铁蛋白基因在翠冠梨和转基因嘎拉苹果微嫁接植株中的表达特性研究

来源 :南京农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:luffy04070917
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
生物与非生物胁迫是影响植物产量的主要限制因素。在逆境胁迫(病原物侵染、干旱、高低温、金属离子毒害、机械损伤、紫外辐射等)条件下都有活性氧的快速积累,严重破坏了植物细胞的正常生理机能。铁等过渡金属离子催化的Fenton反应可以有效调节自由基的浓度。降低细胞内的Fe2+铁离子浓度就会减少-OH等自由基,从而减少植物细胞的损害,增强植物对多种逆境胁迫的耐受性。同时铁蛋白能以可溶和生物可以利用的形式存储铁原子达4500个,广泛存在于动物、植物和细菌中。因此,增强植物体内的铁蛋白基因的表达,既可增加植株中的铁含量,又可增强植株对逆境胁迫的抗性。铁蛋白结合游离铁为增强农作物的氧化胁迫耐受性、减轻植物伤害提供了一种新途径。本实验以翠冠梨组培苗为试验材料,使用荧光定量RT-PCR方法研究了铁蛋白基因在非生物胁迫条件下的表达特性。同时获得嘎拉苹果微嫁接组培苗,研究转基因接穗内、外源铁蛋白基因的表达特性。研究结果如下:1.对检测铁蛋白基因的实时荧光定量反转录PCR方法进行研究,结果表明,所设计引物特异,建立了准确,稳定可靠的定量方法。并在此基础上,通过实时荧光定量反转录PCR方法,以翠冠梨组培苗及田间成熟果实为材料,对其所含四种铁蛋白基因(PpFer1,PpFer2,PpFer3,PpFer4)在茎,叶片,茎尖,果实的表达特性进行了研究。研究结果表明,四种铁蛋白基因在叶片中的表达量显著高于其它部位。PpFer1在茎中的表达量显著低于果实,果实、茎与茎尖相比,表达量无显著性差异。PpFer2与PpFer4的表达量在茎中最低,在果实与茎尖中表达量无显著性差异。PpFer3在茎、果实与茎尖中表达量无显著性差异。在叶片中,PppFer2的表达量略高于PpFer2,PpFer3与PpFer4。2.本文通过实时定量PCR方法,在非生物胁迫条件下,对翠冠梨组培苗四种铁蛋白基因(PpFer1,PpFer2,PpFer3,PpFer4)表达特性进行研究。研究结果表明,经不同时间铁处理,四种铁蛋白基因表达量的变化主要体现在处理的早期,且铁蛋白基因在各个时间有不同程度的表达差异。对于不同激素处理,ABA对铁蛋白基因的影响最大,可以有效诱导四种铁蛋白基因的表达,其中对PpFer2的诱导能力最强。分别经BA、GA3、IAA处理,对四种铁蛋白表达的诱导能力依次减弱。各非生物胁迫处理相比较,氧化胁迫处理对铁蛋白基因表达的诱导作用最强,其次是盐胁迫,高温胁迫,低温胁迫。其中PpFer1与PpFer3的表达量,经氧化处理与盐胁迫处理6h、高温处理12h达到最高。盐胁迫与高温胁迫处理6h后对PpFer4的表达量诱导最强。四种铁蛋白基因经不同时间段的激素与非生物胁迫处理,表达量也有不同程度的差异。各基因在处理后表达的差异与启动子的序列元件差异有关。经激素与非生物胁迫处理后,铁蛋白基因的表达有差异,表明此基因被不同的转导途径调控。3.以转rolC八棱海棠株系20a为砧木,转菜豆铁蛋白基因(PvFer)嘎拉苹果为接穗,采用微型嫁接法,获得微嫁接植株。分别研究了不同嫁接方法、不同6-BA浓度处理及不同培养基对嫁接成活率的影响。结果表明:(1)不用锡箔纸包裹的嫁接成活率低于用锡箔纸包裹,但后者污染率和操作时间均高于前者;(2)用0.2mg/L6-BA处理嫁接口时获得了最高的嫁接成活率。(3)嫁接苗在生根培养基的成活率比在分化培养基的成活率高。并通过荧光定量RT-PCR方法,以转基因嘎拉苹果微嫁接组培苗为材料,研究内、外源铁蛋白基因的表达特性。研究结果表明,以转基因植株为接穗的微嫁接植株,其内源铁蛋白基因的表达量高于以非转基因植株(GO)为接穗的微嫁接植株,但内源与外源基因的表达量低于非微嫁接植株。经500μM柠檬酸铁处理嫁接苗24h后,内、外源铁蛋白基因的表达量均增大,表明铁蛋白基因的表达在铁处理后可以被诱导。
其他文献
香蕉镰刀菌枯萎病,又称巴拿马病,是一种由土壤真菌引起的毁灭性病害,目前正严重危害世界香蕉生产。从抗镰刀菌枯萎病种质材料中分离出抗镰刀菌枯萎病基因,为抗病育种服务,已