玉米熱激轉(zhuǎn)錄因子zmhsf-17的功能研究

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1、：分巧號：單位代碼密級號：１２７２０４５７：學(xué)么微若＾ＡＡ＃學(xué)位論文玉米熱激轉(zhuǎn)錄因子Ｚｗ風(fēng)滬的功能研究ＦｕｎｃｔｉｏｎａｎａｌｓｉｓｏｆＨｅａｔＳｈｏｃｋＴＹａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎＦａｃｔｏｒｙＺｍＨｓ－１７ｓｆｏｆＺｅａｍａｙ研究生；李家朋；指導(dǎo)教師；朱蘇文合作指導(dǎo)教師：武健東申請學(xué)位口類級別：理學(xué)碩七；生物物理學(xué)專業(yè)名稱：分子生物學(xué)研究方向所在學(xué)院：牛命科舉學(xué)院術(shù)於答辯委員會(huì)

2、主席：２０１５年６月獨(dú)創(chuàng)性聲明木人盧明所馬的巧位論文壯木人在巧師巧巧Ｋ進(jìn)行的研究１作及取得的研究成果。扼我所知，除了義中特別加Ｕ標(biāo)化和致謝的？地方外，論義中不包巧其他人ｄ鮮發(fā)表或撰與過的研究成來，也不、包含為獲得女徽農(nóng)心人學(xué)或化他教巧機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證ＧＩ耐使Ｗ過一的材料。與我Ｉ；１中化的Ｍ志對本研究所做的巧何扣獻(xiàn)均。在論義中化了明確的說巧并農(nóng)小謝蟲。郵學(xué)位論義作巧簽名：簽乎Ｉ期：心ｆｔ啤？月知［Ｉ／１學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書木學(xué)位論義作者亢令丫解安徽農(nóng)業(yè)乂學(xué)巧義保留、化

3、川學(xué)位論義的規(guī)定，行儀保留并向趾家行乂部ｎ或機(jī)構(gòu)送交論義的Ｍ印件和＇ｉｊ。屯子義件，允許論義被巧閒和借閱木人授權(quán)安徽衣業(yè)人學(xué)ｒｙ將｜｜學(xué)位論義的令部或部分內(nèi)容編入行義數(shù)據(jù)庫進(jìn)巧檢秦，收雜到《｜圖學(xué)位論文個(gè)義數(shù)抓庫》，ｕｍ采川影印、綱印或村描等復(fù)制于段保你、匯編學(xué)位論文，向化會(huì)公眾提供信總服務(wù)。（保密的學(xué)仿論文在解密后適川本授化書）。＾巧學(xué)位論文作巧難名：游指皆教師難名；龍Ａ半綜了口朔：分非心ｊｊｆ口口難寧口朋：年）＼日摘要玉米產(chǎn)量高，用途廣，因此發(fā)展玉米生產(chǎn)對改善人

4、民生活和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)都具有十分重要的意義。在玉米生產(chǎn)過程中，溫度、干旱、鹽漬等都是重要的外界影響因素。然而，近年來溫室效應(yīng)加劇，全球氣候變暖導(dǎo)致了極端高溫天氣，對玉米生長發(fā)育和產(chǎn)量構(gòu)成了極大影響。隨著基因工程育種技術(shù)的快速發(fā)展，通過基因工程技術(shù)提高作物在逆境脅迫下的耐受力，培育具有較強(qiáng)抗性的作物新品種，已成為目前植物抗逆遺傳改良的一個(gè)研究熱點(diǎn)。研究發(fā)現(xiàn)，植物在受到脅迫時(shí)，轉(zhuǎn)錄因子被誘導(dǎo)，并啟動(dòng)下游功能基因的表達(dá)，從而提高植物對脅迫的耐受性。目前，盡管模式植物擬南芥和番茄的熱激轉(zhuǎn)錄因子研究取得了一些重要的進(jìn)展，但是

5、對于玉米熱激轉(zhuǎn)錄因子的功能卻知之甚少。因此，本研究通過分子生物學(xué)手段，通過PCR技術(shù)獲得了玉米熱激轉(zhuǎn)錄因子ZmHsf-17，利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)產(chǎn)生了轉(zhuǎn)基因水稻植株并對其功能進(jìn)行了初步分析，獲得了如下結(jié)果：1.對玉米熱激轉(zhuǎn)錄因子基因家族進(jìn)行了分析，基于系統(tǒng)進(jìn)化和熱激誘導(dǎo)表達(dá)分析結(jié)果，篩選并從玉米自交系B73基因組中克隆到了一個(gè)受熱激誘導(dǎo)表達(dá)的候選基因:ZmHsf-17。序列分析顯示，ZmHsf-17基因cDNA全長為1125bp，編碼375個(gè)氨基酸。2.生物信息學(xué)分析發(fā)現(xiàn)在ZmHsf-17基因起始密碼子ATG上游6

6、36-648bp間存在一個(gè)保守的HSE順式作用元件，其啟動(dòng)子中含有ABRE、DRE和LTRE元件。3.誘導(dǎo)表達(dá)模式結(jié)果顯示ZmHsf-17不僅受熱激脅迫誘導(dǎo)，還可以響應(yīng)ABA、干旱、鹽冷和雙氧水的誘導(dǎo)。組織表達(dá)模式分析結(jié)果顯示，ZmHsf-17在玉米組織中廣泛表達(dá)，在葉片中的表達(dá)量最高。4.煙草瞬時(shí)表達(dá)實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，ZmHsf-17定位在細(xì)胞核中。轉(zhuǎn)錄活性分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)，ZmHsf-17沒有自激活活性，這與熱激轉(zhuǎn)錄因子A2亞族的特性一致。5.通過組織培養(yǎng)的方法產(chǎn)生了過量表達(dá)ZmHsf-17的轉(zhuǎn)基因水稻植株，與對

7、照植株相比，過表達(dá)植株在生長發(fā)育過程中沒有明顯差異；然而，受到熱激處理后，ZmHsf-17轉(zhuǎn)基因水稻植株表現(xiàn)出較強(qiáng)的耐熱性。ABA敏感性實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，ZmHsf-17過表達(dá)轉(zhuǎn)基因植株對外源ABA敏感性要明顯高于對I照植株。綜上所述，本研究根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)導(dǎo)的分析結(jié)果，篩選了一個(gè)抗逆候選基因ZmHsf-17。構(gòu)建過量表達(dá)載體轉(zhuǎn)水稻，轉(zhuǎn)基因水稻的耐熱性顯著提高，為抗逆分子育種提供了優(yōu)良的基因資源。轉(zhuǎn)基因植株對ABA的敏感性提高，ABA誘導(dǎo)ZmHsf-17基因表達(dá)上調(diào)，表明ZmHsf-17可能通過ABA信號傳導(dǎo)途徑調(diào)控功

8、能基因。這些結(jié)果為進(jìn)一步解析ZmHsf-17調(diào)控植物耐高溫的分子機(jī)制奠定理論基礎(chǔ)，為選育優(yōu)良玉米品種提供新思路。關(guān)鍵詞：玉米；熱激轉(zhuǎn)錄因子ZmHsf-17；ABA敏感性；熱脅迫IIAbstractMaizeisoneofthethreegraincropsintheworld.Maizeaccountsforalargeproportionofgrainyield.Notonlyimportantf