收藏本站
《河南大学》 2017年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

盐胁迫下拟南芥TDR1靶基因的筛选和鉴定

季锷  
【摘要】:与动物不同,植物固着的生活方式使其更易受到各种生物及非生物胁迫的影响。其中,土壤盐渍化是严重影响植物生长发育并威胁农业生产安全的主要非生物胁迫之一。长期以来,研究者致力于对植物耐盐作用机制的解析并取得了较大的进展。研究发现,SOS(Salt Overly Sensitive)信号途径是调控植物耐盐的主要信号通路。其中,SOS1基因编码的Na~+/H~+逆向转运体参与介导植物对高浓度Na~+或者低浓度K~+的耐受性,SOS2与SOS3复合体通过与SOS1作用,磷酸化并激活SOS1蛋白发挥排盐作用,共同参与植物耐盐调控过程。目前,虽然人们对于植物耐盐的分子机理有了一定的认识,但仍然有必要通过鉴定一些新的耐盐调控因子,进一步解析植物耐盐的分子机制,从而为利用生物技术手段提高植物耐盐性并培育耐盐植物新品种提供理论指导。已有研究表明,植物在种子萌发及幼苗发育期对盐处理较为敏感,直接决定了植物的生存状况。因此,鉴定种子萌发及幼苗发育期参与调控植物耐逆的关键因子对于提高植物耐盐性具有重要意义。已知拟南TESTA DEVELOPMENT REGULATION 1(TDR1)基因参与黄酮类化合物合成和种皮颜色的形成,从而调控种子萌发及幼苗生长发育,但是其是否参与植物耐盐性调控还不清楚。为了鉴定幼苗发育早期参与植物耐盐性调控的关键因子,本课题组前期以TDR1 T-DNA插入突变体为研究对象,对其在盐处理下的表型进行了分析。结果表明,在NaCl处理条件下,tdr1功能缺失突变体幼苗生长情况和野生型有很明显的差异,突变体表现为子叶发黄并且植株弱小。组织表达分析结果表明,TDR1在拟南芥整株中均有表达,其在根部中的表达量显著高于其他部位,且TDR1在NaCl处理条件下表达量上调,表明种子发育的调控因子TDR1参与调控植物对盐胁迫的耐受性。本研究中,我们首先对tdr1的盐胁迫敏感性进行了分析,发现tdr1在低浓度NaCl处理下即表现出生长受抑制的表型,此外,我们发现其在幼苗生长发育的早期表现出对盐胁迫的敏感性。在此基础上,我们对拟南芥野生型和tdr1在NaCl处理条件下的转录组进行了分析,从中筛选到了一批表达量发生变化的基因,并选择了一些感兴趣的基因进行了RT-PCR验证。其中,tdr1突变体中LIPID TRANSFER PROTEIN 4(LTP4)、PHOSPHATE TRANSPORTER 3;2(PHT3;2)、AT2G38905、AT5G38940在NaCl处理下表达量明显上调,表明其可能作用于TDR1下游,介导TDR1对植物耐盐性的调控。更进一步,通过启动子元件分析,我们发现其中LTP4、PHT3;2启动子区域-1114 bp处和-650 bp处分别含有TDR1的CACATG结合元件,暗示其有可能是TDR1的直接下游靶基因。通过体外条件下进行酵母单杂交实验,我们证实TDR1转录因子可以结合到LTP4和PHT3;2的启动子区域以启动下游基因表达。同时,结合染色质免疫共沉淀实验(Chromatin immunoprecipitation,ChIP),我们证实TDR1转录因子在体内条件下能够结合CACATG元件,进而调控LTP4和PHT3;2基因表达。为了进一步验证上述结论,我们构建了上述TDR1下游靶基因的过表达载体并进行了拟南芥遗传转化,以期能够验证上述靶基因的功能。综上所述,我们发现TDR1参与调控植物早期发育过程中对盐胁迫的耐受性,同时,我们筛选到了TDR1的下游靶基因,而PHT3;2、LTP4可能作为TDR1的直接靶基因,介导TDR1对植物耐盐性的调控。
【学位授予单位】:河南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:Q945.78;Q943.2

【相似文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 欧洋;两组类受体激酶调控拟南芥根生长发育的分子机理[D];兰州大学;2017年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 季锷;盐胁迫下拟南芥TDR1靶基因的筛选和鉴定[D];河南大学;2017年
2 王欢;拟南芥盐胁迫下线粒体超氧阴离子产生机制的研究[D];河南大学;2016年
3 吕旭才;Why在拟南芥和甘蓝型油菜中的过表达及抗盐性和抗旱性的研究[D];西南科技大学;2017年
4 任云;过表达CFLAP1基因拟南芥耐盐性分析[D];郑州大学;2017年
5 任雪建;[D];河南大学;2015年
6 张清凤;果胶甲基酯酶在油菜素内酯调节拟南芥生长发育中的作用[D];兰州大学;2017年
7 王岑;丹参酮合成响应盐胁迫的分子机理研究[D];天津大学;2016年
8 张静;拟南芥泛素C端水解酶基因在植物逆境胁迫响应中的作用研究[D];曲阜师范大学;2017年
9 任杨柳;玉米侧生器官分化基因ZmLBD16转化拟南芥的功能分析[D];河南农业大学;2017年
10 杨永峰;萘乙酸对拟南芥根生长发育的影响[D];郑州大学;2017年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026