【摘 要】
：
大豆是重要的油料作物之一,是人类食品和动物饲料的重要蛋白质来源。土地盐渍化问题已成为全世界一个主要且日益严重的问题,它可以影响植物的光合作用、蛋白质合成、能量和脂质代谢等代谢过程,是限制大豆产量提高的一个重要因素。植物可以通过离子选择性吸收和区室化、清除活性氧等,有效降低盐碱胁迫对植物的伤害。Na+/H+逆向转运蛋白（Na+/H+ antiporter,NHX）属于单价阳离子/质子逆向转运蛋白 1
论文部分内容阅读
大豆是重要的油料作物之一,是人类食品和动物饲料的重要蛋白质来源。土地盐渍化问题已成为全世界一个主要且日益严重的问题,它可以影响植物的光合作用、蛋白质合成、能量和脂质代谢等代谢过程,是限制大豆产量提高的一个重要因素。植物可以通过离子选择性吸收和区室化、清除活性氧等,有效降低盐碱胁迫对植物的伤害。Na+/H+逆向转运蛋白（Na+/H+ antiporter,NHX）属于单价阳离子/质子逆向转运蛋白 1（monovalent cation/proton antiporter l,CPA1）家族。在植物中,NHX逆向转运蛋白利用由（H+）-ATPase（质膜中）和（H+）-PPase（液泡中）产生的H+电化学式梯度,使Na+/H+实现跨膜转运,将细胞质中Na+或K+排出细胞外或泵至液泡中,维持pH稳定,调节细胞内离子平衡。已有研究证明,拟南芥AtNHX5基因在大豆中过表达,可以提高转基因大豆对盐害的耐受性;大豆中GmNHX1基因能够提高烟草BY-2细胞的耐盐性。但NHX基因在大豆耐碱中的作用尚未见报道。本实验室前期研究发现大豆GmNHX6基因受NaHCO3诱导表达,因此本研究将其作为耐碱候选基因,对该基因进行生物信息学分析,并利用大豆发根嵌合体遗传转化、过表达拟南芥及酵母双杂等实验手段,来验证GmNHX6是否具有耐碱功能。获得的主要研究结果如下:1 GmNHX6基因的生物信息学和序列分析。GmNHX6基因的CDS序列全长1605bp,编码534个氨基酸,在其编码的蛋白区有一个Na+/H+Exchanger功能域。预测GmNHX6蛋白定位于高尔基体上,可能与离子运输有关。序列比对分析发现,敏碱材料与耐碱材料CDS序列无差异,启动子序列间有18个单核苷酸（SNP）差异及一个2-bp和一个1-bp的缺失,因此推测品种间GmNHX6启动子差异可能导致转录水平不同从而影响耐碱性。2过表达GmNHX6基因大豆发根嵌合体和拟南芥验证其功能。构建pBinGFP4-35S:GmNHX6载体,利用发根农杆菌K599对大豆下胚轴进行遗传转化。在NaHCO3胁迫下,GmNHX6基因过表达大豆发根嵌合体植株的萎蔫程度显著低于转空载的发根嵌合体植株。NaHCO3胁迫下,GmNHX6过表达大豆发根嵌合体植株的叶绿素含量和叶片相对含水量都显著高于转空载发根嵌合体植株。通过对转基因拟南芥T3代纯合株系和野生型拟南芥进行NaHCO3处理,发现GmNHX6过表达拟南芥的种子发芽率和根长都显著大于野生型拟南芥。以上实验结果表明,GmNHX6在大豆和拟南芥中的过表达提高了转基因植株的耐碱性。3 筛选 GmNHX6 互作蛋白。通过构建 pGBKT7-GmNHX6和pGADT7-GmNHX6重组载体,验证GmNHX6没有自激活活性,再利用酵母双杂技术,筛选到8个可能与GmNHX6互作的蛋白,其中三个转录因子可能参与响应逆境胁迫,但是其具体功能及是否与GmNHX6互作还需进一步验证。
其他文献
螃蟹在生长过程中,一方面由于饲料过剩,代谢物污染等问题,会造成水体环境恶化,从而病害频发,品质下降;另一方面,由于饲料质量不佳以及螃蟹对饲料的吸收率低等问题,造成螃蟹自身品质不佳。对此,微生物菌剂可以发挥作用,但市场上常用的单一微生物菌剂无法解决多重问题;而复合菌剂存在产品较少,菌株质量不稳定等问题,限制其应用效果。因此,本文以张家港鸿屹水产养殖中心为实验基地,以螃蟹为研究对象,首先进行高效益生菌
灰飞虱Laodelphax striatellus（Fallén）作为水稻上的重要害虫,已经对吡虫啉等多种常用杀虫剂产生了抗药性。已有研究表明,细胞色素P450酶活性的增强是灰飞虱对其产生抗性的重要机制。本研究通过前期转基因果蝇超量表达技术,鉴定到灰飞虱CYP4FB1、CYP6FK1和CYP6ER2可能参与吡虫啉抗性的形成,因此,本文利用杆状病毒表达系统,分别表达了灰飞虱CYP4FB1、CYP6F
Apelin/APJ系统广泛分布于哺乳动物的组织与器官中,发挥着重要的生物学功能。炎症是机体组织器官的细胞及胞外应激、损伤和胁迫所产生的防御反应,可由内源性或外源性致炎因子所引起。过度的炎症反应会严重干扰机体内环境稳态并导致组织细胞损伤从而影响动物的健康与生活质量。临床上常见的大多数疾病都与炎症相关,对炎性反应的抵抗与抑制也是疾病治疗的常用策略和手段。研究表明,Apelin/APJ系统能够对炎症起
水稻属于世界三大粮食作物之一,在稻属中最重要历史最悠久。水稻恶苗病（rice bakanae disease）是一种由藤仓镰孢菌（Fusarium fujikuroi）引发的世界性真菌病害,因其在水稻上分布领域广、发作频率高、危害水平大,造成了重大的水稻产量损失和品质下降。目前主要利用化学药剂进行种子处理来防治水稻恶苗病,但由于藤仓镰孢菌对多种药剂抗药性的产生致使防效大幅降低,筛选有效控制水稻恶苗
植物SR基因对营养元素的吸收、转运的功能研究具有十分重要的意义,水稻（Cryza sativa）SR基因剪接形式会在非生物逆境胁迫条件下发生多种变化,具体调控机制目前不是很清楚。本实验室在前期工作中已初步研究了水稻SR蛋白家族中11个基因的T-DNA突变体与营养元素相关的表型,在此背景下本论文选择以SR家族成员剩余基因中的8个基因为研究对象,构建SR基因CRISPR突变体材料,初步研究SR基因生物
随着抗生素在畜禽养殖业以及医疗行业的广泛使用,环境中抗生素抗性基因（Antibiotics resistance genes,ARGs）造成的公共健康问题引起了人们的关注。环境中的ARGs会诱导抗生素抗性菌（Antibiotics resistance bacteria,ARB）的出现,对人类的健康造成威胁。ARGs在环境中难以自然降解,并可以在水环境中传播,通过水循环在城市污水处理厂中积累,最终
异源多倍化是植物进化的重要驱动力之一,解析物种多倍化进程中转录水平变化规律对于深入认识多倍体物种形成、进化和驯化有重要意义。硬粒小麦-簇毛麦双二倍体（以下简称硬簇麦）为硬粒小麦（Triticum durum,AABB）与簇毛麦（Haynaldiavillosa,VV）杂种F1染色体自发加倍所形成的异源六倍体,其在生长势与适应性方面与其亲本表现明显差异,表现在株高、穗长等较亲本均有所提高,特别是籽粒