蒙古沙冬青干旱胁迫表达谱及三个AmERF转录因子基因的功能分析

来源 :内蒙古农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sky_ywt_2001
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ERF亚家族是AP2/EREBP家族的重要成员,参与植物多个生物学过程和多种信号转导途径。蒙古沙冬青最突出的特点是具有极强的抗逆性,关于其抗逆性机理的研究一直受到研究人员的关注。本论文通过Illumina RNA-seq测序技术分析了蒙古沙冬青干旱胁迫表达谱,筛选出多个干旱诱导的AmERF转录因子基因,并进一步克隆和分析了3个基因的功能。本论文主要完成三部分工作(1)分析了蒙古沙冬青幼苗在干旱胁迫下的基因表达谱并筛选出差异表达基因;(2)分析了6个AmERFs在不同胁迫条件和组织中的表达变化;(3)克隆了AmERF4、AmERF9和AmERF1基因并研究了AmERF4其在抗逆性中的功能。主要结果如下:(1)获得了蒙古沙冬青在干旱胁迫2h、8h和24h的表达谱,筛选出3个时间点共有的差异表达基因2028个,其中有779个上调表达、1185个下调表达和64个上、下调波动表达;筛选出每个时间点特有的上调表达基因600~1178个、下调表达基因591~103 8个。(2)利用半定量RT-PCR技术分析了蒙古沙冬青幼苗中AmERFs在干旱或低温处理下的表达变化。实验结果表明,AmERF1、AmERF4、AmERF5、AmERF9和AmERF61受干旱诱导表达上调;AmERF1、AmERF4、AmERF5、AmERF9和AmERF106受低温诱导表达上调。(3)利用半定量RT-PCR技术分析了AmERFs在蒙古沙冬青野外成株不同器官中的表达水平。实验结果表明,AmERF1在花蕾、嫩叶、嫩枝、嫩根和幼嫩果荚中较高表达;AmERF4在嫩叶、嫩枝、嫩根和幼嫩果荚中表达,但在花蕾中无明显表达;AmERF9和AmERF106仅在嫩根中表达;AmERF61在花蕾、嫩根和幼嫩果荚中表达。(4)利用半定量RT-PCR技术分析了AmERFs在不同月份野外生长的蒙古沙冬青嫩叶中的表达变化。实验结果表明,AmERF1、AmERF4、AmERF9和AmERF61受季节影响表达量变化较大;AmERF5受季节影响表达量变化较小。(5)克隆所得AmERF4、AmERF9和AmERF1的全长编码区分别为708bp、633bp和669bp,均不含有内含子。(6)亚细胞定位结果表明,AmERF4、AmERF9和AmERF1均定位于细胞核内。(7)在盐胁迫下,AmERF4转基因拟南芥种子的萌发比野生型拟南芥较为缓慢。在低渗透胁迫下,AmERF4转基因拟南芥种子的萌发状况比野生型拟南芥好,但随着胁迫程度的增加其耐受性逐渐消失。此外,AmERF4转基因拟南芥还表现出对高浓度蔗糖和紫外线的耐受性。(8)在盐胁迫下,AmERF9转基因拟南芥种子的萌发比野生型的拟南芥较为迟缓。
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