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《中国农业大学》 2005年
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小麦苗期热胁迫基因表达谱分析及相关基因的克隆

彭丹辉  
【摘要】:小麦是我国重要的粮食作物。但随着温室效应的加剧,全球平均气温的不断升高,高温已经成为危害我国小麦生产的重要因素,每年造成巨大的经济损失。因此,开展小麦的耐热性研究对我国的农业生产具有重要的理论和现实意义。本研究的目的是通过对小麦苗期热胁迫前后基因表达谱的分析来揭示小麦热胁迫响应的分子机理,并分离相关基因,为通过基因工程手段提高小麦耐热性奠定基础。 以38℃热胁迫的小麦幼苗为处理组(HS),同期未经处理的小麦幼苗为对照组(CK),分别与Affymetrix Barley1基因芯片杂交。杂交结果显示在总共22840个探针中,对照组(CK)和热胁迫组(HS)共检测到8486个探针,占总探针数的37.2%。采用半定量RT-PCR和RealTimeRT-PCR的方法对12个基因进行验证,其中11个与芯片的结果一致,表明杂交结果真实可信。 对杂交结果的分析表明,共有892个探针发生了差异表达,其中469个表现为热胁迫后上调,423个表现为热胁迫后下调。差异表达的基因涉及到逆境胁迫、信号转导、物质运输、光合作用、蛋白代谢、脂肪代谢、碳水化合物代谢等多个方面。其中有大量热激蛋白和分子伴侣基因上调表达。上调表达的热激蛋白涉及到热激蛋白各个家族,且上调表达的平均倍数明显高于其它家族基因的上调倍数。另外泛素-蛋白酶体通路中的多个关键酶的基因也发生了差异表达,预示着负责蛋白质选择性降解的泛素-蛋白酶体通路也参与到了植物对热胁迫的应答机制。 选取芯片中的两个热胁迫后上调表达的基因,利用电子克隆方法,获得了它们具有完整ORF的序列,分别命名为TaCDPK和TaPK,TaCDPK推测的氨基酸序列具有钙依赖蛋白激酶(CDPK)典型的EF手性结构和丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶催化域,N端有一段豆蔻酰化位点;TaPK推测的蛋白具有典型的丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶催化域,N末端具有两段核定位信号。
【学位授予单位】:中国农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:S512.1

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【引证文献】
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1 吴琼;基于高光谱成像技术的小麦苗期监测研究[D];吉林大学;2012年
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【共引文献】
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1 陈曦;;6种模式生物热休克蛋白70家族的进化分析[J];安徽农业科学;2011年02期
2 何兵;王亚男;赵凯利;马丹炜;;宜昌百合水浸液对圆叶牵牛抗氧化系统的影响[J];安徽农业科学;2011年10期
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4 余彭娜;赵许朋;汤绍虎;;表油菜素内酯对马蹄莲切花的抗衰保鲜作用[J];北方园艺;2010年07期
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6 李建平,张葆欣,王瑞元,叶春;热休克反应对急性运动大鼠心肌自由基代谢的影响[J];北京体育大学学报;2004年02期
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6 杨寅桂;娄群峰;陈劲枫;李为观;;黄瓜CSHSP70基因在耐热性不同品种中的表达[A];2008园艺学进展(第八辑)——中国园艺学会第八届青年学术讨论会暨现代园艺论坛论文集[C];2008年
7 龚俊松;景亮;;谷氨酰胺——热休克反应诱导剂[A];第十五次长江流域麻醉学学术年会暨2010年中南六省麻醉学学术年会暨2010年湖北省麻醉学学术年会论文集[C];2010年
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9 徐建华;邱仞之;柳川;柯文棋;;高温、噪声、振动对热应激蛋白70 mRNA(HSP70 mRNA)基因表达影响的分子生物学研究[A];第四届全国人—机—环境系统工程学术会议论文集[C];1999年
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3 曾卫军;拟南芥(Arabidopsis thaliana)受胁迫因子诱导激活启动子的筛选及其应用研究[D];华东师范大学;2011年
4 赵珺;高温热应激环境对雄性小鼠生殖机能影响及其分子机理的研究[D];东北师范大学;2010年
5 崔金霞;一氧化氮和MAPK在油菜素内酯诱导黄瓜抗氧化防御中的作用[D];浙江大学;2010年
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7 李晓峰;芒果苷对大鼠骨髓间充质干细胞缺氧损伤的保护机制研究[D];广西医科大学;2011年
8 杨丽红;柑橘全爪螨Panonychus citri(McGregor)对热胁迫的响应机制研究[D];西南大学;2011年
9 Shakeel Ahmad Aunjum;外源性生长调节物质对玉米和大豆抗旱性的影响[D];西南大学;2011年
10 畅文军;番茄钙依赖性蛋白激酶的生化鉴定和功能分析[D];海南大学;2010年
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1 张静;家蚕热休克蛋白Bmhsp21.4基因的研究[D];浙江理工大学;2010年
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7 杨帆;热休克蛋白90介导二氮嗪对抗心脏低温保存损伤的作用和机制研究[D];浙江大学;2011年
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9 肖顺崇;不同切肝量大鼠肝脏HSP70、GR表达的变化及对内环境的影响[D];广西医科大学;2011年
10 张海宁;两种海藻热休克蛋白hsp 70基因结构及表达分析[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2011年
【同被引文献】
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2 陈遂中;谢慧琴;何应文;吕爱玲;;莎草水提液对3种作物幼苗的化感作用[J];安徽农业科学;2009年17期
3 黄木易,王纪华,黄义德,黄文江,赵春江,刘良云;高光谱遥感监测冬小麦条锈病的研究进展(综述)[J];安徽农业大学学报;2004年01期
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9 赵旭,王林权,周春菊,尚浩博;盐胁迫对不同基因型冬小麦发芽和出苗的影响[J];干旱地区农业研究;2005年04期
10 李学亚;叶茜;;微生物冶金技术及其应用[J];矿业工程;2006年02期
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2 吴琼;基于多传感器信息融合的组培苗生长建模[D];山东理工大学;2009年
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9 高瑞兰;陈小红;林筱洁;钱煦岱;徐卫红;吴超群;;三七皂苷诱导造血细胞基因表达谱的研究[A];第三届海峡两岸中西医结合学术研讨会论文集[C];2005年
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10 张立荣;小麦抗叶锈基因Lr37的ISSR分子标记[D];河北农业大学;2002年
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