【摘 要】
：
番茄（Solanum lycopersicum）作为我国南北方广泛种植的一种园艺作物,营养丰富,具有高附加值。作为一种喜温蔬菜,番茄对低温反应敏感,其最适生长温度为20-25℃,适宜的温度对于提高番茄产量,改良品质具有积极作用。因而,探索番茄低温抗性机制,提高番茄低温抗性具有重要意义。乙烯响应因子ERFs受到激素信号及胁迫条件诱导,在植物对譬如病原菌、机械损伤、极端温度、紫外线、干旱和高盐等生物和
论文部分内容阅读
番茄（Solanum lycopersicum）作为我国南北方广泛种植的一种园艺作物,营养丰富,具有高附加值。作为一种喜温蔬菜,番茄对低温反应敏感,其最适生长温度为20-25℃,适宜的温度对于提高番茄产量,改良品质具有积极作用。因而,探索番茄低温抗性机制,提高番茄低温抗性具有重要意义。乙烯响应因子ERFs受到激素信号及胁迫条件诱导,在植物对譬如病原菌、机械损伤、极端温度、紫外线、干旱和高盐等生物和非生物胁迫的适应性中发挥重要作用。而ERFs亚家族在番茄低温抗性中发挥的作用还鲜有研究。本文以番茄为实验材料,运用植物生理学和分子生物学手段,探究了番茄乙烯响应因子ERF15对番茄低温胁迫抗性途径的影响;明确了ERF15通过转录激活CBF1、WRKY6和SAG21like 3个抗冷途径相关基因,调节番茄低温抗性的机制;阐明了ERF15参与ABA介导的低温抗性途径。主要内容如下:1.明确了乙烯响应因子ERF15在番茄低温抗性中的作用。低温显著诱导ERF15基因表达,ERF15在低温处理12 h时表达量达到最高。ERF15基因CrisprCas9敲除植株erf15#1、erf15#3株系在低温处理7 d后,与野生型相比,植株严重萎蔫,叶片受损,Fv/Fm数值显著降低,叶片电导率（REL）显著升高,植株低温抗性下降。因此,ERF15在番茄抵抗低温胁迫中发挥正调控作用。2.明确了ERF15调控番茄低温抗性的分子机制。根据已经报道的ERF15转录因子结合位点（CCGNCC）,我们筛选到CBF1、WRKY6、SAG21like这3个已知参与低温响应的基因作为ERF15潜在的靶标基因。通过测定野生型植株中这3个基因在低温胁迫下表达的时间曲线,我们发现低温能促进这3个基因表达,且这3个基因的表达时间均滞后于ERF15基因表达时间。同时低温条件下ERF15敲除突变体株系erf15#1、erf15#3中CBF1、WRKY6、SAG21like基因表达与野生型相比显著降低。我们运用病毒诱导的基因沉默技术（VIGS）进一步证实了CBF1、WRKY6、SAG21like这3个基因在番茄低温抗性中的正调控作用。双荧光素酶报告基因实验证明ERF15转录因子在低温条件下对这3个靶标基因的启动子具有激活作用,酵母单杂实验证明ERF15转录因子能直接结合到CBF1、WRKY6、SAG21like这3个基因的启动子上。综上可知,ERF15通过直接结合到CBF1、WRKY6和SAG21like基因启动子上,激活其表达,调节番茄低温抗性。3.阐明了ERF15参与ABA介导的低温抗性途径。实验发现低温处理12 h时,ERF15基因敲除植株erf15#1、erf15#3株系中ABA含量与野生型相比并无显著差异。然而,内源ABA缺失会降低低温胁迫下ERF15基因的表达,同时外源施用ABA会促进ERF15基因的表达。即使给ERF15敲除植株erf15#1、erf15#3株系外源施加ABA也无法恢复其低温抗性。以上结果说明ERF15位于ABA下游调控番茄低温抗性。另外,低温胁迫下,内源ABA缺失会降低CBF1、WRKY6、SAG21like基因表达,而外源施加ABA会提高野生型植株CBF1、WRKY6、SAG21like基因表达;给ERF15敲除植株erf15#1、erf15#3株系外源施加ABA后也无法恢复CBF1、WRKY6、SAG21like基因表达。以上结果说明ERF15位于ABA下游转录调控CBF1、WRKY6、SAG21like基因表达,调控番茄低温抗性。
其他文献
抗生素在饲料中的大量使用已经导致耐药性产生,影响生猪养殖产业的绿色健康发展。仔猪断奶阶段是消化道最为敏感的时期,既往主要依赖抗生素维持肠道健康和防止腹泻,在饲料全面禁抗情况下,抗生素替代物开发尤为重要。本研究通过橄榄提取物与抗生素添加的日粮作为对比,并以LPS作为致敏物,来评价橄榄提取物对断奶仔猪生长性能、抗氧化和抗炎能力以及肠道健康和肠道菌群的作用效果,为橄榄提取物替代抗生素的开发和应用提供技术
梨是主要的多年生温带落叶果树,在我国的种植面积和产量仅次于柑橘和苹果,为第三大果树。长期以来,梨缺少稳定的遗传转化体系,严重阻碍了梨功能基因的挖掘。通过诱导梨愈伤组织,在愈伤组织中进行农杆菌转化则相对容易一些,并能够对一些基因进行可信度较高且快速的功能验证。本研究的目的是在‘茄梨’愈伤组织中建立CRISPR/Cas9基因编辑体系和ChIP-Seq体系,从而为梨的功能基因组学和分子育种研究提供技术基
涩柿果实在生长发育过程中不断积累单宁,导致果实成熟后仍具涩味。高浓度CO2被证明是脱涩最有效的方法,然而,该处理在不同品种间呈现不同效果,其内在的分子机制仍不明晰。柿（Diospyro kaki Thunb.）果实涩味主要由可溶性单宁引起,而高浓度CO2被证明通过诱导乙醛代谢,促使乙醛结合可溶性单宁,进而实现脱涩。为进一步探究脱涩分子机制,本研究从果实内源乙醛代谢入手,研究‘老皮革’（‘Laopi
在农业生产的发展历程中,园艺作物的栽培由原先的露地栽培转向了设施栽培,可以通过各类环境调控影响园艺作物的生长发育,进而调控园艺作物的产量及品质。其中,光环境调控是最重要的环境调控手段。不同比例的红光/远红光可以调控园艺作物的分枝,进而改变其株型,影响最终的产量及品质。番茄（Solanum lycopersicum）作为我国栽培面积最大的设施蔬菜之一,有重要的经济价值,也是园艺作物研究中重要的模式植
桃（Prunus persica[L.]Batsch）是蔷薇科李属核果类植物,原产中国,是重要的经济作物。桃树流胶病是南方栽培区常见的一类的病害,对于果园的危害较大,选育具有优良抗性的栽培品种对南方地区桃树健康稳定生产具有重要意义。本研究于2016-2019年间,调查了由多个不同地区选育出的共计132个桃品种/系的流胶病田间自然发病情况,选出83个品系进行全基因组重测序,并与抗性表型性状进行关联分
繁殖性状作为家禽重要经济性状之一,受到许多数量性状位点（QTLs）和基因调控,揭示这些基因的遗传效应和调控机制,有利于对家禽繁殖性状的有效选择。本研究以RF酰胺相关肽（RFamide-relatedpeptide,RFRP）为繁殖性状候选基因,以振宁黄鸡为研究对象,采用直接测序的方法鉴定RFRP基因的SNP,并分析其表达特征及多态性与鸡繁殖性状的相关性,并对开产日龄与鸡繁殖性状、激素水平以及下丘脑
有机酸是决定果实风味的主要物质之一,柠檬酸是柑橘果实的主要有机酸。本研究以柑橘类果实和汁胞为材料,探索了磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶（PEPCK）参与柠檬酸降解的代谢的路径,并讨论了PEPCK在柠檬酸降解代谢网络中的作用。主要结果如下:1.获得两个柑橘PEPCK编码基因。在柑橘基因组数据库中搜索得到两个PEPCK编码基因,Cit PEPCK1和Cit PEPCK2。系统发育分析和序列比较分析表明两基因的
果皮色泽是果实品质的重要指标之一,红梨色泽的形成主要依赖于果皮中花青苷的积累。遗传基础是合成花青苷的决定因素,目前花青苷合成结构基因的研究已较为明确,MYB等转录因子对花青苷生物合成的调控已有深入研究,但对于红梨果皮着色的关键基因的定位及其功能研究仍较少。‘红早酥’梨是绿皮‘早酥’梨的芽变,其果皮可以积累花青苷。本研究以‘玉露香’与‘红早酥’的F1代杂交群体为主要试验材料,对‘红早酥’着色关键基因
蔬菜育苗是蔬菜生产过程中极其重要的环节,会直接影响蔬菜的产量和品质。通过良好的育苗管理,不仅可以培育出优质秧苗,还能使其提前适应大田的生长环境,为蔬菜后期的质量提供保障。在设施生产中,低温寡照以及土壤贫瘠等问题极大地限制了辣椒等设施蔬菜的可持续生产。因此,在育苗管理期间提高秧苗的抗逆性以及对土壤环境的适应性至关重要。补光是设施蔬菜生产过程中重要的光环境调控手段,能够有效促进蔬菜作物的生长发育,通过
芥蓝（Brassica oleracea var.alboglabra）是我国特产的蔬菜之一,是重要的芸薹属蔬菜作物。芥蓝芽菜营养丰富,特别是富含芥子油苷（glucosinolate,GLS）等生物活性物质,生长周期短且易于栽培,已成为芥蓝优质高效的新型生产方式。芥子油苷是广泛分布在十字花科植物中的一类重要的次生代谢物质,芥子油苷及其降解产物具有多种生物学功能,影响蔬菜风味并具有抗癌功效。MYB2