發(fā)布時間：2017-04-30 16:09

  本文關鍵詞：葡萄轉錄因子VqbZIP39及VlbZIP36基因功能研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：葡萄(Vitis vinifera L.)是世界上栽培最廣泛的果樹之一,具有很高的經(jīng)濟價值,可以被制作葡萄酒、果汁、葡萄干、果醋以及葡萄籽油。然而一些生物和非生物脅迫因子嚴重限制葡萄的產(chǎn)量,導致每年大田產(chǎn)量損失慘重,同時也降低果品品質(zhì)。因此鑒定和分析葡萄中響應脅迫相關基因的功能,對培育具有抵抗不良環(huán)境性狀的優(yōu)良品種具有重要的指導作用。堿性亮氨酸拉鏈bZIP(Basic leucine zipper)轉錄因子是真核生物轉錄因子中分布最廣泛、最保守的一類蛋白。大量的研究表明bZIP轉錄因子家族具有許多重要的生物學功能,包括種子貯藏基因的表達、植物的生長發(fā)育、光信號轉導、病害防御、非生物脅迫應答以及ABA的敏感性等各種信號的反應。在擬南芥中的研究發(fā)現(xiàn),過量表達bZIP可以提高植株對多種生物和非生物脅迫的抵抗能力,這對植物抗性的改良有重大意義。課題組前期根據(jù)已公布的葡萄基因組數(shù)據(jù),系統(tǒng)開展了葡萄轉錄因子bZIP家族基因鑒定及其表達分析,發(fā)現(xiàn)葡萄bZIP基因在抗生物、非生物脅迫方面有著重要的作用。在此基礎之上,本研究從中國野生毛葡萄(Vitis quinquangularis)‘商-24’及歐美雜種葡萄(V.labrusca×V.vinifera)‘巨峰’中克隆bZIP基因VqbZIP39及VlbZIP36,轉化模式植物擬南芥研究bZIP基因的功能及其可能的作用機制。獲得如下主要研究結果:1.采用反轉錄RT-PCR從中國野生毛葡萄‘商-24’中克隆得到VqbZIP39基因的cDNA序列,該基因開放閱讀框長度為1344bp,編碼447個氨基酸。氨基酸序列同源性分析表明,VqbZIP39與雙子葉植物番茄和煙草同源性較高,與單子葉植物水稻和小麥同源性較低;構建了pCAMBIA2300-35S-VqbZIP39過量表達載體,并成功轉化模式植物擬南芥。研究結果表明在種子發(fā)芽期、幼苗期、成熟期,轉基因植株均表現(xiàn)出增強對鹽和干旱脅迫的抗性。進一步分析發(fā)現(xiàn)該抗性與脅迫響應相關的幾個生理指標有關。在干旱,高鹽脅迫后,與野生型植株相比,轉基因植株受到的傷害較小,這與過量表達VqbZIP39所引起的內(nèi)源ABA含量增加,脅迫相關基因的表達上調(diào)有關。2.采用反轉錄RT-PCR從歐美雜種葡萄‘巨峰’中克隆得到VlbZIP36基因的cDNA序列,該基因開放閱讀框長度為969bp,編碼322個氨基酸。氨基酸序列同源性分析表明,VlbZIP36基因氨基酸與擬南芥AtbZIP60和水稻OsbZIP74氨基酸序列同源性最高,且均屬于bZIP家族中的K組亞家族;構建了pCAMBIA2300-35S-VlbZIP36過量表達載體,并成功轉化模式植物擬南芥。結果發(fā)現(xiàn)過量表達VlbZIP36的轉基因擬南芥在種子萌發(fā)期、幼苗期、成熟期均表現(xiàn)出增強對干旱脅迫的抗性,且該抗性與相對電導率和丙二醛的改變及脅迫相關基因的表達增強有關。VlbZIP36基因是通過限制水分丟失,調(diào)控抗氧化酶的活性從而清除ROS,轉錄調(diào)控相關目標基因的表達水平,在轉基因擬南芥上起到增強干旱脅迫抗性的作用。
【關鍵詞】：葡萄 VqbZIP39 VlbZIP36 非生物脅迫 ABA-依賴途徑
【學位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：S663.1
【目錄】：

• 摘要6-8
• ABSTRACT8-12
• 第一章 文獻綜述12-16
• 1.1 引言12
• 1.2 植物bZIP轉錄因子的分類12-13
• 1.3 植物bZIP轉錄因子的結構13
• 1.4 植物bZIP轉錄因子的生物學功能13-14
• 1.4.1 植物bZIP轉錄因子與生物脅迫13
• 1.4.2 植物bZIP轉錄因子與非生物脅迫13
• 1.4.3 植物bZIP轉錄因子與生長發(fā)育13-14
• 1.4.4 植物bZIP轉錄因子與植物激素14
• 1.5 葡萄bZIP轉錄因子研究14
• 1.6 研究目的及意義14-16
• 第二章 葡萄VqbZIP39基因功能分析16-37
• 2.1 材料16
• 2.1.1 植物材料16
• 2.1.2 質(zhì)粒及菌株16
• 2.1.3 主要試劑16
• 2.1.4 主要儀器設備16
• 2.2 方法16-21
• 2.2.1 VqbZIP39基因的克隆及其氨基酸序列分析16-17
• 2.2.2 VqbZIP39基因功能分析17-21
• 2.3 結果與分析21-34
• 2.3.1 VqbZIP39基因的序列和結構分析21-24
• 2.3.2 VqbZIP39基因功能分析24-34
• 2.4 討論34-37
• 第三章 葡萄VlbZIP36基因功能分析37-55
• 3.1 材料37
• 3.1.1 植物材料37
• 3.1.2 質(zhì)粒及菌株37
• 3.1.3 主要試劑37
• 3.1.4 主要儀器設備37
• 3.2 方法37-40
• 3.2.1 VlbZIP36基因的克隆及測序37
• 3.2.2 VlbZIP36基因序列分析37-38
• 3.2.3 VlbZIP36基因功能分析38-40
• 3.3 結果與分析40-52
• 3.3.1 VlbZIP36基因的序列分析和結構分析40-43
• 3.3.2 VlbZIP36基因功能分析43-52
• 3.4 討論52-55
• 第四章 結論55-56
• 參考文獻56-63
• 附錄63-64
• 致謝64-65
• 作者簡介65

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