制劑基因的克隆與功能研究[D];西南交通大學(xué);2014年

3 張毛毛;水稻OsmtATPS1基因的克隆及功能初步分析[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2015年

4 靳晶豪;辣椒疫病抗性相關(guān)基因CaPT11和CaHIR4的克隆及初步功能分析[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2015年

5 肖瑤;茶樹AsA代謝相關(guān)酶基因的克隆及表達分析[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2015年

6 楊立清;甜瓜CMe-ERF1和CMe-ERF2基因的功能研究[D];內(nèi)蒙古大學(xué);2015年

7 李亞莉;蘋果磷脂酸合成途徑相關(guān)基因的生物信息學(xué)分析及DGK基因表達分析[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2015年

8 徐偉;小麥bZIP基因TaGBF參與植物開花調(diào)控機制研究[D];山東大學(xué);2015年

9 位正玉;ABA脅迫相關(guān)的小麥MAC基因的克隆及功能研究[D];山東大學(xué);2015年

10 岳思思;擬南芥AT2G17350基因功能的初步研究[D];陜西師范大學(xué);2015年

，

本文編號：1571900