梅花PmMIPS和PmSUCs基因的功能研究

来源 :华中农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:A88833238
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
梅花(Prunus mume Sieb.et Zucc.)是原产我国的传统名花,开花早,花具香味,在园林中有广泛应用,但是冬季的低温限制了梅花的地理分布。肌醇-1-磷酸合成酶(Myo-inositol-1-phosphate synthase,MIPS)是肌醇生物合成过程中的重要限速酶,蔗糖转运蛋白(Sucrose transporters,SUCs)通过质外体途径将蔗糖跨膜运输到细胞质,提高葡萄糖含量,为肌醇合成提供原料,蔗糖也是棉子糖合成的前体。本实验以‘丰后’、‘小宫粉’和‘雪梅’为材料,用气相色谱质谱联用技术(Gas chromatography mass spectrometry,GC-MS),分析了低温处理下叶片可溶性糖的含量变化;克隆了‘雪梅’1个PmMIPS基因(Pm001958)和3个PmSUCs基因(Pm004316、Pm006529和Pm031287),用q RT-PCR检测了其在非生物逆境胁迫和昼夜节律下的表达量变化;构建基因的超量表达载体,转化拟南芥,鉴定其在非生物胁迫下的抗性。主要结果如下:1、优化梅花可溶性糖GC-MS测定的方法,利用优化的方法对梅花叶片的可溶性糖含量进行测定。方法的优化主要包括增加提取液体积,改变离子扫描方式。测定结果整体上蔗糖含量最高,果糖、葡萄糖和肌醇次之,肌醇半乳糖苷和棉子糖含量较低,半乳糖含量最低。各物质的含量在品种间的差异较大,总体来看‘小宫粉’的含量最高,‘丰后’和‘雪梅’次之。随着低温处理时间的增加,‘小宫粉’和‘雪梅’棉子糖的含量均显著上升,‘丰后’先上升后下降。2、PmMIPS基因和PmSUCs基因的克隆与表达分析。从‘雪梅’中克隆得到4个基因,并进行表达量检测,结果为,PmMIPS基因和PmSUCs基因对低温、渗透和盐胁处理都有不同程度的响应,其中对渗透和盐胁处理的响应比对低温的响应要明显,都不响应ABA胁迫,没有明显的昼夜节律。PmSUCs的3个基因中Pm031287对低温、渗透和盐胁处理的响应比另外2个基因剧烈的多。3、PmMIPS基因和PmSUCs基因的载体构建和拟南芥转化。构建PmMIPS基因的超量表达载体、RNAi干涉载体和CRISPR-Cas9载体,构建PmSUCs基因的超量表达载体和CRISPR-Cas9载体。将带目的基因的超量表达载体分别转化拟南芥,得到转PmMIPS基因的T3代纯合株系,转PmSUCs基因的T2代株系。4、PmMIPS基因的功能分析。对超量表达PmMIPS基因的拟南芥进行非生物逆境胁迫抗性鉴定,结果表明,与野生型相比,超量表达PmMIPS基因的拟南芥株系,低温和盐胁抗性提高,干旱抗性无明显差别。
其他文献
矮牵牛(Petunia hybrida Vilm.)是茄科碧冬茄属草本花卉,具有花色丰富艳丽,花期长等特点,被称为“花坛之王”。矮牵牛遗传背景清晰,花器官大易观察,易于进行遗传转化导入目的基因,是进行花器官研究的重要模式植物之一。课题组前期研究发现,Ph ABCG26基因在‘幻想’矮牵牛败育花中的表达显著高于正常花,且在花芽发育早期特异表达。本研究对Ph ABCG26基因进行生物信息分析、时空表达
学位
矮牵牛(Petunia hybrida Vilm.)因其花型美丽花色丰富具有良好的观赏价值,同时也是花发育研究的模式植物之一。PhMYC2作为与矮牵牛雄蕊育性密切相关的PhGRP基因直接上游的转录因子,二者在花药中的表达密切相关。MYC2是JA信号途径的关键基因,其广泛的功能及多样的调控机制一直是研究的热点,但是植物花药发育中对于MYC2的研究较少,在拟南芥花药发育中MYC2的上游基因未见报道。为
学位
矮牵牛(Petunia hybrida),茄科,碧冬茄属,具有重要的观赏价值和园林应用价值,是研究植物发育生物学的典型模式植物之一。病毒诱导的基因沉默(Virus-induced gene silencing,VIGS)技术,是近年来用作研究植物基因功能的反向遗传学手段。本课题以抗逆性强的矮牵牛W115(Petunia hybrida‘Mitchell’)为主要试材,PDS为报告基因,基于烟草脆裂
学位
连续地监测作物土壤含水率、准确地预测土壤水分变化是发展精准灌溉、智慧农业的重要手段。田间土壤水分亏缺造成的水分胁迫会极大地影响作物的生长及产量,适时适量地对缺水作物进行精准灌溉既可以提高作物产量,又可以提高水资源利用效率,这对西北缺水干旱地区灌溉制度的制定有着重要的意义。因此连续、快速、准确地测定土壤含水率对精准灌溉非常重要。本文以以四种不同水分处理的玉米为研究对象,利用无人机平台采集实测冠层光谱
学位
我国水资源在地域上呈现出分布不均匀的状态,在水资源匮乏的地区,需要采用渡槽等输水设施对水资源进行合理调度分配。在建国初期修建的渡槽由于设计标准过低、建筑物维护和管理不充分等原因,在服役过程中逐步产生了结构损伤和耐久性劣化,且随着时间推移老化状况愈加严重。为了对现有渡槽进行除险加固,充分发挥灌溉工程的效用,需要对渡槽现状进行分析评价。本文提出了一种基于层次熵变权法的渡槽健康状态综合评价方法。基于层次
学位
为解决轻小型平移式喷灌机末端喷头低压工况下喷洒射程小、水流破碎不充分以及组合喷洒均匀度低等问题,本研究以Nelson R55型旋转折射式喷头为原型,基于二级破碎、面槽分流、旋转射流和非全圆限制喷洒的工作原理,设计出系列化旋转折射式末端喷头,采用Creo建模与激光快速成型、实测试验、模型计算以及多目标综合评价等方法,完成喷头的实体制作、水力性能测试与评价,确定出喷头最优设计参数。本文主要研究内容与结
学位
学位
花是园林植物的主要观赏部分,其结构颜色的变异改良具有重要的经济效益。重瓣花属于其中的花形态变异,观赏价值巨大,对此形成机制的研究一直是植物花发育的热点。而矮牵牛是园林主要花坛花卉,也是花发育相关研究的模式植物,是植物重瓣性状发育研究的理想材料。长期以来对矮牵牛重瓣性状形成基因的研究主要集中在C类基因的调控上,并且取得了一定的成果,但是对于重瓣基因的挖掘还有很大的距离。本研究将从正向遗传学角度出发,
学位
梅(Prunus mume),蔷薇科李属,落叶小乔木或灌木,叶片呈卵形或椭圆形,花色有红、紫、粉、绿、白、黄、洒金等各色,花香沁人肺腑。梅花是我国十大传统名花之一,有着悠久的栽培历史,在园林及花文化中有着举足轻重的地位和影响。梅花喜温暖湿润的气候,主要分布于我国长江流域以南的地区,虽具有一定的抗寒能力,但在我国华北的大部分地区以及东北、西北的大部分地区很难安全露地越冬。通过生物技术的应用将具有提高
学位
随着水泵在工程领域越来越广泛地运用,水泵快速启动、停电惰转、阀门快速启闭等瞬态运行工况时有发生,上述状况极易产生瞬态水力冲击,严重时产生剧烈振动及噪声,影响离心泵的安全稳定运行。水泵在瞬态过程运行时,叶轮转速和泵内流量剧烈变化,内部流场紊乱,瞬态效应明显,与稳态工况非定常流动差异较大。然而,目前对水泵内流特性的研究多集中于稳态工况,对瞬态过程内流特性的研究相对较少。本文通过建立某单级单吸式清水离心
学位