本文關鍵詞：轉(zhuǎn)Ea-DREB2B基因甘蔗苗期抗旱性及相關基因表達分析

  更多相關文章： 轉(zhuǎn)Ea-DREB2B基因甘蔗 致死天數(shù) 葉綠體 滲透調(diào)節(jié)物質(zhì) 保護酶 抗旱相關基因

【摘要】：與傳統(tǒng)育種相比,分子育種可以大大縮短育種周期,并且獲得甘蔗生長上所需的優(yōu)良性狀。農(nóng)業(yè)部甘蔗生理生態(tài)與遺傳改良實驗室利用擬南芥中克隆獲得的誘導型啟動子rd29A,構建高效植物表達載體,將從斑茅克隆的抗旱調(diào)控基因Ea-DREB2B,通過基因槍轉(zhuǎn)化的方法獲得一批轉(zhuǎn)Ea-DREB2B基因的甘蔗無性系材料。本研究通過抗旱評價,選用抗旱能力相對較強的轉(zhuǎn)基因甘蔗T7和T11作為研究材料,以受體材料FN95-1702和栽培面積較大的ROC22為對照,通過桶栽模擬自然干旱條件,研究水分脅迫下轉(zhuǎn)基因甘蔗T7和T11及對照的致死天數(shù)、生理響應及相關基因表達量變化等。探討轉(zhuǎn)基因甘蔗在水分脅迫下的抗旱特性及抗旱機理。主要結果如下：1、在水分脅迫下,轉(zhuǎn)基因甘蔗T7和T11在持續(xù)干旱脅迫甘蔗致死天數(shù)、光合作用、滲透調(diào)節(jié)、膜破壞程度和保護酶活性等幾個方面表現(xiàn)比對照要好,表明了干旱條件下轉(zhuǎn)Ea-DREB2B基因甘蔗T7和T11有較強的適應性。(1)通過PCR對T7和T11葉片中的Ea-DREB2B基因進行檢測,在轉(zhuǎn)基因T7和T11材料中能檢測到EaDREB2B基因,在受體材料FN95-1702中未能發(fā)現(xiàn)目的基因,表明EaDREB2B基因能在甘蔗中穩(wěn)定遺傳。(2)在干旱脅迫下,轉(zhuǎn)基因甘蔗T7和T11葉片中的Ea-DREB2B基因在葉片內(nèi)高效表達,并呈現(xiàn)“升高-升高-降低”的表達變化特點,復水10天后,表達量仍在正常供水處理的2倍左右。在干旱脅迫下,T7和T11葉片中葉綠素a、b及葉綠素總量保持較高的含量；在持續(xù)的干旱脅迫下,T7和T11甘蔗致死水分臨界點及所有植株完全致死所需的天數(shù)均高于ROC22和FN95-1702,表明轉(zhuǎn)Ea-DREB2B基因的甘蔗有較強的耐旱性。(3)干旱脅迫下,轉(zhuǎn)Ea-DREB2B基因甘蔗T7和T11葉片中的可溶性蛋白、可溶性糖和脯氨酸含量大量積累,積累量要高于受體材料FN95-1702和對照ROC22；通過葉片中滲透物質(zhì)的調(diào)節(jié),T7和T11葉片相對含水量降幅低于FN95-1702和ROC22；復水處理后,葉片中脯氨酸和可溶性糖含量急劇下降；可溶性蛋白下降較慢；葉片相對含水量上升。(4)在干旱脅迫下,T7和T11葉片的質(zhì)膜透性低于FN95-1702和ROC22,重度脅迫時,T7和T11葉片丙二醛的含量低于FN95-1702,表明干旱脅迫下轉(zhuǎn)基因甘蔗的膜脂過氧化損壞程度較低。同時T7和T11葉片中保護酶(SOD.POD)的活性高于對照,積極地清除細胞內(nèi)活性氧,大大減少了膜脂氧化程度和對膜的傷害。2、干旱脅迫下,T7和T11葉片Ea-DREB2B基因過表達作用。相比正常供水,T7和T11葉片保護酶相關基因(CAT、Fe/Mn-SOD、APX)的相對表達量要明顯高于ROC22和FN95-1702,可以看出轉(zhuǎn)基因甘蔗積極的清除細胞內(nèi)的活性氧。復水后,CAT基因表達量仍然較高。滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)相關酶基因(PRODH、SRM)在干旱脅迫下表現(xiàn)為下調(diào)表達,其中PRODH基因表達量要低于FN95-1702,復水后PRODH基因表達量迅速上升；而SRM基因整體表達趨勢為“下降-上升-上升”。PP2C基因與ABF基因表達情況與Ea-DREB2B基因表達趨勢比較一致,在干旱脅迫下,PP2C基因和ARF基因均為上調(diào)表達,轉(zhuǎn)基因甘蔗的相對表達量明顯要高于FN95-1702。轉(zhuǎn)Ea-DREB2B基因甘蔗通過調(diào)控能有效的提高甘蔗的抗旱能力。
【關鍵詞】：轉(zhuǎn)Ea-DREB2B基因甘蔗 致死天數(shù) 葉綠體 滲透調(diào)節(jié)物質(zhì) 保護酶 抗旱相關基因
【學位授予單位】：廣西大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：S566.1
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-9
• 縮略詞表9-13
• 1 前言13-24
• 1.1 概述13
• 1.2 干旱脅迫對植物生理響應和相關基因表達13-20
• 1.2.1 干旱脅迫對植物滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)變化的影響13-16
• 1.2.2 干旱脅迫對植物活性氧變化的影響16-17
• 1.2.3 干旱脅迫對植物光合作用的影響17-18
• 1.2.4 干旱脅迫下植物抗旱相關基因的表達18-20
• 1.3 DREB類轉(zhuǎn)錄因子在干旱脅迫中的作用20-22
• 1.4 本研究的目的及意義22-23
• 1.5 技術路線23-24
• 2 材料與方法24-32
• 2.1 供試材料24
• 2.2 材料種植24
• 2.3 材料處理24
• 2.4 采樣24-25
• 2.5 實驗測定的生理指標和方法25-27
• 2.5.1 土壤相對含水量測定25
• 2.5.2 葉片相對含水量的測定方法25
• 2.5.3 葉綠素含量的測定25
• 2.5.4 質(zhì)膜透性的測定25
• 2.5.5 脯氨酸含量的測定25-26
• 2.5.6 丙二醛含量的測定26
• 2.5.7 可溶性糖含量的測定26
• 2.5.8 可溶性蛋白含量的測定26
• 2.5.9 過氧化物酶活性的測定26-27
• 2.5.10 超氧化物歧化酶活性的測定27
• 2.6 轉(zhuǎn)基因甘蔗的PCR檢測27-28
• 2.6.1 甘蔗葉片基因組DNA提取27
• 2.6.2 轉(zhuǎn)基因甘蔗Ea-DREB2B基因的PCR檢測27-28
• 2.7 甘蔗葉片總RNA的提取與檢測28-29
• 2.8 甘蔗葉片cDNA的合成29-30
• 2.9 Real-time RT-PCR分析30-31
• 2.10 引物設計31
• 2.11 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析31-32
• 3 結果與分析32-52
• 3.1 轉(zhuǎn)Ea-DREB2B基因甘蔗遺傳穩(wěn)定性及抗旱性分析32-34
• 3.1.1 轉(zhuǎn)Ea-DREB2B基因甘蔗遺傳穩(wěn)定性分析32
• 3.1.2 干旱脅迫對土壤相對含水量及甘蔗致死天數(shù)的影響32-34
• 3.2 干旱脅迫下甘蔗的生理生化基礎34-45
• 3.2.1 干旱脅迫對甘蔗葉片葉綠素含量的影響34-36
• 3.2.2 干旱脅迫對甘蔗葉片相對含水量的影響36
• 3.2.3 干旱脅迫對甘蔗葉片可溶性糖含量的影響36-37
• 3.2.4 干旱脅迫對甘蔗葉片可溶性蛋白含量的影響37-38
• 3.2.5 干旱脅迫對甘蔗葉片脯氨酸含量的影響38
• 3.2.6 干旱脅迫對甘蔗葉片細胞膜相對透性的影響38-39
• 3.2.7 干旱脅迫對甘蔗葉片丙二醛含量的影響39-40
• 3.2.8 干旱脅迫對甘蔗葉片POD活性的影響40
• 3.2.9 干旱脅迫對甘蔗葉片SOD活性的影響40-41
• 3.2.10 中度脅迫下甘蔗生理生化差異及相關性分析41-43
• 3.2.11 重度脅迫下甘蔗生理生化差異及相關性分析43-44
• 3.2.12 小結44-45
• 3.3 水分脅迫下甘蔗抗旱相關基因表達量分析45-52
• 3.3.1 干旱脅迫對甘蔗葉片Ea-DREB2B基因表達的影響45-46
• 3.3.2 干旱脅迫對甘蔗葉片PP2C基因表達的影響46-47
• 3.3.3 干旱脅迫對甘蔗葉片CAT基因表達的影響47
• 3.3.4 干旱脅迫對甘蔗葉片F(xiàn)e/Mn-SOD基因表達的影響47-48
• 3.3.5 干旱脅迫對甘蔗葉片ABF基因表達的影響48-49
• 3.3.6 干旱脅迫對甘蔗葉片PRODH基因表達的影響49
• 3.3.7 干旱脅迫對甘蔗葉片SRM基因表達的影響49-50
• 3.3.8 干旱脅迫對甘蔗葉片APX基因表達的影響50-51
• 3.3.9 小結51-52
• 4 討論與結論52-59
• 4.1 討論52-57
• 4.1.1 水分脅迫下甘蔗的生理響應機制52-54
• 4.1.1.1 水分脅迫對甘蔗光合作用及死亡的影響52-53
• 4.1.1.2 水分脅迫對甘蔗滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的影響53-54
• 4.1.1.3 水分脅迫對膜損傷及保護系統(tǒng)的影響54
• 4.1.2 水分脅迫下甘蔗葉片抗旱相關基因的差異表達54-57
• 4.2 結論57-58
• 4.3 問題與展望58-59
• 致謝59-60
• 參考文獻60-71
• 附錄71

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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本文編號：786126