發(fā)布時間：2020-07-12 00:34

【摘要】：環(huán)境壓力限制了植物的生長和發(fā)育,并顯著降低了農(nóng)業(yè)重要作物的產(chǎn)量。在各種非生物脅迫中,溫度是限制植物生長,降低生產(chǎn)力和質量的主要環(huán)境因素之一。當植物受到機械刺激、激素、病原體和低溫等非生物脅迫,[Ca~(2+)]_(cyt)升高,Ca~(2+)作為第二信使,參與低溫響應中的信號轉導。EMS突變體分析是使用正向遺傳學鑒定特定的生物過程或信號傳導途徑。近年來,已研究了植物溫度脅迫耐受的機制和涉及溫度脅迫信號的基因。幾種信號通路參與溫度應激信號傳導。植物如何通過鈣離子介導途徑將環(huán)境溫度變化信號轉變?yōu)樯镄盘柕难芯坎⒉欢�。本課題通過利用對Ca~(2+)敏感的水母發(fā)光蛋白,將鈣成像技術與正向遺傳學結合,以擬南芥EMS誘變庫為材料,從庫中篩選溫度脅迫下胞內(nèi)鈣離子濃度降低的突變體,試圖找到植物感受溫度脅迫信號通路中Ca~(2+)相關的特異離子通道或相關調控基因,來揭示擬南芥對溫度脅迫響應的鈣信號分子機制。取得的成果如下:1.從EMS庫中經(jīng)過篩選得到溫度脅迫誘導的鈣信號缺失突變體,并通過圖位克隆找到突變基因。將突變體與野生型AQ雜交,逐步篩選到F2代,然后測序,根據(jù)測序結果進行精細定位,得到目的基因。2.進行生理特性研究,得到突變體的下胚軸長度在較高溫度下受到抑制,以及在較高溫度條件下突變體的開花時間比野生型晚,證明該突變體是溫度敏感型突變體。3.我們克隆了目的基因,構建了突變體基因載體,通過農(nóng)桿菌侵染法轉化到突變體植株中,將收獲的T0代種子用含有Hyg抗性的培養(yǎng)基進行篩選,經(jīng)過兩代篩選,得到T2代種子,并進行了互補鑒定,得出該目的基因很有可能是溫度響應的相關基因。通過上述研究,有望揭示植物中鈣離子介導的環(huán)境溫度感受器及其作用機理,為完善和建立植物響應環(huán)境溫度變化的分子機制提供有力的理論依據(jù),同時在實踐上為采用基因工程方法提高作物耐受全球氣候變化提供理論基礎。
【學位授予單位】：杭州師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：Q943.2
【圖文】：

圖 1.1 擬南芥中的冷信號感知和響應途徑[14]Fig1.1 Cold signal perception and responsive pathway in Arabidopsis高溫脅迫

圖 1.2 調節(jié)植物熱脅迫反應的信號網(wǎng)絡Fig1.2 Signaling networks regulating plant heat shock responses克因子 HSF(heat shock factor)在植物、動物和酵母中發(fā)揮著保守研究表明，HSF 家族轉錄因子(HSFA1s)在植物中對 HS 調節(jié)基因

水母發(fā)光蛋白-Ca2+反應

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 馬燕斌;王霞;張樹偉;李換麗;吳霞;王新勝;;棉花突變體種質資源創(chuàng)制概述[J];山西農(nóng)業(yè)科學;2018年01期

2 李新鵬;李京琳;陳小朋;曾翔;龍湍;安保光;張維;吳永忠;黃培勁;;玉米突變體庫創(chuàng)制及雄性不育突變體鑒定[J];玉米科學;2018年03期

3 段光前;李碩碩;李鑫;黃開耀;;裂殖壺菌高產(chǎn)油突變體的高通量篩選[J];生物工程學報;2019年07期

4 潘俏;張舒vQ;沈迪;吳家琪;陳春蓮;陳潔;陳勁楓;婁群峰;;黃瓜耐鹽突變體材料的篩選與鑒定[J];南京農(nóng)業(yè)大學學報;2018年01期

5 張亞芳;潘存紅;李愛宏;湯雯;武茹;陳宗祥;許愛霞;潘學彪;;提高水稻插入突變體庫利用效率的嘗試[J];遺傳;2007年07期

6 張萍;姜景彬;楊歡歡;趙婷婷;許向陽;李景富;;番茄EMS突變體庫的構建及表型分析[J];北方園藝;2019年07期

7 紀策;劉源;李丹;Sossah Frederick Leo;楊陽;付永平;李玉;;有害疣孢霉Hypomyces perniciosus遺傳轉化體系的建立及其突變體庫的構建[J];菌物學報;2018年08期

8 張習春;魯菲菲;呂育松;羅榮劍;焦桂愛;鄔亞文;唐紹清;胡培松;魏祥進;;兩個堊白突變體的鑒定及突變基因的圖位克隆[J];中國水稻科學;2017年06期

9 岳麗曉;李登云;張玲玲;;擬南芥衰老相關突變體lsm3的鑒定和基因克隆[J];赤峰學院學報(自然科學版);2017年20期

10 臧新山;申賢坤;裴文鋒;吳Z

本文編號：2751154