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植物耐逆相关基因的克隆与功能研究

逆境胁迫,干旱、高盐、低温等是影响植物生长发育的主要因素,严重影响农作物的产量,解决这一难题的关键技术是培育出优良的普适性抗盐作物。应用基因工程方法培育耐逆农作物品种已成为现代农业研究的一个重要内容。本研究在总结当前植物盐胁迫应答分子生物学研究进展的基础上,以农作物小麦、水稻、烟草作为主要实验材料,开展了植物耐逆分子机制和相关基因工程研究,主要结果为:1 从小麦中克隆到一个新的Ca~(2+)通道蛋白基因,TaTPC1,它编码的是一种细胞膜上两孔电压门控式通道蛋白。它受高盐、PEG、低温和外源激素ABA胁迫的诱导,表达量增加;且在不同胁迫下表达量存在差异。当TaTPC1在酵母突变体(CCH1::Trp)表达后,能够恢复酵母突变体在NaCl、山梨醇等胁迫下的存活率及生长状态;而突变体却生长率低。TaTPC1能在转基因拟南芥中过量表达。耐逆试验正在进行。2 利用PCR筛库法,从水稻cDNA文库中克隆到一个bHLH类型的基因,命名为Os  (本文共95页) 本文目录 | 阅读全文>>

山东大学
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小麦体细胞杂种渐渗系山融3号抗逆相关转录因子基因家族及基因功能研究

利用不对称体细胞杂交渐渗技术,获得了普通小麦济南177(Triticum aestivum2n=42, JN177)与强耐盐性长穗偃麦草(Thinopyrum ponticum,2n=70,Tp)的渐渗系抗盐新品种山融3号(SR3)。前期工作发现,与亲本济南177相比,逆境肋迫下山融3号中大量抗逆相相关基因的的表达发生改变,包含多种类型的转录因子。为了研究山融3号的抗逆机理,本文利用生物信息学方法对山融3号中与抗逆相关的两个转录因子家族的基因变异规律和表达图谱进行分析,并从山融3号中克隆了2个可能与抗逆相关的转录因子,进行了功能研究,主要研究内容和结果包括:1. WRKY基因家族的比较和表达模式分析以山融3号WRKY转录因子结构域的氨基酸序列作为探针,搜索小麦的相关数据库,对获得的序列进行基因预测,共鉴定获得了129个WRKY转录因子基因序列。这些基因所编码的氨基酸序列均含有1-2个WRKYGQK七氨基酸残基核心序列和C2H2锌...  (本文共153页) 本文目录 | 阅读全文>>

河北师范大学
河北师范大学

小麦耐盐相关基因cDNA的克隆与功能研究

世界上存在着大面积的盐碱地,高浓度的盐胁迫造成植物生长严重停滞,甚至导致死亡。盐碱耕地中种植的作物往往发生大幅的减产。近年来,利用转基因操作直接将植物耐盐基因转入相应的作物,已经成为耐盐作物育种最为有效的手段之一。进行作物刚盐基因工程育种,首要的前提就是要获得有效的耐盐基因。本论文的目的就是在前人的工作基础上,进一步对小麦耐盐相关基因的cDNA全长序列进行克隆,并初步对其耐盐功能进行研究,为将来小麦耐盐基因工程的开展做一些有益的探索。本研究首先利用种子活力指数、相对根长、细胞质膜透性和SOD酶活性指标,对小麦突变体后代中得到的一系列近等位基因系进行了苗期耐盐性检测。检测结果表明与大田盐池的检测结果基本吻合,确定了耐盐品系RH8706-49和敏盐品系H8706-34在苗期的耐盐性也存在着一定的差异,可以作为后续研究的实验材料。通过对26个利用cDNA-AFLP技术得到的cDNA序列进行反向Northern实验,结果表明只有6个cD...  (本文共142页) 本文目录 | 阅读全文>>

华中农业大学
华中农业大学

番茄抗逆相关基因ShZFP1的克隆与功能分析

低温、干旱、高盐等非生物胁迫是制约番茄生产和分布的重要因素,发掘番茄抗逆相关基因并对其进行功能研究,是目前为止解决这一难题最可行的办法。植物锌指蛋白是一类数量庞大的转录因子家族,其作用贯穿于植物生长发育整个过程,植物C2H2型双锌指蛋白大多与植物非生物胁迫应答有关,能够提高转基因植物的抗逆能力。野生番茄具有抗逆性强等优良性状,是番茄遗传改良的重要种质资源。本研究根据耐寒芯片分析结果,从野生多毛番茄LA1777中克隆出一个C2H2型锌指蛋白基因ShZFPl,并对转基因株系进行了抗逆性功能验证。主要研究结果如下:1.ShZFPl编码163个氨基酸,具有C2H2型双锌指蛋白典型结构,与矮牵牛ZPT2-12、ZPT2-13具有较高的同源性,与普通栽培番茄序列相比,有两个氨基酸的插入和几处氨基酸位点的变化。2.组织表达分析表明ShZFPl在LA1777各组织中呈组成型表达,在根中的相对表达量最高;诱导表达分析表明该基因的表达受低温、干旱和...  (本文共59页) 本文目录 | 阅读全文>>

西北农林科技大学
西北农林科技大学

小麦抗逆相关的ERF转录因子基因及功能基因的克隆与表达特性研究

干旱、盐碱、低温和冻害等非生物逆境是影响植物生长发育的主要环境因素,严重地制约着农作物产量与品质的提高。在逆境胁迫下,植物能感知、传递胁迫信号,通过激活响应转录因子,启动抗逆功能基因的表达,使植物体内发生一系列的生理生化反应,抵御不良环境的危害,从而提高植物的耐逆性。研究表明,转录调控是植物生长发育、逆境应答、信号转导等一系列基因表达的最主要调控形式,转录因子是参与基因转录水平调控过程的重要反式作用因子,其中DREB(dehydration-responsive element binding factor)和ERF(ethylene-responsive element binding factor)类转录因子参与了生物胁迫和非生物胁迫的响应,它们通过与功能基因启动子区的顺式作用元件(DRE/CRT、ERE)结合,参与植物逆境的胁迫响应。ERF转录因子可通过与位于PR(pathogenesis-related)基因的启动子区的...  (本文共115页) 本文目录 | 阅读全文>>

云南师范大学
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ABA对逆境胁迫下小桐子脯氨酸和甜菜碱代谢的影响及抗逆相关基因的克隆与功能分析

小桐子作为一种新兴的能源植物,因其种子含油量高,油质近似柴油,受到了广泛的关注。作为热带起源的树种,低温和干旱成为限制其地域分布和产量的主要因素。脯氨酸和甜菜碱是两种有特殊功效的代谢相容性物质,也是植物中最重要的渗透调节剂。研究表明,渗透和低温胁迫可诱导植物体内积累大量的脯氨酸,但对其具体的调控机理还报导较少。脱落酸(abscisic acid,ABA)是植物感应逆境胁迫的信号分子,作为重要的胁迫激素在植物感受逆境胁迫信号、提高其抗逆性起着重要作用。另有研究表明,ABA参与了逆境胁迫下脯氨酸和甜菜碱积累的调控过程,但是ABA促进低温胁迫下小桐子幼苗脯氨酸和甜菜碱积累及增强其耐冷性的机制还不清楚。本研究以小桐子幼苗为实验材料,研究了ABA对低温胁迫下小桐子幼苗脯氨酸和甜菜碱积累的影响,以及渗透胁迫对小桐子幼苗脯氨酸积累及其代谢途径的影响,并克隆了相关基因的编码区(Coding sequences,CDS),对其进行了生物信息学分析...  (本文共118页) 本文目录 | 阅读全文>>