谷子的抗旱性及SiPYL6的功能研究

来源 :山西师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:backbone09
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
干旱胁迫是影响谷子产量的主要原因,严重威胁着我国粮食安全。发掘谷子的耐旱基因为提高谷子的耐旱性、减少干旱对谷子造成的影响提供了依据。ABA受体(PYR/PYL/RCAR)是ABA~Sn RK2通路的核心成分,该家族在模式植物拟南芥和水稻中已经被成功鉴定,但是在谷子中至今未见报道。本研究首先依据干旱情况下62个谷子品种的存活率将它们划分成五个抗旱级别,随后为了筛选抗旱的营养品种,在每个抗旱级别中选出了类胡萝卜素或叶酸成分含量较高的品种,进一步进行了谷子幼苗期的模拟干旱与拔节期的盆栽干旱实验,通过模糊数学隶属函数法综合抗氧化酶、渗透调节物质、离体叶片失水率等多项指标,评价了五个谷子品种的抗旱性。另外使用生物信息学的方法鉴定了谷子PYL家族,并分析了该家族成员的序列特征、表达以及进化特性。最后构建了过表达SiPYL6的拟南芥,并证明了基因SiPYL6可以响应PEG胁迫。研究结果如下:1.依据干旱处理后的存活率将62个谷子品种分为了五个抗旱级别,其中一级高抗品种有8个,二级抗旱品种有14个,三级抗旱品种有10个,四级抗旱品种有13个,五级抗旱品种有17个。2.在每个抗旱级别各选一个叶酸或类胡萝卜素较高的品种,最终选出了黑枝谷、朝新201、沁州黄、白米谷、叶酸谷等营养品种,随后分别从离体叶片失水率、抗氧化酶系统、渗透调节物质三个方面评价了拔节期谷子的抗旱性,最终使用模糊数学模型隶属函数法综合评价了五个谷子营养品种的抗旱性。抗旱能力为黑枝谷>朝新201>沁州黄>白米谷>叶酸谷。3.根据生物信息学方法在谷子的全基因组中发现了9个PYLs。基因结构分析表明,除SiPYL4、SiPYL5、SiPYL6、SiPYL9外,剩余成员都含有内含子。根据它与拟南芥、水稻的进化关系可分为4个亚组,除第四亚组的SiPYL9外,其余三个亚组与拟南芥的分组相符。SiPYLs各个成员共有的启动子顺式元件功能主要集中在应对非生物胁迫与激素响应两个方面。预测了可以与SiPYLs互作的蛋白,几乎所有SiPYL(除SiPYL9)都可以与PP2C蛋白Si001263m、Si010073m、Si013648m、Si022134m与Si022343m等进行互作。最后分析黑枝谷与白米谷的RNA-seq表达谱发现叶中的SiPYL4与SiPYL6在黑枝谷的不同生长期均存在差异表达。4.以黑枝谷为材料克隆了SiPYL6,该基因全长DNA序列为624 bp。将SiPYL6克隆后插入载体p CE2 TA中,测序正确后连至农杆菌双元表达载体p CAMBIA 1304中,成功构建了p CAMBIA 1304-SiPYL6过表达载体。利用农杆菌介导的遗传转化方法,成功获得SiPYL6过表达转基因拟南芥,并证明了基因SiPYL6可以响应PEG胁迫。
其他文献
随着现代化进程的加快,人口老龄化的加剧,银发浪潮正在向我们袭来,社会各界对老年问题的关注度也逐渐提升,在老年人群体中,还有这样一类特殊的老年人群体,他们离开故土,跟随自己的下一代迁至新的社会环境,在社会保障、社会交往、文化适应及心理适应等方面都面临着许多现实问题,这一群体就是随迁老人。在创造老年友好型社会的背景下,基于随迁老人社会适应的现状,探寻随迁老人社会适应的影响因素,在此基础上探究随迁老人社
学位
干旱是影响黄土高原地区农业发展的制约因素,为了理清黄土高原不同地貌单元降水及干旱特征,本文选取了黄土高原区69个气象站点1961-2017年基础气象数据,并运用克里金插值法、Origin作图、小波分析和交叉小波变换等方法进行了处理分析,得到了黄土高原降水量与降雨侵蚀力时空分布图和趋势图;不同干旱指标年际变化图及不同地形区干旱频率分布图;不同环流因子与降水量、降雨侵蚀力、不同干旱指标的遥相关关系图。
学位
黄土高原上的河流冲积平原区近年来在人口增长、城市扩张的影响下,生态用地被大量挤占,区域生态环境问题日益凸显,已经威胁到了黄土高原地区的可持续发展,评估区域生态安全特征及在此基础上定量分析生态安全廊道对于区域生态环境的保护、区域经济高质量可持续发展具有重要的意义。本文基于2000年—2018年间的Landsat遥感数据计算并分析了黄土高原粮食主产区的遥感生态指数(RSEI)及其时空变化,并基于9个因
学位
社会责任教育的实质是一种进行价值观念培育的教育,高中时期是学生树立价值观念的关键时期,这一时期培育学生的社会责任既有助于学生良好价值观的形成以及个性的完善,还有助于学生更好的立足于社会并服务于社会。《普通高中生物学课程标准(2017年版)》中明确指出为了学生能够更好的适应未来社会的发展,以及顾虑到学生现下生活的需求,将培育学生的社会责任作为生物学科的重要目标之一。由此看来在生物学教学中培育学生的社
学位
锕系化学在材料科学、核废料处理和核燃料循环中的实际应用中发挥着相当重要的作用。由于相对论效应和电子相关的复杂性,锕系化学实验研究的困难性,以及缺乏精确的理论计算使得锕系分子的研究依然具有很大的挑战。此外,研究锕系化学对开发含锕分子的敏感遥感光谱技术也是极其有用的。铀是核反应中典型的重要能源,是地球上最丰富的锕系元素,广泛应用于各种化学形式的民用和军用工业中。此外,铀的6p、6d、5f和7s轨道决定
学位
土壤微生物和酶活性在有机体矿化分解,养分转化,提高作物胁迫耐受性方面起关键作用,可作为评价土壤肥力和土壤质量的重要生物学指标。在黄土高原地区地膜覆盖可提高作物产量,但会造成“白色污染”等环境负效应,使用降解膜可有效缓解残膜带来的不良影响。因此,研究不同类型地膜覆盖如何影响微生物群落和酶活性,及其与土壤氮素和玉米农学性状的响应关系,对评价不同覆膜措施的环境效应具有重要意义。本文以渭北旱塬覆膜玉米地为
学位
全球变化是目前地学界研究的热点之一。其中,末次间冰期以来气候的不稳定性又是全球变化研究的重点内容。末次间冰期,是距离我们现在所处的全新世间冰期阶段最近的一个间冰期。由于它记录的载体较为多样,有深海沉积物、冰芯、黄土—古土壤、石笋记录等,而且蕴涵丰富的气候环境信息,且不同载体之间也可相互进行对比并取得良好效果,因而将其作为我们认识理解全新世间冰期阶段气候如何演化的最佳选择对象。中国的黄土沉积在解译第
学位
《中国学生发展核心素养》明确提出中国学生应当具备的六大核心素养,其中“健康生活”素养是学生发展的基础,对于学生有效管理自己的生活,认识和发现自我价值,有效应对复杂多变的环境具有重要的意义。新课程改革以来,“健康生活”素养作为高中生的基本素养,其培养逐步融入到了课堂教学实践中,而作为教学引导者的教师正处于由理论研究转变为实践运用的过渡阶段,存在理论知识缺乏、培养标准不明确、培养要求不具体等问题。所以
学位
粘虫Mythimna separata(Walker)隶属于昆虫纲(Insecta),鳞翅目(Lepidoptera),夜蛾科(Noctuidae),是一种典型的季节性远距离迁飞害虫,主要危害玉米、小麦等粮食作物。近年来,寄主植物介导的RNAi技术(Host-induced gene silencing,HIGS)受到了广泛的关注,是现阶段害虫防治工程的重点研究方向。本文以粘虫Chitinase基
学位
顾太清(1799-1877)的家庭出身、生平遭际、交游活动都曾对其文学思想和艺术创作活动产生过深远影响。本文根据顾太清现存诗词的内容,对其与戏剧相关的交游活动和几次观剧经历进行了梳理。顾太清的戏曲作品《桃园记》和《梅花引》未曾刊刻发行,长期以来鲜有人知,如今仅存孤本。《桃园记》的故事情节围绕着女仙萼绿华与白鹤童子之间的爱情展开,《梅花引》的主线则是章后素与罗浮梅精的爱情故事,顾太清的两部戏曲作品有
学位