书目详细信息
： 大豆根系对低磷胁迫的响应及GmIAA16基因克隆与生物信息学分析
书目信息 机读格式(MARC)
| ISBN/价格： | CNY20.00 (估\呈缴)学位论文 |
|---|---|
| 作品语种： | chi |
| 出版国别： | CN 530000 |
| 题名责任者项： | 大豆根系对低磷胁迫的响应及GmIAA16基因克隆与生物信息学分析/.梁坤著/.梁泉指导 |
| 出版发行项： | 2023.5.22 |
| 载体形态项： | 73页:;+图表:;+30cm |
| 一般附注： | 农学与生物技术学院, 学号2020210167 |
| 提要文摘： | 大豆是重要的粮油兼用作物，磷是大豆生长发育必不可少的矿质元素，土壤缺磷制约了大豆的生长发育、产量和品质形成。植物吸收养分和水分的主要器官是根系，同时，根系也具有合成和分泌有机酸的生理功能。根系形态构型与磷的高效吸收利用密切相关，并且存在显著的基因型差异。本研究以栽培大豆滇大豆9号和野生大豆W239为材料，在红壤上设置高磷（160 kg/hm2，HP）和低磷（不施磷，LP）处理，比较两个大豆材料在生长发育、根系性状、磷养分吸收等方面的差异，在水培条件下比较根系酶活性的变化；以滇大豆9号和野生大豆W239为亲本，构建F2:3代群体（DY9），在红壤上设置高磷和低磷处理，比较其生长发育、根系性状、氮磷养分以及种子品质等性状；对滇大豆9号和W239进行转录组测定分析，寻找与根系发育、养分吸收方面的相关基因。研究结果表明： （1）栽培大豆滇大豆9号和野生大豆W239对低磷胁迫响应存在显著差异，生长发育、根系性状、磷养分吸收、根系酶活性等方面的差异： 低磷胁迫制约着大豆的生长发育。与高磷条件时相比，W239株高降低33.54%、主茎节数减少43.22%，差异达极显著水平，生物量下降9.39%，差异达显著水平；滇大豆9号株高降低30.56%、生物量降低30.2%，差异达极显著水平，主茎节数减少11.33%，差异达显著水平。 低磷胁迫制约了大豆根系生长。与高磷条件时相比，W239总根长、根平均直径和根冠比分别减少7.14%、18.22%和1.48%，根总表面积、根体积增加了24.86%、124.44%；滇大豆9号总根长、根平均直径、根冠比分别减少12.64%、11.33%和1.48%，根总表面积、根体积增加了24.91%、102.16%。 低磷胁迫促进了根系相关酶活性含量增加。与高磷条件时相比，W239根系氢离子、酸性磷酸酶、过氧化物酶的分泌量分别增加18.6倍、105%和148.91%；滇大豆9号根系氢离子、酸性磷酸酶、过氧化物酶的分泌量分别增加41.58倍、116%和102.93%。 （2）F2:3代群体的调查测定和统计分析结果表明，生长发育、根系性状、氮磷养分以及种子品质等性状在群体中的变幅较大，并且有超亲现象，所有性状基本呈正态分布： 高磷条件下，F2:3群体株高变幅在39.5-161cm，平均为85.42cm；主茎节数变幅在5-19节，平均为8.875节；根总长变幅在284.05-1181.03cm，平均为668.14cm；根总表面积变幅在48.52-936.6cm2，平均为151.93cm2；根总体积变幅在0.18-2.63cm3，平均为0.95cm3；根冠比变幅在4.85%-41.8%，平均值为11.64%；根系氮含量变幅为11.4-41.3g/kg，平均值为19.5g/kg；地下部磷含量变幅在1.2-4.5g/kg，平均值为2.4g/kg；籽粒蛋白含量变幅在26.53%-55.91%，平均值在48.26%；油分含量变幅在1.47%-20.11%，平均值为13.43%。 低磷条件下，F2:3群体株高变幅在14-165cm，平均为75.65cm；主茎节数变幅在3-13节，平均为8.88节；根总长变幅在85.15-1148.17cm，平均为544.41cm；根总表面积变幅在20.24-175.27cm2，平均为25.28cm2；根总体积变幅在0.52-3.39cm3，平均为1.29cm3；根冠比变幅在3.64%-36.1%，平均值为10.57%；根系氮含量变幅为11.8-34.6g/kg，平均值为18.8g/kg；地下部磷含量变幅在0.9-3.3g/kg，平均值为1.8g/kg；籽粒蛋白含量变幅在28.93%-54.45%，平均值在48.18%；油分含量变幅在5.95%-20.78%，平均值为15.69%。 （3）以滇大豆9号和W239进行转录组测序分析，从大豆基因组鉴定出82个IAA基因家族成员，其中AUX-IAA家族基因有61个，共同调控35个蛋白质： 该基因家族成员编码的氨基酸数目在272-2626之间，分子量介于21.86-218.78kD之间，等电点介于4.82-5.37之间，不稳定性系数介于29.05-56.04之间，61个蛋白质全部偏酸性。 从大豆根部克隆GmIAA16基因，IAA16基因编码区全长746 bp，通过NCBI网站Blast比对发现克隆的目的基因核苷酸序列和前期利用亲本进行大豆根形态构型转录组分析筛选出的基因及大豆AUX-IAA基因家族鉴定的GMIAA16的序列一致性99.87%。生物信息学发现GmIAA16基因在跨膜区域几率较低，大致为1，在膜外几率接近于1.2。故可知GmIAA16蛋白并无跨膜转运信号，不是跨膜蛋白；潜在磷酸化位点预测有7个丝氨酸、2个苏氨酸、3个酪氨酸磷酸化位点；GmIAA16基因启动子含有CATT-box上游启动子成分和TATA-box的核心启动子区外、1个渗透压压力响应元件STRE等；大豆GmIAA16基因与菜豆（PHAVU 010G145000g）、刺毛黎豆（IAA18）相似性较高以及亲缘关系较近。 |
| 并列题名： | Response of soybean roots to low phosphorus stress and cloning and bioinformatics analysis of GmIAA16 gene |
| 题名主题： | 大豆 低磷胁迫 表型性状 转录组测序分析 AUX-IAA基因家族 学位论文 |
| 中图分类： | S330-533 |
| 个人名称等同： | 梁坤 著 |
| 个人名称次要： | 梁泉 指导 |
| 团体名称等同： | 云南农业大学 授予 |
| 记录来源： | CN YNAUL 20240301 |