【摘要】：我國已有鹽堿土約0.18億hm2,鹽堿地綠化建設(shè)已迫在眉睫。芙蓉菊是廣義菊屬的優(yōu)異耐鹽種質(zhì),研究其耐鹽機(jī)理對改良地被菊耐鹽性、豐富鹽堿地園林綠化植物具有重要意義。但是,目前關(guān)于芙蓉菊耐鹽機(jī)理的研究鮮有報(bào)道。因此,本研究以芙蓉菊和4種菊屬植物 '繁花似錦'、'寒露紅'、野菊(天堂寨)、野菊(神農(nóng)架)為實(shí)驗(yàn)材料,采用石蠟切片法觀察鹽脅迫下其解剖結(jié)構(gòu)的變化,并同時(shí)測定各材料生理指標(biāo)的變化,對鹽脅迫下芙蓉菊與4種菊屬植物的生理解剖特征變化進(jìn)行了比較,以探究芙蓉菊獨(dú)特的耐鹽機(jī)理。此外,本研究從已有的芙蓉菊鹽脅迫前后的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)中篩選得到鹽脅迫下差異表達(dá)最為顯著的WRKY基因,采用熒光定量PCR對其表達(dá)趨勢進(jìn)行驗(yàn)證;其后,運(yùn)用熒光定量PCR 比較幾個(gè)關(guān)鍵WRKY基因在芙蓉菊與兩種不耐鹽的菊屬植物中的表達(dá)模式,最終克隆得到在芙蓉菊響應(yīng)鹽脅迫過程中發(fā)揮重要作用的Cc WRKY3、CcWRKY70和Cc WRKY17。主要結(jié)果如下:1.對鹽脅迫下芙蓉菊與4種菊屬植物的根、莖、葉解剖結(jié)構(gòu)觀察發(fā)現(xiàn):與其他4種菊屬植物比較,鹽脅迫下芙蓉菊葉片的柵欄組織比例、莖皮層/莖半徑、中柱/根直徑的比值上升都是其對鹽脅迫的響應(yīng),其莖中和根中發(fā)達(dá)的維管組織也是其具有耐鹽性的重要原因之一。2.對鹽脅迫下芙蓉菊與4種菊屬植物9個(gè)生理指標(biāo)的變化進(jìn)行比較,經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)芙蓉菊與其他4種菊屬植物比較,在鹽脅迫下能夠維持葉綠素含量的穩(wěn)定和較高水平的凈光合速率,能夠調(diào)節(jié)細(xì)胞的滲透平衡,有效清除活性氧類物質(zhì),使膜系統(tǒng)保持相對穩(wěn)定,是其耐鹽性強(qiáng)于其他菊屬植物的原因。3.根據(jù)芙蓉菊鹽脅迫下0h、3h、9h的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)篩選出8個(gè)鹽脅迫前后表達(dá)量變化最為顯著的WRKY基因,對其進(jìn)行熒光定量,并與轉(zhuǎn)錄組測序結(jié)果進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)其中6個(gè)基因與轉(zhuǎn)錄組測序結(jié)果的表達(dá)趨勢最為吻合。進(jìn)一步對這6個(gè)基因在芙蓉菊與不耐鹽的菊屬野生種質(zhì)——野菊(天堂寨)、野菊(神農(nóng)架)中的表達(dá)量進(jìn)行熒光定量,結(jié)果表明鹽處理后這6個(gè)WRKY基因在芙蓉菊與另外兩種菊屬材料中的表達(dá)模式有明顯區(qū)別,推測其可能在芙蓉菊響應(yīng)鹽脅迫過程中發(fā)揮作用。4.對克隆得到的WRKY基因進(jìn)行同源性分析、保守基序分析和系統(tǒng)進(jìn)化樹分析可知,與芙蓉菊Cc WRKY70、CcWRKY17基因同源性最高、親緣關(guān)系最近的菊花、擬南芥或其他物種中的WRKY基因都參與鹽脅迫響應(yīng),起到調(diào)控植物的耐鹽性的作用。因此,我們推測CcWRKY70和CcWRKY17在芙蓉菊響應(yīng)鹽脅迫過程中發(fā)揮重要作用。本研究對芙蓉菊耐鹽的生理解剖特征進(jìn)行了探究,對其耐鹽機(jī)理進(jìn)行了初步分析,并挖掘了芙蓉菊中一類響應(yīng)鹽脅迫的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子——WRKY基因,為地被菊耐鹽品種的培育奠定了基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：北京林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：S685.99
【圖文】：

５＿３．２芙蓉菊基因的克隆與序列分析逡逑Ｃｃ沙７＾７７０基因的ＣＤＳ序列長度為７９２ｂｐ，編碼的氨基酸序列長度為２６３ａａ。逡逑基因含有一個(gè)ＷＲＫＹ結(jié)構(gòu)域（如圖５－５，劃線部分為ＷＲＫＹ結(jié)構(gòu)域）和逡逑一個(gè)結(jié)構(gòu)類型為ＣｉＨＱＣ－Ｘｖ－Ｃ－Ｘ＾－Ｈ－Ｘｉ－Ｃ）的鋅指結(jié)構(gòu)域（如圖５－５，方框部分為鋅指逡逑結(jié)構(gòu)域），為ＩＩＩ類好基因。經(jīng)ＢＬＡＳＴ分析發(fā)現(xiàn)，該基因與菊花ＣｗＷ７？Ａ：｝７／相似逡逑性最高，達(dá)到９２％，遠(yuǎn)高于其他同源基因，推測其與菊花０？灰／？尤）７／的親緣關(guān)系很逡逑近，可能具有相似的基因功能。將ＣＷＷ／ＯＶ０與擬南芥呢／Ｏ＾基因進(jìn)行比對，發(fā)現(xiàn)逡逑在擬南芥所有沙基因中ＣＷ／＾Ｆ７０與擬南芥／１／＾人了７（？的序列同源性最高。選逡逑取與ＣＷＡ／ａ７７同源性較高的蛋白序列，包括模式植物擬南芥和菊花中與逡逑同源性較高的蛋白序列進(jìn)行同源比對

逡逑將0曑燈７０與同源性較高的序列用ＭＥＭＥ在線分析其保守基序，結(jié)果如圖５－逡逑７。ＣＷr潰罰壩臚蔥越細(xì)叩慕椎蘋虻鬧饕Ｊ鼗蚧疽唬蹬�，諒T┗蚩贍苠義暇哂邢嗨頻墓δ埽渲校停錚簦椋駑澹場ⅲ停錚簦椋駑澹春停停錚簦椋駑澹倒餐鉤傘罰罰咳耍方峁褂頡Ｑ∪∮脲義賢蔥越細(xì)叩囊秩耍緣鞍仔蛄�，用琳V臃ü菇ㄏ低辰鰨ㄈ繽跡擔(dān)福�。辶x細(xì)菹低辰骺芍�，（：与緱（的Ｃｖ嵶ＡP浚埃罰虻那自倒叵底罱庥脲義希攏蹋粒櫻越峁恢?jǐn)n得鰨茫鄭祝蓿粒裕罰壩耄茫鰨媯媯�？育x罰肥稻哂瀉芨叩耐蔥�。链撯，与辶x鮮粲諭環(huán)種�，进化关系捷狘的还訉懱孩菜�?jí)哪×P罰浚粒曰頡ｅ義希櫻澹瘢酰澹睿悖邋義希茫茫祝遙耍伲罰板危懾澹懾澹停攏洛義希茫恚祝遙耍伲歟戾危懾澹懾義希裕悖祝遙耍伲罰板危掊澹懾義希校螅祝遙耍馘螙s＾邋■■■逡逑ＲＣＷＲＫＹ７０邐＊邋Ｉ逡逑ＡｔＷＲＫＹ７０邐＾邋Ｉ逡逑０邐２００邐４００邐６００邐８００逡逑｜邋｜邋Ｍｏｔｉｆ邋１邋Ｈ邋Ｍｏｔｉｆ邋２邋□邋Ｍｏｔｉｆ邋３邋■邋Ｍｏｔｉｆ邋４邐Ｍｏｔｉｆ邋５逡逑圖５－７邋Ｃｄｆ７？Ａ：飛與其他物種蛋白的保守基序比較結(jié)果逡逑Ｆｉｇ．邋５－７邋Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ邋ｏｆ邋ｃｏｎｓｅｒｖｅｄ邋ｍｏｔｉｆ邋ｏｆ邋ＣｃＷＲＫＹ７（）邋ａｎｄ邋ｏｔｈｅｒ邋ｓｐｅｃｉｅｓ邋Ｗｒ／？Ａ＂）邋ｐｒｏｔｅｉｎ．逡逑Ｔｈｅ邋ＧｅｎｅＢａｎｋ邋ａｃｃｅｓｓｉｏｎ邋ｎｕｍｂｅｒ邋ｏｆ邋ｇｅｎｅｓ邋ｕｓｅｄ邋ｉｎ邋ｃｏｎｓｅｒｖｅｄ邋ｍｏｔｉｆ邋ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ邋ａｒｅ邋ａｓ邋ｆｏｌｌｏｗｓ：逡逑ＣｍＷＲＫＹｌｌ邋（ＫＣ６１５３６５．１）

５．３＿３芙蓉菊Ｑ■歘尺｝７７基因的克隆與序列分析逡逑基因的ＣＤＳ序列長度為７０８ｂｐ，編碼的氨基酸序列長度為２３５ａａ。逡逑基因含有一個(gè)非典型ＷＲＫＹ結(jié)構(gòu)域ＷＫＫＹＧＥＫ邋（如圖５－９，劃線部分為逡逑ＷＲＫＹ結(jié)構(gòu)域）和一個(gè)結(jié)構(gòu)類型為ＣａＨｙＣ－Ｘｆｉ－Ｃ－Ｘｕ－Ｈ－Ｘｉ－Ｈ）的鋅指結(jié)構(gòu)域（如圖５－９，逡逑方框部分為鋅指結(jié)構(gòu)域），為ＩＩ類ＭＡＴ基因。經(jīng)ＢＬＡＳＴ分析發(fā)現(xiàn)，該基因與菊花逡逑０？咖尺｝７７和０？沙７＾｝７２相似性最高，達(dá)到８７％和８６％，遠(yuǎn)高于其他同源基因，推逡逑測其與菊花Ｃｗ＾ｒａ／０７７、ＯｗｆｆＴ＾ｙ／２親緣關(guān)系很近，可能具有相似基因功能。將逡逑ＣＷ７？尺｝７７與擬南芥ＷＲＫＹ基因進(jìn)行比對，發(fā)現(xiàn)在擬南芥所有

本文編號(hào)：2801803