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毛竹实生苗对磷的响应及PheWRKY2基因的研究

作　者: 陈媛文
导　师: 高健
学　校: 中国林业科学研究院
专　业: 林木遗传育种
关键词: 毛竹 低磷 WRKY转录因子 拟南芥 表达模式 转录激活活性
分类号: S795.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 31次
引　用: 1次
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内容摘要


毛竹是我国最主要的笋用与材用竹种，占全国竹林总面积的2/3以上，是我国面积最大、分布最广的经济竹种，然而其生长受到各种环境条件的制约。其天然分布区土壤通常缺磷，成为毛竹高产的限制因子之一。发掘毛竹中潜在的对低磷不敏感株系，利用基因工程方法提高毛竹的产量、抗性和品质具有十分重要的意义。为探讨毛竹低磷条件的生理响应及WRKY转录因子在毛竹中的作用，以毛竹实生苗为材料，采用Hoagland水培法，研究不同磷浓度下毛竹根系发育、激素含量等的差异。数据显示较低磷浓度时，可以促进毛竹实生苗根系长度及根系总表面积的增长。随着磷浓度的增加，实生苗生物量干重及根冠比呈先上升后下降趋势，磷浓度为1mmol·L-1时达到最大。根中的IAA、ZR、GA3和ABA等4种内源激素含量随着不同磷浓度处理时间的延长变化规律不同。不同浓度磷处理，叶片中IAA、GA3和ABA含量总体上呈下降趋势，ZR含量总体上呈上升趋势。结果表明不同浓度磷处理对毛竹内源激素含量的变化有显著的影响，而内源激素含量变化与毛竹实生苗根系形态变化及生物量变化密切相关。WRKY基因是仅存在于植物中的转录因子，广泛参与植物抗逆反应及多种生理代谢过程。本研究通过RT-PCR技术从毛竹中克隆了一个WRKY基因，命名为PheWRKY2。该基因的氨基酸序列含有一个WRKY结构域和一个锌指结构C2H2，属于WRKY II亚组。分析预测PheWRKY2蛋白定位于细胞核内，具有转录、转录调控等功能。对其表达特性和转录激活活性进行了分析，并在拟南芥中过表达，对所获转基因植株耐低磷特性进行了初步研究。酵母单杂交实验表明PheWRKY2基因在酵母体内具有转录激活活性。转基因株系开花提前，与野生型相比对低磷条件的敏感性低，能更有效地利用难溶性有机磷。PheWRKY2是与毛竹耐低磷相关的基因，作为毛竹中的抗逆基因资源，为进一步研究毛竹耐低磷株系的筛选提供理论依据，对提高毛竹产量及实生苗的培育有潜在的应用价值。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-13
第一章 绪论  13-24
  1.1 高等植物对缺磷的响应  13-21
    1.1.1 形态学机制  13-14
    1.1.2 生理生化机制  14-17
    1.1.3 分子水平的适应性变化  17-21
  1.2 WRKY 转录因子  21-22
  1.3 课题的提出  22-23
  1.4 技术路线  23
  1.5 项目支持与经费来源  23-24
第二章 不同浓度磷处理对毛竹实生苗生长发育的影响  24-33
  2.1 材料和方法  24-25
    2.1.1 材料  24-25
    2.1.2 方法  25
  2.2 结果和分析  25-31
    2.2.1 不同磷浓度对毛竹实生苗根系生长发育的影响  25-27
    2.2.2 不同磷浓度对毛竹实生苗干重及根冠比的影响  27
    2.2.3 不同磷浓度对毛竹实生苗内源激素含量的影响  27-31
  2.3 小结  31-33
第三章 PheWRKY2 基因的分离及表达模式分析  33-53
  3.1 材料和方法  34-43
    3.1.1 材料  34-36
    3.1.2 方法  36-43
  3.2 结果和分析  43-51
    3.2.1 基因片段的克隆  43-44
    3.2.2 生物信息学分析  44-48
    3.2.3 引物特异性检测  48-49
    3.2.4 内参基因的确定  49-50
    3.2.5 PheWRKY2 基因组织表达特性  50-51
    3.2.6 缺磷处理对 PheWRKY2 转录水平表达的影响  51
  3.3 小结  51-53
第四章 PheWRKY2 转录激活活性验证  53-60
  4.1 材料和方法  53-58
    4.1.1 材料  53
    4.1.2 方法  53-58
  4.2 结果和分析  58-59
  4.3 小结  59-60
第五章 PheWRKY2 过表达载体的构建及通过农杆菌介导法对拟南芥的转化  60-71
  5.1 材料和方法  60-65
    5.1.1 材料  60
    5.1.2 方法  60-65
  5.2 结果和分析  65-69
    5.2.1 转基因植株的获得  65-67
    5.2.2 利用转基因拟南芥对目的基因进行功能分析  67-69
  5.3 小结  69-71
第六章 结论与讨论  71-74
  6.1 结论  71-72
  6.2 讨论  72-74
参考文献  74-84
附录  84-87
在读期间的学术研究  87-88
致谢  88-89
摘要  89-90

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中图分类: > 农业科学 > 林业 > 森林树种 > 竹 > 刚竹
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