【摘 要】
：
霸王（Zygophyllum xanthoxylum）作为我国西北荒漠区的主要建植种,具有极强的抗旱耐盐能力,蕴含独特的抗逆机制和丰富的抗逆基因资源。我们前期通过霸王转录组分析发现其根中多个ZxMLO受50 m M Na Cl强烈诱导,序列比对结果显示其均为拟南芥MLO7的同源基因,据此推测MLO7及其同源基因可能在植物响应盐胁迫过程中发挥重要功能。而目前关于植物MLO基因的研究主要集中在其调控植
论文部分内容阅读
霸王（Zygophyllum xanthoxylum）作为我国西北荒漠区的主要建植种,具有极强的抗旱耐盐能力,蕴含独特的抗逆机制和丰富的抗逆基因资源。我们前期通过霸王转录组分析发现其根中多个ZxMLO受50 m M Na Cl强烈诱导,序列比对结果显示其均为拟南芥MLO7的同源基因,据此推测MLO7及其同源基因可能在植物响应盐胁迫过程中发挥重要功能。而目前关于植物MLO基因的研究主要集中在其调控植物白粉病抗性及作用机理方面,关于其在非生物胁迫过程中的功能却鲜有报道。鉴于此,本论文对霸王基因组中的ZxMLO基因进行了筛选和鉴定,并对该家族基因进行了生物信息学分析,以探究其功能起源;为进一步确定MLO7及其同源基因在植物响应盐胁迫过程中的功能,本研究对At MLO7和At MLO2 T-DNA插入缺失突变体植株进行了耐盐性分析。取得以下主要结果:1.基于霸王基因组,共鉴定到20个ZxMLO基因家族成员。通过蛋白质序列分析发现ZxMLOs均具有7个跨膜结构域的保守基序,符合MLO蛋白的结构特征。基因结构分析发现ZxMLO基因家族主要由13～16个外显子和12～15个内含子组成,且每一亚支具有相似数量的外显子和内含子组成。染色体定位分析发现20个ZxMLOs随机分布在霸王的9条染色体上。进一步以植物进化各阶段的代表性物种为对象,分别鉴定其中的MLO基因,发现MLO基因起源于水生单细胞藻类;且盐生水生植物大叶藻中MLO基因数量是淡水水生植物布氏轮藻的3倍,表明MLO基因功能起源与植物适应盐环境密切相关。2.启动子顺式作用元件分析表明,ZxMLO基因家族包含多个响应胁迫和激素的顺式作用元件。通过RT-q PCR对ZxMLOs进行转录水平验证,发现霸王根中多个ZxMLOs表达量在盐处理下均发生了不同程度的上调和下调,与霸王根响应盐处理的转录组数据一致。其中Zygxa0015281.1、Zygxa0022307.1、Zygxa0008672.1表达量上调最明显,序列比对结果表明其均为拟南芥MLO7的同源基因,因此将其命名为ZxMLO7.1、ZxMLO7.2、ZxMLO7.3;同时推测ZxMLO7在霸王适应盐胁迫过程中发挥重要功能。3.对At MLO7及其同源基因At MLO2进行表达模式分析,发现At MLO7、At MLO2均受100 m M Na Cl诱导表达,表明At MLO7和At MLO2可能在拟南芥响应盐胁迫过程中发挥重要作用。亚细胞定位分析发现At MLO7和At MLO2均定位于细胞质膜,符合MLO蛋白的定位特征。4.进一步对野生型Col-0、Atmlo7、Atmlo2 3周龄幼苗进行50 m M Na Cl处理,发现Col-0野生型较早出现黄化、萎蔫表型,而Atmlo7和Atmlo2株系相对野生型生长状况良好;且在盐胁迫条件下,相较于Col-0,Atmlo7和Atmlo2株系的叶片叶绿素含量均较高、细胞渗透势均较低、细胞膜稳定性较好、根系活力较强;且50 m M Na Cl处理下Col-0、Atmlo7、Atmlo2植株体内Na+含量均显著增加,而K+含量显著降低;但Atmlo7和Atmlo2植株体内Na+含量显著低于野生型,而K+含量高于野生型,表明At MLO7和At MLO2参与调控植物吸收Na+及其体内K+的平衡。综上,本研究初步揭示了MLO7和MLO2基因在植物响应盐胁迫过程中的重要功能。以上研究结果将有助于进一步揭示霸王适应荒漠生境及植物适应盐胁迫的分子机制,为农作物和牧草分子设计育种提供理论依据。
其他文献
我国岩溶地貌占国土面积的1/3,隧道在建设过程中经常遇到岩溶地质。由于岩溶地区具有复杂的地质构造、充沛的地下水源、脆弱的生态环境,使得隧道施工中突涌水灾害频繁发生。为降低风险事故发生的概率,确保在岩溶地区能够顺利的进行隧道施工,对岩溶隧道突涌水风险进行评价研究,不仅能够识别风险的种类,还可以预测风险发生的可能性,对风险较高地区提前做好风险防范,保证作业人员的安全,减少事故带来的损失,使得隧道工程的
由于甘肃、陕西两地部分地区存在水资源分布不均的问题,为解决两地水资源短缺地区的生活和工业用水问题,白龙江跨流域调水工程被提上日程,但由于工程建设阶段沿线存在很多地质条件差,埋深大的洞段,使得工程的安全性、经济性成为最重要的问题,本文以该工程为研究背景,选取深埋软岩地质洞段,利用MIDAS GTS NX软件和PFC2D程序,分别模拟研究了深埋地质条件下围岩、注浆层、管片的变形和应力,以及利用PFC2
随着现代化城市的飞速发展和装配式建筑的不断推进,节段预制拼装施工工艺正广泛应用于城市桥梁的建设当中。节段预制拼装工艺可实现平行施工,减少建造时间,缩小工程造价,可应用于各种桥型和跨度,且预制梁场提前加工梁段可有效减小梁体徐变和预应力损失,因此节段拼装施工工艺有着适用范围广,经济技术强,工程质量高,施工方便等特点。但由于节段预制悬臂拼装施工技术在我国仍处于发展阶段,该施工工艺对设计及施工要求高,工序
蜘蛛是陆地生态系统中最丰富的自然天敌类群之一,在农田、果园及草地等生境中广泛存在,在害虫的生物防治方面发挥着重要作用。目前,基于形态学数据、少量分子标记数据及转录组数据对蜘蛛的系统进化开展了较广泛的研究,但一些类群间的系统发育关系还存在争议。线粒体基因组数据广泛用于节肢动物谱系进化研究,但目前已测蜘蛛线粒体基因组数量还较为有限。本论文对16科23种蜘蛛线粒体基因组进行测序、组装及注释,结合Gen
作为我国西部大开发标志性工程之一,青藏铁路安全运营十四年来,极大地促进了西藏地区经济建设发展。为进一步提高其运输能力和效益,青藏铁路电气化改造工程刻不容缓。青藏铁路沿线穿越多年冻土地区,受大气温度周期性变化及复杂工程地质条件的影响,铁路接触网桩基常出现冻拔、倾覆等工程病害,严重影响青藏铁路的安全运行。为研究青藏铁路多年冻土区电气化接触网桩基的冻拔特性,以青藏铁路格尔木-拉萨段电气化改造工程为依托,
高原鼠兔（Ochotona curzoniae）是青藏高原特有的小型啮齿类草食动物,其干扰往往能够引起植物群落组分的变化,引诱高寒草甸发生正向/逆向演替。植物β多样性不仅能够测度植物群落内物种组成随环境梯度的变化特征,而且能够揭示草地植物群落沿环境梯度变化的生态过程。因此,植物β多样性是分析高寒鼠兔干扰影响植物群落演变趋向发生变化的一个重要策略。已有研究采用植物β多样性指数,利用单个地点数据证实了
生态护坡作为新型护坡技术,其不仅有着传统护坡维持边坡稳定的作用,又可以弥补传统护坡在解决生态平衡方面的不足,目前在各类边坡防护中得到广泛应用,因此,加强生态边坡的研究,对于加强引水渠边坡稳定、建立河流与人类和谐关系十分重要。为此,本文在前人研究的基础上总结植物根系加筋固土的力学机理,以香根草根系与兰州地区黄土所组成的根-土复合体为研究对象进行室内直剪试验,探讨根系含量和含水率两变量对黄土强度特性的
青藏铁路的建成对发展西藏地区经济,促进民族团结、地区交流和保障国家安全有着不可估量的作用。为进一步提升线路运行品质,格拉段于2012～2017年间逐步完成全区间无缝线路换铺任务,目前正在进行跨区间无缝线路铺设研究。青藏铁路格拉段穿越550km常年冻土区,虽然采取了各种工程措施,但路基的冻胀问题始终存在,冻融循环致使路基体呈现不稳定态势,现场采用补砟起道的方式保证线路几何形位满足养护维修要求,导致部
中华羊茅（Festuca sinensis）是我国特有的乡土草种,在西北、华北和青藏高原等地广泛分布,具有抗逆性强,适应性广等特点,常与香柱菌属（Epichlo（?））内生真菌形成互利互惠的共生体,但二者相互作用的机制尚不明确。因此本文以数株分离自不同地理来源中华羊茅的内生真菌（Epichlo（?）sinensis）为研究对象,评估了马铃薯葡萄糖琼脂培养基（potato dextrose agar
陇东旱塬区是甘肃省重要的苹果产区,苹果产业已成为当地农民增收致富和巩固脱贫成果的支柱产业。传统果园主要采用清耕制的耕作管理方式,长期清耕管理会导致果园地力退化、生物多样性降低、果实产量和品质下降等一系列生态和生产问题。果园生草覆盖是指在果树行间或全园种植草本植物的一种果园土壤耕作管理模式,具有改善土壤结构与肥力、增加农业系统固碳、压制杂草、减少农药施用量等诸多生态服务功能。黄土高原土层深厚,土壤水