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大豆耐盐主效QTL相关基因的遗传基因组学研究

作　者: 向东
导　师: 邓晓建；马伟
学　校: 四川农业大学
专　业: 作物遗传育种
关键词: 大豆 耐盐 遗传基因组学 基因时空表达模式
分类号: S565.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


大豆(Gycine max L.)是我国重要的经济作物之一。干旱、盐渍是造成农作物减产、耕作面积减少的两大重要原因。土壤盐渍化对大豆的生产影响非常大,利用现代生物技术提高大豆的耐盐性,是解决相关问题的一种有效途径。本研究利用合作单位提供的大豆耐盐主效QTL定位信息,通过遗传基因组学分析,将大豆耐盐主效QTL定位于三号染色体的39.69Mbp—44.06Mbp区间,利用Softberry预测出该区段包含约746个ORF；再由BLAST对所有ORF进行了功能分析,发现该区段包含19个可能与耐盐密切有关的基因。在大豆合丰39幼苗经150mM氯化钠溶液处理后,利用实时荧光定量PCR对这19个候选基因进行时空表达模式分析,发现盐胁迫后有4个候选基因变化明显,即4-442在根和叶中表达均显著上调,7-316、17-641、19-737等候选基因在根中表达显著上调,而在叶中表达显著下调。下一步将对4-442、7-316、17-641、19-737等候选基因进行全长克隆,并利用农杆菌介导转化拟南芥、水稻,进一步研究这四个基因的功能。此外,本课题组前期发现了一个对盐胁迫有应答的候选基因Gm179,对Gm179完成了全长克隆、测序、转基因载体构建等工作,为下阶段研究打下了扎实的基础。

全文目录


摘要  7-8
ABSTRACT  8-9
第一章 综述  9-18
  1 盐胁迫与植物耐盐机理研究  9-14
    1.1 盐胁迫对植物的伤害  9
    1.2 植物耐盐类型  9-10
    1.3 植物耐盐机理研究  10-14
      1.3.1 渗透调节物合成  11-12
      1.3.2 离子区隔化及离子选择吸收  12-13
      1.3.3 抗氧化防御  13
      1.3.4 盐胁迫相关蛋白  13-14
  2 植物耐盐基因工程的研究进展  14-16
    2.1 渗透物质合成相关基因  14-15
    2.2 离子转运体基因  15
    2.3 调控基因  15-16
  3 研究意义与目的  16-17
  4 研究技术路线  17-18
第二章 大豆耐盐主效QTL相关基因的筛选  18-35
  1 材料与方法  18-23
    1.1 材料  18
      1.1.1 植物材料  18
      1.1.2 主要试剂和耗材  18
      1.1.3 主要仪器设备  18
      1.1.4 主要生物信息学数据库和软件  18
    1.2 方法  18-23
      1.2.1 获取主效QTL相关的候选基因  18-19
      1.2.2 大豆幼苗盐胁迫实验  19-21
      1.2.3 实时荧光定量PCR实验  21-23
  2 结果与分析  23-32
    2.1 获取主效QTL相关的候选基因  23-27
      2.1.1 获得与主效QTL紧密连锁的分子标记序列  23-24
      2.1.2 获取主效QTL所在的基因组区段序列  24
      2.1.3 ORF预测及挑选候选基因  24-27
    2.2 大豆幼苗盐胁迫实验  27-28
    2.3 实时荧光定量PCR结果分析  28-32
  3 讨论与展望  32-35
    3.1 基因时空表达模式分析  32-33
    3.2 从QTL到QTG  33-34
    3.3 展望  34-35
第三章 一个耐盐主效QTL相关基因Gm179的克隆与分析  35-44
  1 材料与方法  35-39
    1.1 材料  35-36
      1.1.1 植物材料  35
      1.1.2 菌种和载体  35
      1.1.3 主要试剂  35
      1.1.4 PCR引物和DNA测序  35
      1.1.5 主要仪器设备  35
      1.1.6 主要生物信息学数据库和软件  35-36
    1.2 实验方法  36-39
      1.2.1 Gm179基因扩增  36
      1.2.2 PCR产物纯化回收  36-37
      1.2.3 纯化产物加A反应  37
      1.2.4 大肠杆菌感受态细胞的制备  37
      1.2.5 连接反应  37-38
      1.2.6 转化  38
      1.2.7 菌落PCR鉴定  38
      1.2.8 大肠杆菌质粒提取  38-39
      1.2.9 质粒酶切鉴定  39
      1.2.10 测序与分析  39
  2 结果与分析  39-43
    2.1 Gm179扩增结果  39-40
    2.2 连接产物转化和菌落PCR鉴定  40
    2.3 质粒酶切鉴定  40
    2.4 测序结果分析  40-43
  3 讨论  43-44
参考文献  44-53
附录1 SSR分子标记信息  53-63
致谢  63

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中图分类: > 农业科学 > 农作物 > 经济作物 > 油料作物 > 大豆
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