棉花中g(shù)hpnpi和ghrax3基因在干旱脅迫下的功能分析

《棉花中g(shù)hpnpi和ghrax3基因在干旱脅迫下的功能分析》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。

1、１：０３６４分類號：單位代碼１；２７２０４７１密級：學(xué)號《化在?。拢毫x等學(xué)位論文棉花中ＧｈＰＮＰＩ和ＧｈＲＡＸ３基因在干旱脅迫下的功能分析ＦｕｎｃｔｉｏｎａｌＡｎａｌｓｉｓｏｆＧｈＰＮＰＩａｎｄＧｈＥＡＸ３ｅｎｈａｎｃｅｓｄｒｏｕｇｈｔｔｏｌｅｒａｎｃｅｙｉｎＣｏｔｔｏｎ研究生：劉小雙＊：旨導(dǎo)教女巧王榮富合作指導(dǎo)教師：張保龍■－申請學(xué)位口類級別：．理學(xué)碩壬．專業(yè)名稱：生態(tài)學(xué)．：梢物牛理生態(tài)學(xué)．研究方向．．－？？所

2、在學(xué)＾院；咨源與環(huán)境學(xué)院＞答辯委員會主席：玉〇／友年沒月５日獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的論文是我個人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，，除了文中特別加Ｗ標(biāo)注和致謝的地方外論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料一。與我同工作的同志對本研究所做的任何貢獻(xiàn)均己在論文中作了明確的說明并表示了謝意。研究生簽名：Ｗ苗時間：乂月日卻／女年關(guān)于論文使用授權(quán)的說明本人完全了解安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)有關(guān)保留，目：、使用學(xué)位論文的規(guī)定

3、Ｐ學(xué)校有權(quán)保留送交論文的復(fù)印件和磁盤，允許論文被查閱和借閱，可Ｗ采用影印、縮印或媒掃描等復(fù)制體上手段保存、匯編學(xué)位論文。同意安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)可Ｗ用不同方式在不同發(fā)表、傳播學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容。（保密的學(xué)位論文在解密后應(yīng)迸守此協(xié)議）研究生簽名：追０、＞立時間：如巧年（＾月作日］一第導(dǎo)師簽名；時間；年月日Ｊ槪詩摘要棉花是中國乃至全世界最為重要的經(jīng)濟(jì)作物，由于棉花在干旱和半干旱地區(qū)的廣泛種植，使水分供應(yīng)不足成為影響棉花產(chǎn)量和品質(zhì)的主要限制因素之一，對棉花農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)增長造成影響。因此積極解決干旱對農(nóng)作物造成的危害十分重要。

4、隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)在基因分子水平研究的加深，對抗逆基因進(jìn)行研究已經(jīng)成為我們解決非生物脅迫的主要方向。植物抗逆相關(guān)的基因主要被分為五類：分別是NAC類轉(zhuǎn)錄因子、bZIP類轉(zhuǎn)錄因子、AP2/ERF類轉(zhuǎn)錄因子、WRKY類轉(zhuǎn)錄因子、和MYB(v-mybavianmyeloblastosisviraloncogenehomolog)類轉(zhuǎn)錄因子，它們都能夠在植物的抗病與抗逆脅迫調(diào)控過程中起關(guān)鍵作用。GhRAX3是與干旱誘導(dǎo)表達(dá)的GbMYB5具有親緣關(guān)系的基因，研究表明MYB類家族基因?qū)χ参飸?yīng)答環(huán)境脅迫非常關(guān)鍵。而GhPNP1基因所編碼的PNP類蛋白廣泛分布于生物

5、細(xì)胞中參與細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)態(tài)平衡重要蛋白分子，目前國內(nèi)外關(guān)于棉花中PNP類蛋白的生理機(jī)制尚未見報道。本實驗室在陸地棉奧3503中克隆得到兩個基因，一個是編碼PNP類蛋白的基因，命名為GhPNP1；一個與陸地棉GbMYB5高度同源的GhRAX3基因命名為GhRAX3。在前人的研究基礎(chǔ)上，對GhPNP1和GhRAX3基因進(jìn)行生物信息學(xué)分析預(yù)測。構(gòu)建沉默表達(dá)載體，通過病毒誘導(dǎo)的基因沉默方法抑制GhPNP1和GhRAX3表達(dá)，對GhPNP1和GhRAX3沉默的棉花植株進(jìn)行干旱脅迫處理，觀察表型變化，并檢測其葉片失水率、葉片含水量、總抗氧化物酶活性、丙二醛含量和離子

6、滲透率等抗旱相關(guān)生理指標(biāo)。在沉默25天后用18%的PEG（聚乙二醇6000）營養(yǎng)液處理GhPNP1和GhRAX3沉默株與空載體植株，結(jié)果發(fā)現(xiàn)GhPNP1處理前后基因沉默組和空載體植株差異明顯，沉默組萎蔫嚴(yán)重，GhRAX3沉默組植株也出現(xiàn)相同的表型，說明GhPNP1和GhRAX3基因響應(yīng)干旱脅迫誘導(dǎo)，與植物的抗旱性存在一定的相關(guān)性。通過進(jìn)一步對沉默組植株和未沉默植株做更近一步的生理生化指標(biāo)測定，對GhPNP1和GhRAX3基因進(jìn)行更深層次的研究分析。首先檢測棉花植株GhPNP1和GhRAX3基因是否響應(yīng)干旱誘導(dǎo)表達(dá)，在18%（v/v）PEG6000誘

7、導(dǎo)處理0.5h后GhRAX3即顯著上調(diào)表達(dá)5倍，在48h后達(dá)上調(diào)表達(dá)33倍。GhPNP1在根、莖、葉均表達(dá)，在莖中表達(dá)量較高，為根中表達(dá)量的1.8倍。統(tǒng)一對苗齡為25天的GhPNP1和GhRAX3沉默組棉花和空載體植株以及野生型未沉默植株分別進(jìn)行18%PEG處理36小時，每隔8小時取樣一次，測定離體葉片的失水率，相對含水量以及T-AOC（總抗氧化能力、包括SOD，POD等）、離子滲漏率等與植物抗逆相關(guān)的生理指標(biāo)。實驗證明，GhPNP1和GhRAX3基因I沉默后棉花植株的耐旱性顯著降低。在干旱條件下，沉默植株的MDA含量、離子滲漏率、葉片失水率顯著高

8、于野生型棉花植株；而沉默植株的總抗氧化能力T-AOC、相對含水量顯著低于對照的未沉默植株。本研究從棉花中克隆得到一個R2R