【摘要】：脯氨酸在植物不同的組織器官中應(yīng)對(duì)各種環(huán)境脅迫造成的細(xì)胞內(nèi)代謝紊亂,脯氨酸都作為一種脅迫調(diào)節(jié)分子,在植物響應(yīng)脅迫方面起著非常重要的生物學(xué)功能。Δ1-吡咯啉-5-羧酸合成酶(P5CS)和脯氨酸脫氫酶(ProDH)分別是植物脯氨酸合成途徑和分解途徑的限速酶,在一定程度上決定著脯氨酸的代謝。為了研究馬鈴薯脯氨酸脫氫酶(ProDH1)在脯氨酸代謝中的作用,本研究從馬鈴薯中克隆了StProDH1基因,設(shè)計(jì)并構(gòu)建了沉默StProDH1基因表達(dá)的人工microRNA干擾載體pCPB121-amiR-ProDH1,通過農(nóng)桿菌介導(dǎo)法轉(zhuǎn)化馬鈴薯獲得了轉(zhuǎn)基因植株。用qRT-PCR技術(shù)檢測了脯氨酸代謝相關(guān)基因的表達(dá)水平以及測定了馬鈴薯不同組織的脯氨酸含量。主要取得了以下研究結(jié)果:1.以馬鈴薯栽培品種Favorita的cDNA為模板克隆得到了StProDH1基因,測序表明其ORF長度為1503 bp,編碼500個(gè)氨基酸。通過對(duì)其啟動(dòng)子的分析,有ACTCAT等順式作用元件。不同植物的ProDH氨基酸序列中,絲氨酸、蘇氨酸和酪氨酸殘基相對(duì)保守。2.通過巢式PCR技術(shù)克隆得到了amiR-ProDH1前體,并構(gòu)建了CaMV 35S強(qiáng)啟動(dòng)子驅(qū)動(dòng)的amiR-ProDH1的干擾表達(dá)載體pCPB121-amiR-ProDH1,通過農(nóng)桿菌介導(dǎo)的微型薯轉(zhuǎn)化的方法得到了馬鈴薯轉(zhuǎn)基因植株。3.qRT-PCR分析表明,StProDH1基因和StP5CS基因在馬鈴薯中存在組織特異性表達(dá)。StProDH1基因在根、莖和葉中的表達(dá)水平為葉根莖,StP5CS基因的表達(dá)水平為葉根莖。脯氨酸含量測定表明,轉(zhuǎn)基因植株根、莖和葉中的脯氨酸含量均高于非轉(zhuǎn)基因植株中的含量。4.在PEG脅迫下,StProDH1基因的表達(dá)隨著脅迫時(shí)間的延長表達(dá)量下降,脅迫消除階段,其表達(dá)上調(diào)。這種趨勢在轉(zhuǎn)基因植株和非轉(zhuǎn)基因植株中是一致的,但轉(zhuǎn)基因植株StProDH1基因的表達(dá)量相對(duì)非轉(zhuǎn)基因植株較低。同一條件下,StP5CS基因表達(dá)量上升,脅迫消除后,其表達(dá)量下降。這種趨勢在轉(zhuǎn)基因植株和非轉(zhuǎn)基因植株中是一致的,但轉(zhuǎn)基因植株StP5CS基因的表達(dá)量相對(duì)非轉(zhuǎn)基因較低。5.在低劑量的外源脯氨酸處理下,StProDH1基因上調(diào)表達(dá),在轉(zhuǎn)基因植株中的表達(dá)量高于非轉(zhuǎn)基因植株。
【學(xué)位授予單位】：甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：Q943.2;S532
【圖文】：

圖 1.1 植物細(xì)胞內(nèi)脯氨酸代謝途徑Fig. 1.1 The proline metabolism pathway in plant轉(zhuǎn)運(yùn)運(yùn)包括細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)和細(xì)胞間轉(zhuǎn)運(yùn)�；诟彼岽�

圖 1.2 amiRNA 技術(shù)原理及設(shè)計(jì)流程Fig.1.2 The technical principle and design process of amiRNA1.6 本研究的目的和意義脯氨酸在植物體內(nèi)的累積和代謝過程對(duì)于植物的生長發(fā)育和響應(yīng)各種逆境

pRS300質(zhì)粒圖譜

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 魏麗娟;張娟;王蕾;劉林德;趙同欣;黃清榮;;南蛇藤脯氨酸脫氫酶基因的克隆和表達(dá)特性[J];植物學(xué)報(bào);2014年06期

2 張娜;黃韞宇;馮潔;劉莉莎;楊鵬;趙冰;郭仰東;;甘藍(lán)脯氨酸脫氫酶基因克隆與RNAi表達(dá)載體構(gòu)建[J];中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2011年03期

3 趙貴林;陳強(qiáng);胡國霞;褚妍;馬蓮菊;李雪梅;;水稻脯氨酸代謝關(guān)鍵酶對(duì)水分脅迫的響應(yīng)[J];干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究;2011年03期

4 張寧;司懷軍;栗亮;楊濤;張春鳳;王蒂;;轉(zhuǎn)甜菜堿醛脫氫酶基因馬鈴薯的抗旱耐鹽性[J];作物學(xué)報(bào);2009年06期

5 張景云;吳鳳芝;;鹽脅迫對(duì)黃瓜不同耐鹽品種膜脂過氧化及脯氨酸含量的影響[J];中國蔬菜;2007年07期

6 張明;盧昀;汪曉峰;;脫水導(dǎo)致的胞內(nèi)溶質(zhì)變化與植物耐干性的獲得[J];植物生理與分子生物學(xué)學(xué)報(bào);2007年01期

7 司懷軍,謝從華,柳俊;農(nóng)桿菌介導(dǎo)的馬鈴薯試管薯遺傳轉(zhuǎn)化體系的優(yōu)化及反義class Ⅰ patatin基因的導(dǎo)入(英文)[J];作物學(xué)報(bào);2003年06期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 曹華雯;甘菊BADH基因啟動(dòng)子功能鑒定及誘導(dǎo)型啟動(dòng)子的分離[D];北京林業(yè)大學(xué);2010年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 張蜜;脯氨酸代謝在甘菊和切花菊抵御非生物脅迫中的作用機(jī)制[D];北京林業(yè)大學(xué);2014年

2 高亞迪;農(nóng)桿菌介導(dǎo)的P5CS基因轉(zhuǎn)化東農(nóng)303馬鈴薯的研究[D];東北林業(yè)大學(xué);2010年

本文編號(hào)：2791654