葡萄VvMAPK9在鹽脅迫響應中的功能研究
發(fā)布時間:2021-04-04 03:33
葡萄在我國眾多經濟作物中占據至關重要的地位,其栽培面積和產量均位于世界前列,但我國部分種植地區(qū)不利的生態(tài)環(huán)境給葡萄生產帶來了很多問題,其中土壤鹽漬化是主要的限制因素。選育耐鹽葡萄砧木進行嫁接栽培,是解決這一問題的有效途徑之一。與常規(guī)育種相比,通過基因工程培育耐鹽葡萄砧木具有省時、高效的特點,因此,篩選、鑒定耐鹽基因并研究其功能和作用機理具有重要意義。促分裂原活化蛋白激酶(MAPKs)途徑在植物抵御多種不良環(huán)境過程中發(fā)揮著重要作用。我們前期研究中發(fā)現(xiàn)了一個高度響應鹽脅迫基因VvMAPKK3,進一步研究發(fā)現(xiàn)VvMAPK9與其互作且受到鹽脅迫誘導,但其響應鹽脅迫的分子機制目前還不清楚。因此,本研究以本團隊選育的耐鹽性較強的葡萄砧木A35(‘左山一’×SO4)為試材,克隆得到VvMAPK9基因,并對該基因的序列特征、表達模式和抗鹽功能進行了分析。主要研究結果如下:(1)VvMAPK9基因的生物信息學分析。該基因的開放閱讀框全長為1128 bp,編碼含有375個氨基酸殘基的多肽,預測分子量為42.615 kDa,等電點為6.24。亞細胞定位分析發(fā)現(xiàn)VvMAPK9定位于細胞核和細胞質。系統(tǒng)進化分析...
【文章來源】:山東農業(yè)大學山東省
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
葡萄砧木VvMAPK9基因的PCR擴增電泳圖
black.ThephosphorylatedTEYmotifandtheCDdomainaremarkedbyredframe.Theabbreviationofthespeciesname:Vv,Vitisvinifera;At,Arabidopsisthaliana;Bn,Brassicanapus;Zm,Zeamays;Os,oryzasativa.3.2VvMAPK9在葡萄砧木中的表達特征分析3.2.1VvMAPK9基因在葡萄砧木不同組織中的表達特征分析為了研究VvMAPK9在葡萄中的轉錄方式,我們利用qRT-PCR技術檢測了VvMAPK9在葡萄砧木A35各組織中的表達水平。結果表明,VvMAPK9在不同器官中的表達存在差異,主要在葡萄幼葉、成熟葉和根中表達,在葉柄和莖中的表達量相對較低(圖3-3)。圖3-3VvMAPK9在葡萄不同組織中的表達Fig.3-3TheexpressionofVvMAPK9invariousorgansofgrape3.2.2多種非生物脅迫下VvMAPK9基因表達模式分析大量研究發(fā)現(xiàn)植物MAPK參與多種脅迫抗性,為了研究VvMAPK9基因能否響應非生物脅迫,我們檢測了不同非生物脅迫處理對VvMAPK9基因轉錄水平的影響,結果發(fā)現(xiàn)四種非生物脅迫均可使VvMAPK9基因的轉錄表達出現(xiàn)不同程度的上調(圖3-4)。鹽處理葡萄砧木VvMAPK9的表達量顯著上調,轉錄表達水平在12h達到頂峰,是未處理的7.32倍;干旱處理后VvMAPK9的表達量呈先上升后下降再上升的趨勢,并在6h達到高峰,是未處理的4.84倍;高溫處理后VvMAPK9的表達量在4h達到高峰,是未處理的1.66倍,其余時間均為本底水平;低溫處理后VvMAPK9的表達量上調較小,最
葡萄VvMAPK9在鹽脅迫響應中的功能研究30高上調1.36倍。上述結果說明VvMAPK9基因的轉錄表達受到多種非生物脅迫的調節(jié),因此,推測其參與多種非生物脅迫。另外VvMAPK9基因還受ABA誘導。圖3-4不同非生物脅迫和ABA處理下葡萄砧木VvMAPK9的表達模式Fig.3-4ExpressionpatternofVvMAPK9inGrapestockA35underdifferentabioticstressesandABAtreatment3.3VvMAPK9蛋白的亞細胞定位構建35S-VvMAPK9-GFP載體(3-5A),運用農桿菌GV3101介導的瞬時轉化法將其轉入煙草葉片的表皮細胞。撕取葉片下表皮制成玻片后放在激光共聚焦顯微鏡下觀察,發(fā)現(xiàn)VvMAPK9-GFP融合蛋白在細胞質和細胞核中都產生了綠色熒光(圖3-5B),這說明VvMAPK9主要定位于細胞質和細胞核。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]不同砧木嫁接的赤霞珠葡萄對鹽脅迫的生理響應[J]. 袁軍偉,李敏敏,尹勇剛,劉長江,韓斌,孫艷,賈楠,郭紫娟,趙勝建. 中國農業(yè)大學學報. 2019(08)
[2]鹽脅迫對葡萄砧木生長和葉綠素熒光特性的影響[J]. 牛銳敏,許澤華,沈甜,陳衛(wèi)平. 北方園藝. 2018(21)
[3]NaCl脅迫對耐鹽性不同葡萄株系葉片活性氧代謝及清除系統(tǒng)的影響[J]. 付晴晴,譚雅中,翟衡,杜遠鵬. 園藝學報. 2018(01)
[4]葡萄種間雜交砧木育種F1代植株耐鹽性分析[J]. 付晴晴,孫魯龍,翟衡,杜遠鵬. 植物學報. 2017(06)
[5]鹽脅迫下不同抗性砧木雜交F1代株系滲透調節(jié)物質分析探究[J]. 付晴晴,譚雅中,翟衡,王軍偉,杜遠鵬. 中外葡萄與葡萄酒. 2017(06)
[6]亞麻MAPK基因克隆及鹽堿脅迫下的表達分析[J]. 于瑩,陳宏宇,程莉莉,趙東升,袁紅梅,吳廣文,關鳳芝. 東北農業(yè)大學學報. 2015(03)
[7]植物MAPK級聯(lián)途徑及其功能研究進展[J]. 張振才,梁燕,李翠. 西北農林科技大學學報(自然科學版). 2014(04)
[8]NaCl脅迫對披針葉黃華愈傷組織生理特性的影響[J]. 鄭秀芳,王桔紅,汪小東,張超強,王興龍. 中草藥. 2013(21)
[9]紅提和夕陽紅葡萄的抗鹽性測定[J]. 于立杰,梁春莉,勾小平. 貴州農業(yè)科學. 2012(02)
[10]水稻愈傷組織形成過程中甲基化對OsMAPK2的表達調控[J]. 王文國,李銳,朱珈儀,王勝華,陳放. 遺傳. 2010(12)
本文編號:3117651
【文章來源】:山東農業(yè)大學山東省
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
葡萄砧木VvMAPK9基因的PCR擴增電泳圖
black.ThephosphorylatedTEYmotifandtheCDdomainaremarkedbyredframe.Theabbreviationofthespeciesname:Vv,Vitisvinifera;At,Arabidopsisthaliana;Bn,Brassicanapus;Zm,Zeamays;Os,oryzasativa.3.2VvMAPK9在葡萄砧木中的表達特征分析3.2.1VvMAPK9基因在葡萄砧木不同組織中的表達特征分析為了研究VvMAPK9在葡萄中的轉錄方式,我們利用qRT-PCR技術檢測了VvMAPK9在葡萄砧木A35各組織中的表達水平。結果表明,VvMAPK9在不同器官中的表達存在差異,主要在葡萄幼葉、成熟葉和根中表達,在葉柄和莖中的表達量相對較低(圖3-3)。圖3-3VvMAPK9在葡萄不同組織中的表達Fig.3-3TheexpressionofVvMAPK9invariousorgansofgrape3.2.2多種非生物脅迫下VvMAPK9基因表達模式分析大量研究發(fā)現(xiàn)植物MAPK參與多種脅迫抗性,為了研究VvMAPK9基因能否響應非生物脅迫,我們檢測了不同非生物脅迫處理對VvMAPK9基因轉錄水平的影響,結果發(fā)現(xiàn)四種非生物脅迫均可使VvMAPK9基因的轉錄表達出現(xiàn)不同程度的上調(圖3-4)。鹽處理葡萄砧木VvMAPK9的表達量顯著上調,轉錄表達水平在12h達到頂峰,是未處理的7.32倍;干旱處理后VvMAPK9的表達量呈先上升后下降再上升的趨勢,并在6h達到高峰,是未處理的4.84倍;高溫處理后VvMAPK9的表達量在4h達到高峰,是未處理的1.66倍,其余時間均為本底水平;低溫處理后VvMAPK9的表達量上調較小,最
葡萄VvMAPK9在鹽脅迫響應中的功能研究30高上調1.36倍。上述結果說明VvMAPK9基因的轉錄表達受到多種非生物脅迫的調節(jié),因此,推測其參與多種非生物脅迫。另外VvMAPK9基因還受ABA誘導。圖3-4不同非生物脅迫和ABA處理下葡萄砧木VvMAPK9的表達模式Fig.3-4ExpressionpatternofVvMAPK9inGrapestockA35underdifferentabioticstressesandABAtreatment3.3VvMAPK9蛋白的亞細胞定位構建35S-VvMAPK9-GFP載體(3-5A),運用農桿菌GV3101介導的瞬時轉化法將其轉入煙草葉片的表皮細胞。撕取葉片下表皮制成玻片后放在激光共聚焦顯微鏡下觀察,發(fā)現(xiàn)VvMAPK9-GFP融合蛋白在細胞質和細胞核中都產生了綠色熒光(圖3-5B),這說明VvMAPK9主要定位于細胞質和細胞核。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]不同砧木嫁接的赤霞珠葡萄對鹽脅迫的生理響應[J]. 袁軍偉,李敏敏,尹勇剛,劉長江,韓斌,孫艷,賈楠,郭紫娟,趙勝建. 中國農業(yè)大學學報. 2019(08)
[2]鹽脅迫對葡萄砧木生長和葉綠素熒光特性的影響[J]. 牛銳敏,許澤華,沈甜,陳衛(wèi)平. 北方園藝. 2018(21)
[3]NaCl脅迫對耐鹽性不同葡萄株系葉片活性氧代謝及清除系統(tǒng)的影響[J]. 付晴晴,譚雅中,翟衡,杜遠鵬. 園藝學報. 2018(01)
[4]葡萄種間雜交砧木育種F1代植株耐鹽性分析[J]. 付晴晴,孫魯龍,翟衡,杜遠鵬. 植物學報. 2017(06)
[5]鹽脅迫下不同抗性砧木雜交F1代株系滲透調節(jié)物質分析探究[J]. 付晴晴,譚雅中,翟衡,王軍偉,杜遠鵬. 中外葡萄與葡萄酒. 2017(06)
[6]亞麻MAPK基因克隆及鹽堿脅迫下的表達分析[J]. 于瑩,陳宏宇,程莉莉,趙東升,袁紅梅,吳廣文,關鳳芝. 東北農業(yè)大學學報. 2015(03)
[7]植物MAPK級聯(lián)途徑及其功能研究進展[J]. 張振才,梁燕,李翠. 西北農林科技大學學報(自然科學版). 2014(04)
[8]NaCl脅迫對披針葉黃華愈傷組織生理特性的影響[J]. 鄭秀芳,王桔紅,汪小東,張超強,王興龍. 中草藥. 2013(21)
[9]紅提和夕陽紅葡萄的抗鹽性測定[J]. 于立杰,梁春莉,勾小平. 貴州農業(yè)科學. 2012(02)
[10]水稻愈傷組織形成過程中甲基化對OsMAPK2的表達調控[J]. 王文國,李銳,朱珈儀,王勝華,陳放. 遺傳. 2010(12)
本文編號:3117651
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