ISBN/价格: | CNY20.00 (估\呈缴)学位论文 |
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作品语种: | chi |
出版国别: | CN 530000 |
题名责任者项: | 藜麦脱落酸相关基因的克隆及表达分析/.陈凡著/.郭凤根指导 |
出版发行项: | 2023.6.6 |
载体形态项: | 89页:;+图表:;+30cm |
一般附注: | 农学与生物技术学院, 学号2020210127 |
提要文摘: | 藜麦具有食用、饲用、药用、观赏等多方面的开发价值,但是藜麦穗发芽消耗了种子中的营养物质,使其品质严重下降。 ABA 广泛分布于植物的各种组织、器官,对植物的生长发育发挥着至关重要的调控作用,ABA 的合成、分解以及信号转导途径成为解析 ABA 作用机制的重点,而对于 ABA 在藜麦生长发育过程中调控机制的研究鲜见报道。依据前期藜麦穗发芽抗性评价结果,本研究以抗穗发芽的SBQ1、WQ4、RQ22和易穗发芽的BBQ3、WQ6、RQ14为材料,采用生物信息学分析方法和分子生物学技术,筛选 ABA 生物合成、分解以及信号转导相关基因,克隆了6个ABA相关基因;探究ABA和氟啶酮对黑、白两种粒色藜麦种子萌发、ABA含量以及NCED、8′OH和ABI3基因表达的影响;并对NCED和8′OH进行了异源表达,探究ABA 相关基因在藜麦穗发芽中的调控机制。具体研究结果如下: 1、采用同源搜索的方法从藜麦基因组数据库筛选出7个ABA相关基因,包括VDE、ZEP、NCED、AAO、SDR、8′OH和ABI3基因。以筛选出的基因序列为参考序列,在6份藜麦材料中分别进行克隆,最终克隆获得了6个基因的全长cDNA序列。 2、对6份藜麦材料的根、茎、叶和种子中的7个基因进行表达模式分析,发现不同藜麦材料、不同器官中ABA相关基因的相对表达量存在显著差异。VDE、ZEP主要在叶片中表达;NCED主要在黑藜的根和茎、白藜的根、红藜的茎和叶中表达;SDR主要在根和种子中表达;AAO主要在根中表达;8′OH在黑藜的根和种子、白藜的根、红藜的茎中表达;ABI3主要在种子中表达。ZEP、NCED、8′OH基因表达量高于其他基因,ABI3在种子中特异表达,推测这4个基因在藜麦穗发芽调控中起关键作用。 3、外源ABA和FL处理种子后,各浓度外源 ABA 对各藜麦材料种子萌发均有抑制作用,并以25umol·L-1浓度效果最佳;外源施加低浓度FL对各藜麦材料种子萌发有促进作用,且施用2.5umol·L-1浓度即可。外源ABA和FL处理可显著提高或降低藜麦种子的内源ABA含量,在发芽率降低和升高的幅度上SBQ1和WQ4分别小于BBQ3和WQ6,萌发9h时SBQ1和WQ4在种子内源ABA含量上分别显著高于BBQ3和WQ6,这与穗发芽抗性评价结果相符。外源ABA和FL处理后藜麦种子的ABA相关基因的表达呈现一定的差异:对照组中,抗穗发芽的SBQ1和WQ4在NCED、8′OH、ABI3的表达量上分别高于易穗发芽的BBQ3和WQ6;外源ABA处理下,SBQ1的NCED和ABI3表达量在12h才显著上调,而BBQ3的3个基因表达量均在6h时就显著上调,同时WQ4的3个基因表达量上调时间也迟于WQ6;外源FL处理下,SBQ1中3个基因表达量均上调,但NCED表达量明显低于8′OH,BBQ3中NCED和 ABI3的表达量下调,8′OH表达量显著上调; FL抑制WQ4中NCED和8′OH的表达,对其ABI3无显著调控作用,而对WQ6的8′OH基因表达的促进作用高于NCED基因。这些结果表明NCED、8′OH、ABI3基因在藜麦穗发芽中具有重要作用。 4、构建藜麦NCED、8’OH基因表达载体,瞬时表达分析发现pC2300空载体定位在烟草叶片细胞膜和细胞核中,重组质粒 pC2300-NCED定位在叶绿体和细胞质中,pC2300-8’OH定位在内质网中;将载体分别转化至野生型拟南芥,通过PCR检测成功获得了1株8’OH和2株NCED超表达转基因植株;通过qRT-PCR分析发现,与野生型拟南芥相比,转NCED和8’OH植株的基因表达量显著增高。在霍格兰培养基上,转基因株系(8S3)萌发率高于野生型(WT),且长势快于WT,说明8′OH基因过表达使拟南芥对ABA的敏感性提高;且8S3在种子和叶片的ABA含量上均低于WT,而8’OH基因是ABA分解途径中的关键基因,说明藜麦中克隆获得的8’OH基因具有功能,且与预期相符。 综上所述,藜麦穗发芽抗性的分子机制是通过上调NCED等基因的表达和下调8′OH的表达来维持较高水平的脱落酸,从而抑制种子萌发。 |
并列题名: | Cloning and Expression Analysis of Abscisic Acid Related Genes in Chenopodium quinoa Willd. eng |
题名主题: | 藜麦 脱落酸 穗发芽 ABA相关基因 表达分析 学位论文 |
中图分类: | S519-533 |
个人名称等同: | 陈凡 著 |
个人名称次要: | 郭凤根 指导 |
团体名称等同: | 云南农业大学 授予 |
记录来源: | CN YNAUL 20240528 |