紫花苜蓿(Medicago Sativa L.)作為優(yōu)質(zhì)的豆科牧草,在畜牧業(yè)發(fā)展中占據(jù)著重要的地位。但是在我國,紫花苜蓿種植面積最大的西北地區(qū)降水量少,土壤鹽堿化等環(huán)境因素導(dǎo)致了紫花苜蓿產(chǎn)量較少,品質(zhì)偏低的后果,嚴(yán)重制約了畜牧業(yè)的發(fā)展。因此,培育出優(yōu)良、抗逆性強(qiáng)的紫花苜蓿品種勢在必行。有研究表明,細(xì)胞分裂素氧化酶基因作為一種逆境響應(yīng)因子參與植物的抗逆反應(yīng)。研究細(xì)胞分裂素氧化酶基因的相關(guān)功能,利用人工手段控制紫花苜蓿Qg源細(xì)胞分裂素水平,是對紫花苜�？鼓嫘赃M(jìn)行改良的一種有效的生物技術(shù)策略。本研究利用同源克隆法克隆了紫花苜蓿細(xì)胞分裂素氧化酶基因MsCKX,并利用生物信息學(xué)軟件對其進(jìn)行序列分析,對其分子功能進(jìn)行了推測;利用實(shí)時(shí)熒光定量技術(shù)分析了MsCKX基因在干旱、鹽以及ABA等不同處理下在不同組織中的表達(dá)模式;構(gòu)建了植物過表達(dá)載體pCAMBIA1302-MsCKX,利用農(nóng)桿菌介導(dǎo)法將其導(dǎo)入到擬南芥中,成功獲得了MsCKX轉(zhuǎn)基因擬南芥植株,并對轉(zhuǎn)基因擬南芥進(jìn)行了初步功能的研究�，F(xiàn)將主要研究結(jié)果如下:1.紫花苜蓿MsCKX基因的cDNA全長為1833 bp,包含1530 bp的開放閱讀框,編碼509個(gè)氨基酸殘基。信號肽預(yù)測顯示MsCKX基因編碼蛋白不含有信號肽,可能在細(xì)胞質(zhì)中行使功能。對其保守結(jié)構(gòu)域分析發(fā)現(xiàn)其氨基酸殘基可以構(gòu)成CKX家族共有的核心功能域:細(xì)胞分裂素、FAD以及細(xì)胞分裂素氧化酶I結(jié)合域,結(jié)合FAD/FMN的脫氫酶保守域以及與FAD連接的氧化還原酶保守域。2.紫花苜蓿MsCKX基因在根和葉片中均有表達(dá),并且在葉片中表達(dá)量最高,是根中表達(dá)量的16倍。經(jīng)ABA,NaCl及干旱處理后發(fā)現(xiàn),MsCKX基因的表達(dá)會隨著組織及環(huán)境刺激的不同發(fā)生不同的變化,表達(dá)模式及表達(dá)量變化幅度較大。但是不論怎么變化,MsCKX基因?qū)Ω鞣N脅迫都有響應(yīng),說明MsCKX基因可能會參與ABA,NaCl及干旱脅迫的調(diào)節(jié)過程。3.對轉(zhuǎn)基因擬南芥T3代植株在種子萌發(fā)和非生物抗性(抗旱和耐鹽)兩方面進(jìn)行初步功能的驗(yàn)證發(fā)現(xiàn),MsCKX基因?qū)ΨN子萌發(fā)具有負(fù)調(diào)控作用,延遲了其萌發(fā)并通過促進(jìn)根的生長來提高了其耐鹽性和抗旱性。綜上所述,本研究通過生物信息學(xué)、表達(dá)模式研究以及轉(zhuǎn)基因分析,驗(yàn)證了紫花苜蓿MsCKX基因初步的功能,為后期紫花苜蓿的抗逆研究奠定了一定的基礎(chǔ)。
【學(xué)位單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：S541.9
【部分圖文】：

基因的生物信息學(xué)分析I ( http://www.ncbi.nlm.nih.gov/) 進(jìn)行 CKX 基因的核酸序列ORF) 以及蛋白理化性質(zhì)的的預(yù)測分析。此外通過采用專用w.expasy.org/tools/) 進(jìn)行推演氨基酸的二級結(jié)構(gòu)預(yù)測，asy.org/protscale/) 進(jìn)行親水性/疏水性預(yù)測。利用 DNAMAN基酸序列比對及系統(tǒng)進(jìn)化樹構(gòu)建。析 RNA 提取質(zhì)量檢測究采用的 RACE 技術(shù)對 RNA 質(zhì)量要求高，因此對所提取的標(biāo)儀檢測其OD值發(fā)現(xiàn)，OD 260/OD 280均介于1.8-2.0，濃提 RNA 質(zhì)量較好，沒有蛋白和其他雜質(zhì)污染。經(jīng) 1%瓊脂糖 2-1)，所提 RNA 完整性較好，可用于后續(xù)試驗(yàn)。

的序列長度分別為529 bp和476 bp。將兩段序列及中間片段序列用DNAMAN軟件拼接在一起，并根據(jù)拼接的序列設(shè)計(jì)全長引物進(jìn)行擴(kuò)增，通過測序獲得1833 bp的基因全長序列，其ORF區(qū)長度為1530 bp (圖2-2)。18

圖 2-3 MsCKX 基因的 CDS 核苷酸及氨基酸序列(方框中表示起始密碼子和終止密碼子)ding sequence (CDS) and deduced amino acid sequence of (Start codon and stop codon are boxed)

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 張芬;郭得平;林明麗;閆淼淼;;細(xì)胞分裂素氧化酶/脫氫酶的生理生化和分子特性[J];植物生理學(xué)通訊;2008年04期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 楊培志;紫花苜蓿根瘤菌共生對干旱及鹽脅迫的響應(yīng)機(jī)制研究[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2012年

本文編號：2834572