菊花DglncTCP1和DgTCP1基因的克隆与转基因菊花抗寒性研究

来源 :四川农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kongguoying
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
菊花是观赏性较强的多年生宿根型花卉,是世界四大鲜切花之一,在我国的栽培历史已超过三千年。目前国内虽已实现切花菊的周年生产与供应,但菊花在秋冬季节开花时常受到低温的侵袭,严重影响花朵的形态,降低了其观赏价值和经济效益。因此,培育耐寒性强的切花寒菊品种是解决这一问题的主要途径之一。lnc RNAs可以与转录因子结合作为逆境应答相关基因的调控因子,稳定DNA序列与转录因子的结合,从而激活靶基因的表达。本研究从菊花中分离出DgTCP1基因及从其反义链转录而来的DglncTCP1,构建超表达载体并通过转化菊花获得过表达植株,探究二者在菊花抗寒性方面的功能,揭示在植物响应低温中DgTCP1和DglncTCP1基因调控的分子机制。主要研究结果如下:1.本研究利用低温诱导下的菊花转录组数据库,选择了差异表达量较大的DglncTCP1及低温相关基因DgTCP1,并从菊花叶片中克隆得到二者。序列分析显示,DglncTCP1全长1407bp,位于DgTCP1的反义链上,与DgTCP1基因序列重叠并延伸到DgTCP1的ORF区两端;DgTCP1编码区全长1302 bp,编码了433个氨基酸,分子量为46.22 k Da,属于Class I亚家族,和黄花蒿的Aa TCP亲缘关系最近。亚细胞定位分析显示DgTCP1定位于细胞核。2.DglncTCP1与DgTCP1基因在菊花叶片中的表达量最高,与对照组相比,菊花叶片中DglncTCP1和DgTCP1基因的表达模式相似,二者的相对表达量均随着低温胁迫时间的增加呈先上升后下降的趋势,表明低温诱导了DglncTCP1和DgTCP1基因的表达。3.获得了DglncTCP1转基因株系(DglncTCP1 OE-29和DglncTCP1 OE-94)和DgTCP1转基因株系(DgTCP1 OE-38和DgTCP1 OE-50)。对各株系进行低温处理后进行存活率分析,结果显示,低温胁迫下DglncTCP1和DgTCP1转基因株系的存活率均显著高于WT株系,说明DglncTCP1和DgTCP1基因的过表达均能提高植物对低温胁迫的耐受性。4.低温胁迫下,对野生型菊花以及转基因株系的各项生理指标测定结果显示,DglncTCP1转基因株系和DgTCP1转基因株系较野生型菊花有着更高的抗低温能力。利用实时荧光定量PCR检测了低温胁迫下DgPOD基因在各株系中的表达量。结果表明,低温胁迫下DglncTCP1转基因株系和DgTCP1转基因株系中DgPOD的表达量均显著高于WT株系,这与POD的活性变化结果相似。说明DglncTCP1基因和DgTCP1基因均可以正向调控DgPOD基因的表达和POD的活性,保护质膜的稳定性,减少了活性氧(REC、MDA、H2O2和O2-)的积累,从而正向提高植物的抗寒性。5.RT-q PCR实验结果表明,在低温胁迫下,与WT株系相比,DgTCP1在DglncTCP1转基因株系中的转录水平显著升高,因此,DglncTCP1可能在影响DgTCP1基因的转录调控中发挥着重要作用。综上所述,低温可以诱导DglncTCP1和DgTCP1的表达,二者通过协同调控耐寒调控基因DgPOD的表达从而增强POD的活性,有助于降低菊花体内ROS积累量,增强植物的抗氧化能力,从而提高植物的抗寒性。因此DglncTCP1和DgTCP1可作为菊花抗寒育种的关键候选基因。
其他文献
根据临沂市目前桃园化肥使用情况,探究有机肥替代部分化肥对桃园土壤养分含量、树体营养水平及果实品质产量的影响,以期为减少化肥使用,改善桃园土壤环境,提升桃果实质量提供理论依据。试验在6树龄的桃园进行,设置40%、70%和100%3个梯度有机肥替代量,与完全施用化肥做比较,进行田间试验,对桃产量、品质及土壤肥力的影响进行测定。结果显示,6龄左右桃园施用40%有机肥替代量比较适宜,对桃树营养生长发育促进
期刊
硒作为人类和动物所必需的微量元素是通过植物进入到食物链中,而有机硒是补充硒元素的首选。为了解水稻土壤施硒时机对水稻中有机硒含量的影响,为实际生产富硒大米时施硒提供指导策略,本试验设计对三个水稻材料(一个富硒糯稻、一个富硒水稻、一个非富硒水稻)进行不同的施硒处理方式,对其四个重要生育期的茎叶硒含量、酶活、以及籽粒硒含量等差异进行研究。主要结论如下:1.土壤施硒虽然提高了精米和糙米中的总硒含量,但是有
学位
稻瘟病是影响水稻生长和生产过程重要真菌病害之一,严重威胁着水稻的生产安全。生物农药具取材广、无残留、无污染等优点,越来越受到人们重视。本研究前期分离鉴定出一株对稻瘟菌有较强抑制效果的菌株,命名为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)ZW10。本研究对ZW10滤菌发酵液中的抑菌成分进行了初步分离。结果表明,乙酸乙酯萃取层有较强的抑菌活性。经过硅胶柱不同比例的甲醇—二氯甲烷混合液洗脱
学位
百合是世界上著名的球根花卉,在园林中有着广泛的应用。我国是世界百合资源的分布中心之一,约有46%的百合种类分布在我国各地,其中以西南地区野生百合资源最为丰富。宝兴百合(Lilium duchartrei Franch.)是中国特有的野生种百合,具有较高的观赏价值和一定的育种潜力。但其分布范围狭窄,且面临着生境破坏严重,易受病毒、真菌感染而退化等问题。因此,开展宝兴百合的保护研究刻不容缓。借助组织离
学位
生物的全基因组信息对于解析关键性状分子调控机制,助力分子设计育种,缩短育种年限非常重要。金边红苞凤梨(Ananas comosus var.bracteatus f.tricolor,2n=50)因其果实苞片为红色,且具有绿白镶嵌的金边嵌合叶片,嵌合叶片会因花青素的积累而呈现出艳丽的红色而成为重要的观叶植物。叶片花青素的含量和种类组成决定了其叶片颜色的呈现,尤其是在金边白化组织中。深入理解其叶色形
学位
岷江蓝雪花(Ceratostigma willmottianum Stapf)是一种中国特产的兼具观赏、康养及药用价值的复合功能型野生花灌木,目前未见育种相关研究报道,商业品种尚处于待开发状态,在一定程度上限制了该植物的应用和推广。多倍体育种是创制新种质,培育新品种的一种重要而有效的育种途径。“组织培养+化学诱变”是生物技术与化学诱变技术复合,这种诱导系统能提高诱变效率,大大缩短育种周期,基于此,
学位
药品集中采购对于稳定药品价格和降低患者用药负担具有重要意义。本文基于山东省药品集中采购数据,编制慢性病药品链式拉氏价格指数,评估山东省药品集中采购政策的实施效果。构建LSTM、双向LSTM和ConvLSTM模型,预测价格指数波动趋势,为政府及管理者提供科学的决策依据。研究结果表明:慢性病药品价格大幅下降,大大减轻了慢性病患者的用药负担,未来慢性病药品价格将呈现稳中有降的趋势,双向LSTM和Conv
期刊
城市河流消落带作为水陆生态系统间的缓冲区域,发挥着重要的生态廊道和景观休闲功能,但是随着城市化的加速发展,大量的消落带空间被侵蚀和破坏,城市河流消落带正逐步丧失维持水陆生态系统平衡的重要功能,所以对其进行修复建设显得尤为重要。当前在消落带景观研究领域已经取得了大量成果,但是相关研究中却缺少对水体自然运动规律和内部循环机制方面的探索,而其是影响消落带建设最重要的影响因素。基于此本文从水动力条件的分析
学位
三苏祠是西蜀名人纪念性园林的典型代表,也是三苏父子的故居、东坡文化的发源地,其造园要素丰富,具有重要的研究价值。为了促进三苏祠园林的进一步传承和发展,突破传统的定性分析,本研究以三苏祠园林为研究对象,运用数字化扫描、文献研究和归纳总结等方法,获取三苏祠园林全园的点云数据,然后对三苏祠园林总体布局和各造园要素进行深入解析,最后总结出三苏祠园林的景观特征。主要研究成果如下:1、数字化测绘:通过对三苏祠
学位
水稻是世界上最重要的粮食作物之一,由稻瘟病、纹枯病和白叶枯病等病害造成的产量损失,严重威胁着全球粮食安全。实践证明,培育抗病品种是防治水稻病害最经济且高效的手段,而发掘抗病基因并解析抗病机理是抗病育种的重要前提。本文利用化学诱变剂EMS处理水稻材料A814,并从其后代中鉴定到一份稳定遗传的类病斑突变体spl-A2,紧接着对其表型特征、生化特征及抗病性进行了分析,并通过构建F2代群体,利用图位克隆筛
学位