吴郭杰:甘薯IbHMGR基因的克隆与功能初步研究论文

吴郭杰:甘薯IbHMGR基因的克隆与功能初步研究论文

本文主要研究内容

作者吴郭杰(2019)在《甘薯IbHMGR基因的克隆与功能初步研究》一文中研究指出:甘薯(Ipomoea batatas(L.)Lam)是我国重要的粮食作物之一,具有产量高、耐贫瘠、营养成分高等特性。但在一些盐碱地带,甘薯的产量和品质均受到极大程度的影响。为探索甘薯对盐胁迫的分子响应机制,本研究以不同基因型的甘薯幼苗(济薯26和农林54)为材料,150mMNaCl胁迫下测定其光合速率、ABA含量、渗透调节物质含量及抗氧化酶活性等生理生化特性,研究甘薯对盐胁迫的生理响应。通过高通量测序分析盐胁迫下的遗传调控网络和差异表达基因,发现并克隆了盐胁迫下差异表达显著的IbHMG基因的全长cDNA序列和基因组序列,构建相应的过表达载体,对基因的功能进行初步研究。研究结果表明:(1)随着盐胁迫时间的增加,两个甘薯品种幼苗中的光合速率、气孔导度都逐渐下降;ABA含量、POD、SOD等抗氧化酶的活性先升高后降低,丙二醛的含量持续升高;可溶性蛋白、可溶性糖、脯氨酸等渗透调节物质和根系活力也呈现先升高后降低的趋势;Na+含量在盐处理后的0.5-12h之间持续升高。从整体来看,两个甘薯品种生理指标的变化趋势基本一致,但变化幅度明显不同;随着胁迫时间的增长,耐盐品种济薯26中的抗氧化酶活性,渗透调节物质,ABA含量的变化幅度显著高于盐敏感型品种农林54,这可能是其耐盐性高的主要原因之一。在盐敏感品种农林54中,叶绿素含量,光合速率地降低幅度以及丙二醛含量的上升幅度显著高于耐盐型甘薯品种济薯26,说明其受到盐胁迫的危害更大。(2)通过对两个不同基因型甘薯盐胁迫下的转录组数据进行比较分析,共找到24591个差异表达的基因,6类(bZIP、TCP、CBF、MYB、FYVE、SRF)与耐盐相关的转录因子。通过GO功能分类和Pathway分析发现,显著富集的差异基因共参与了48条通路,被分到了 74个GO-term,行使不同的功能。(3)根据转录组数据,从甘薯中克隆得到了IbHMGR基因的全长cDNA序列和基因组序列。采用生物信息学的分析方法,对IbHMGR基因的核苷酸序列、二级结构、三级结构以及功能结构域等进行分析,结果表明IbHMGR基因的编码区全长1692bp,编码一条含563个氨基酸的多肽。通过对其基因组全长序列分析表明IbHMGR基因没有内含子。构建了IbHMGR基因的过表达载体,转入农杆菌中,后经农杆菌侵染甘薯胚性愈伤,已得到阳性转基因愈伤组织。(4)通过qRT-PCR技术研究了IbHMGR基因在甘薯中的表达模式,结果表明,正常条件下IbHMGR基因在梗根中的表达量最高,其次是老叶,在茎尖中的表达量最低。使用20%的PEG6000和1OOuM外源ABA处理下甘薯幼苗发现,IbHMGR基因受到干旱和外源ABA的诱导表达,在不同组织部位的相对表达量均表现为叶>根>茎。

Abstract

gan shu (Ipomoea batatas(L.)Lam)shi wo guo chong yao de liang shi zuo wu zhi yi ,ju you chan liang gao 、nai pin ji 、ying yang cheng fen gao deng te xing 。dan zai yi xie yan jian de dai ,gan shu de chan liang he pin zhi jun shou dao ji da cheng du de ying xiang 。wei tan suo gan shu dui yan xie pai de fen zi xiang ying ji zhi ,ben yan jiu yi bu tong ji yin xing de gan shu you miao (ji shu 26he nong lin 54)wei cai liao ,150mMNaClxie pai xia ce ding ji guang ge su lv 、ABAhan liang 、shen tou diao jie wu zhi han liang ji kang yang hua mei huo xing deng sheng li sheng hua te xing ,yan jiu gan shu dui yan xie pai de sheng li xiang ying 。tong guo gao tong liang ce xu fen xi yan xie pai xia de wei chuan diao kong wang lao he cha yi biao da ji yin ,fa xian bing ke long le yan xie pai xia cha yi biao da xian zhe de IbHMGji yin de quan chang cDNAxu lie he ji yin zu xu lie ,gou jian xiang ying de guo biao da zai ti ,dui ji yin de gong neng jin hang chu bu yan jiu 。yan jiu jie guo biao ming :(1)sui zhao yan xie pai shi jian de zeng jia ,liang ge gan shu pin chong you miao zhong de guang ge su lv 、qi kong dao du dou zhu jian xia jiang ;ABAhan liang 、POD、SODdeng kang yang hua mei de huo xing xian sheng gao hou jiang di ,bing er quan de han liang chi xu sheng gao ;ke rong xing dan bai 、ke rong xing tang 、fu an suan deng shen tou diao jie wu zhi he gen ji huo li ye cheng xian xian sheng gao hou jiang di de qu shi ;Na+han liang zai yan chu li hou de 0.5-12hzhi jian chi xu sheng gao 。cong zheng ti lai kan ,liang ge gan shu pin chong sheng li zhi biao de bian hua qu shi ji ben yi zhi ,dan bian hua fu du ming xian bu tong ;sui zhao xie pai shi jian de zeng chang ,nai yan pin chong ji shu 26zhong de kang yang hua mei huo xing ,shen tou diao jie wu zhi ,ABAhan liang de bian hua fu du xian zhe gao yu yan min gan xing pin chong nong lin 54,zhe ke neng shi ji nai yan xing gao de zhu yao yuan yin zhi yi 。zai yan min gan pin chong nong lin 54zhong ,xie lu su han liang ,guang ge su lv de jiang di fu du yi ji bing er quan han liang de shang sheng fu du xian zhe gao yu nai yan xing gan shu pin chong ji shu 26,shui ming ji shou dao yan xie pai de wei hai geng da 。(2)tong guo dui liang ge bu tong ji yin xing gan shu yan xie pai xia de zhuai lu zu shu ju jin hang bi jiao fen xi ,gong zhao dao 24591ge cha yi biao da de ji yin ,6lei (bZIP、TCP、CBF、MYB、FYVE、SRF)yu nai yan xiang guan de zhuai lu yin zi 。tong guo GOgong neng fen lei he Pathwayfen xi fa xian ,xian zhe fu ji de cha yi ji yin gong can yu le 48tiao tong lu ,bei fen dao le 74ge GO-term,hang shi bu tong de gong neng 。(3)gen ju zhuai lu zu shu ju ,cong gan shu zhong ke long de dao le IbHMGRji yin de quan chang cDNAxu lie he ji yin zu xu lie 。cai yong sheng wu xin xi xue de fen xi fang fa ,dui IbHMGRji yin de he gan suan xu lie 、er ji jie gou 、san ji jie gou yi ji gong neng jie gou yu deng jin hang fen xi ,jie guo biao ming IbHMGRji yin de bian ma ou quan chang 1692bp,bian ma yi tiao han 563ge an ji suan de duo tai 。tong guo dui ji ji yin zu quan chang xu lie fen xi biao ming IbHMGRji yin mei you nei han zi 。gou jian le IbHMGRji yin de guo biao da zai ti ,zhuai ru nong gan jun zhong ,hou jing nong gan jun qin ran gan shu pei xing yu shang ,yi de dao yang xing zhuai ji yin yu shang zu zhi 。(4)tong guo qRT-PCRji shu yan jiu le IbHMGRji yin zai gan shu zhong de biao da mo shi ,jie guo biao ming ,zheng chang tiao jian xia IbHMGRji yin zai geng gen zhong de biao da liang zui gao ,ji ci shi lao xie ,zai jing jian zhong de biao da liang zui di 。shi yong 20%de PEG6000he 1OOuMwai yuan ABAchu li xia gan shu you miao fa xian ,IbHMGRji yin shou dao gan han he wai yuan ABAde you dao biao da ,zai bu tong zu zhi bu wei de xiang dui biao da liang jun biao xian wei xie >gen >jing 。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自山东大学的吴郭杰,发表于刊物山东大学2019-07-16论文,是一篇关于甘薯论文,盐胁迫论文,生理响应论文,山东大学2019-07-16论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自山东大学2019-07-16论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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