杨瑞:谷子SiWLIM2b基因提高水稻抗旱及耐低氮胁迫的功能研究论文

杨瑞:谷子SiWLIM2b基因提高水稻抗旱及耐低氮胁迫的功能研究论文

本文主要研究内容

作者杨瑞(2019)在《谷子SiWLIM2b基因提高水稻抗旱及耐低氮胁迫的功能研究》一文中研究指出:谷子(Setaria italica L.)起源于我国,具有抗旱、耐贫瘠的特点。谷子基因组小,随着谷子基因组的发布,谷子已经成为研究单子叶作物抗逆性的理想材料。然而,目前谷子功能基因研究刚刚起步,谷子特有的抗逆调控机制仍然了解很少。开展谷子抗逆功能基因组研究将为单子叶作物抗逆分子育种研究提供新的思路。本实验室前期通过对低氮和干旱处理的谷子幼苗进行了转录组测序,鉴定出了一个在低氮胁迫处理下上调、干旱胁迫下调的谷子基因SiWLIM2b,SiWLIM2b来自于LIM(Mec-3,Lin-11,Isl-1)基因家族。通过生物信息学的方法对谷子基因组中LIM基因家族进行分析,共鉴定10个谷子LIM家族基因,并对该家族基因的特性及表达谱进行分析。为了进一步研究谷子SiWLIM2b基因的功能,将SiWLIM2b基因转化水稻,鉴定转SiWLIM2b基因水稻的抗逆性。取得的试验结果如下:1.对谷子基因组进行比对共鉴定到10个LIM家族基因,进化树分析表明LIM基因家族的分化是在单子叶和双子叶植物分化之后形成的。基因染色体分布结果表明,谷子LIM基因家族的形成发生在谷子染色体复制事件之后。表达谱分析表明,谷子LIM家族基因受到多种非生物胁迫及外源激素诱导表达。2.谷子SiWLIM2b基因全长600 bp,编码199个氨基酸,相对分子量22.02 kD,预测的等电点为8.98。亚细胞定位分析表明,谷子SiWLIM2b蛋白聚集在细胞质及细胞核中。组织特异性表达分析表明,SiWLIM2b基因在根中表达量最高。3.在干旱处理下,转SiWLIM2b基因水稻生长情况明显优于受体水稻,其叶片MDA含量明显低于受体水稻,叶绿素含量及脯氨酸含量显著高于受体水稻,并且木质素含量较受体水稻降低,类黄酮含量高于受体水稻。过表达SiWLIM2b基因影响了转基因水稻中苯丙烷途径相关基因的表达,双萤光素酶报告实验结果表明,谷子SiWLIM2b基因可以直接结合苯丙烷途径相关下游基因包括CAD、PAL、CCR2、4CL2的启动子区域。这些实验结果表明,SiWLIM2b基因通过影响苯丙烷次级代谢途径,从而增强转基因水稻抗旱性。4.低氮处理下,转SiWLIM2b基因水稻生长情况明显优于受体水稻。转基因水稻体内氨同化途径的关键酶谷氨酰胺还原酶含量较受体水稻有明显上调。这些试验结果表明,SiWLIM2b基因通过增强氨同化作用从而在低氮胁迫过程中发挥作用。这些研究结果为进一步解析谷子基因SiWLIM2b的抗逆机理奠定了基础,同时为作物的抗逆遗传改良提供了新的候选基因。

Abstract

gu zi (Setaria italica L.)qi yuan yu wo guo ,ju you kang han 、nai pin ji de te dian 。gu zi ji yin zu xiao ,sui zhao gu zi ji yin zu de fa bu ,gu zi yi jing cheng wei yan jiu chan zi xie zuo wu kang ni xing de li xiang cai liao 。ran er ,mu qian gu zi gong neng ji yin yan jiu gang gang qi bu ,gu zi te you de kang ni diao kong ji zhi reng ran le jie hen shao 。kai zhan gu zi kang ni gong neng ji yin zu yan jiu jiang wei chan zi xie zuo wu kang ni fen zi yo chong yan jiu di gong xin de sai lu 。ben shi yan shi qian ji tong guo dui di dan he gan han chu li de gu zi you miao jin hang le zhuai lu zu ce xu ,jian ding chu le yi ge zai di dan xie pai chu li xia shang diao 、gan han xie pai xia diao de gu zi ji yin SiWLIM2b,SiWLIM2blai zi yu LIM(Mec-3,Lin-11,Isl-1)ji yin jia zu 。tong guo sheng wu xin xi xue de fang fa dui gu zi ji yin zu zhong LIMji yin jia zu jin hang fen xi ,gong jian ding 10ge gu zi LIMjia zu ji yin ,bing dui gai jia zu ji yin de te xing ji biao da pu jin hang fen xi 。wei le jin yi bu yan jiu gu zi SiWLIM2bji yin de gong neng ,jiang SiWLIM2bji yin zhuai hua shui dao ,jian ding zhuai SiWLIM2bji yin shui dao de kang ni xing 。qu de de shi yan jie guo ru xia :1.dui gu zi ji yin zu jin hang bi dui gong jian ding dao 10ge LIMjia zu ji yin ,jin hua shu fen xi biao ming LIMji yin jia zu de fen hua shi zai chan zi xie he shuang zi xie zhi wu fen hua zhi hou xing cheng de 。ji yin ran se ti fen bu jie guo biao ming ,gu zi LIMji yin jia zu de xing cheng fa sheng zai gu zi ran se ti fu zhi shi jian zhi hou 。biao da pu fen xi biao ming ,gu zi LIMjia zu ji yin shou dao duo chong fei sheng wu xie pai ji wai yuan ji su you dao biao da 。2.gu zi SiWLIM2bji yin quan chang 600 bp,bian ma 199ge an ji suan ,xiang dui fen zi liang 22.02 kD,yu ce de deng dian dian wei 8.98。ya xi bao ding wei fen xi biao ming ,gu zi SiWLIM2bdan bai ju ji zai xi bao zhi ji xi bao he zhong 。zu zhi te yi xing biao da fen xi biao ming ,SiWLIM2bji yin zai gen zhong biao da liang zui gao 。3.zai gan han chu li xia ,zhuai SiWLIM2bji yin shui dao sheng chang qing kuang ming xian you yu shou ti shui dao ,ji xie pian MDAhan liang ming xian di yu shou ti shui dao ,xie lu su han liang ji fu an suan han liang xian zhe gao yu shou ti shui dao ,bing ju mu zhi su han liang jiao shou ti shui dao jiang di ,lei huang tong han liang gao yu shou ti shui dao 。guo biao da SiWLIM2bji yin ying xiang le zhuai ji yin shui dao zhong ben bing wan tu jing xiang guan ji yin de biao da ,shuang ying guang su mei bao gao shi yan jie guo biao ming ,gu zi SiWLIM2bji yin ke yi zhi jie jie ge ben bing wan tu jing xiang guan xia you ji yin bao gua CAD、PAL、CCR2、4CL2de qi dong zi ou yu 。zhe xie shi yan jie guo biao ming ,SiWLIM2bji yin tong guo ying xiang ben bing wan ci ji dai xie tu jing ,cong er zeng jiang zhuai ji yin shui dao kang han xing 。4.di dan chu li xia ,zhuai SiWLIM2bji yin shui dao sheng chang qing kuang ming xian you yu shou ti shui dao 。zhuai ji yin shui dao ti nei an tong hua tu jing de guan jian mei gu an xian an hai yuan mei han liang jiao shou ti shui dao you ming xian shang diao 。zhe xie shi yan jie guo biao ming ,SiWLIM2bji yin tong guo zeng jiang an tong hua zuo yong cong er zai di dan xie pai guo cheng zhong fa hui zuo yong 。zhe xie yan jiu jie guo wei jin yi bu jie xi gu zi ji yin SiWLIM2bde kang ni ji li dian ding le ji chu ,tong shi wei zuo wu de kang ni wei chuan gai liang di gong le xin de hou shua ji yin 。

论文参考文献

论文详细介绍

论文作者分别是来自西北农林科技大学的杨瑞,发表于刊物西北农林科技大学2019-07-11论文,是一篇关于谷子论文,转录组分析论文,干旱胁迫论文,低氮胁迫论文,基因家族论文,转基因水稻论文,西北农林科技大学2019-07-11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,资料来自西北农林科技大学2019-07-11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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