收藏本站
《中国农业科学院》 2009年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

海岛棉抗病相关ERF转录因子的克隆与鉴定

孟宪鹏  
【摘要】: 棉花是我国最重要的经济作物之一,但黄萎病对棉花种植的影响非常严重,使棉花的产量和品质受到了巨大破坏;为解决这个问题,人们尝试利用分子生物学的手段来提高棉花自身的抗病性。 近年来,ERF(ethylene-responsive element binding factor)类转录因子已成为植物抗逆机制和植物分子改良研究中的热点。ERFs参与了植物对生物和非生物胁迫的应答反应,在乙烯等信号转导途径中发挥了关键的调控作用。研究表明,ERFs可与GCC-box等顺式作用元件发生互作从而激活病程相关蛋白基因的表达,这对提高植物抗病能力具有重要意义。因此,ERF类转录因子可应用于农作物对生物和非生物胁迫抗(耐)性的改良。 为了获得新的棉花抗病相关基因并阐明其功能,本研究克隆得到了2个海岛棉ERF转录因子基因,对其分子生物学特性进行了分析,并将基因转化植物后对其抗病相关功能进行了研究,已取得的成果如下: 1.目的基因的克隆与拷贝数分析: 以海岛棉(新海20)为材料,共克隆得到2个ERF族转录因子基因:EREB1和EREB2,序列特征分析发现这两个基因属ERF亚族转录因子,是海岛棉ERF中的新成员;Southern Blot分析表明,这两个基因在基因组中为低拷贝基因。 2.基因表达特性分析: RT-PCR分析结果表明EREB1基因和EREB2基因在各组织中都表达,而转录水平受棉花黄萎病菌的诱导,当棉花受到黄萎病菌的侵染后,其表达量明显提高,特别是在棉花的根部和茎部,由此可推测海岛棉ERF转录因子基因EREB1和EREB2很可能在棉花生物胁迫信号转导途径中发挥重要作用。 3.结合特异性分析: 对EREB1和EREB2的ERF域蛋白进行体外结合特异性分析,凝胶阻滞结果表明:海岛棉EREB1/2中的ERF域在体外能与ERF顺式元件(GCC-box)发生特异性结合,这说明海岛棉EREB1和EREB2具有典型的ERF转录因子功能特性。 4.基因功能分析: 通过农杆菌介导等方法分别将EREB1和EREB2转入烟草和棉花中进行超表达。相关基因表达检测结果表明:在转基因烟草中,海岛棉ERF转录因子可以增强烟草PR基因的表达;在转基因棉花中,可以增强几丁质酶基因、β-1,3-葡聚糖酶基因和PR基因等棉花抗病相关基因的表达。由此推测,将海岛棉ERF基因转入棉花超表达后能够高效激活下游抗病相关基因的表达。通过对已得到的转基因棉花部分幼苗进行黄萎病菌侵染后发现:T0代转EREB1基因棉花幼苗的耐病能力高于对照。 通过上述研究可知:海岛棉ERF族基因的新成员EREB1/2在调控抗病相关基因表达方面具有重要作用,EREB1/2在转基因烟草和棉花中超表达后可有效增强植株体内抗病相关基因的表达,从而提高了转基因植株的抗病能力。 本研究是首次将ERF转录因子基因转入棉花中进行相关功能验证的工作,并将继续深入研究和鉴定ERF基因超表达后对提高棉花抗病能力的改良作用,从而为棉花抗病性分子改良提供备选基因,为培育出棉花抗病新品种提供一定的理论基础。
【学位授予单位】:中国农业科学院
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:S562

手机知网App
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 谢晓兵;于霁雯;吴嫚;翟红红;范术丽;宋美珍;庞朝友;李兴丽;张金发;喻树迅;;利用SSCP技术分析棉花纤维差异表达的基因[J];棉花学报;2011年04期
2 鲁乃增;梅拥军;刘艳萍;;新疆海岛棉品种的亲缘关系和利用潜力研究[J];棉花学报;2011年04期
3 刘欣;蔡士宾;张伯桥;周淼平;路妍;吴继中;杜丽璞;李斯深;臧淑江;张增艳;;抗纹枯病、赤霉病的转TaPIEP1基因小麦的分子鉴定与选育[J];作物学报;2011年07期
4 兰孟焦;杨泽茂;石玉真;葛瑞华;李爱国;张保才;李俊文;商海红;刘爱英;王涛;袁有禄;;陆海BC_4F_2和BC_4F_3代换系的评价及纤维产量与品质相关QTL的检测[J];中国农业科学;2011年15期
5 高灵路;王长彪;汪保华;;棉花抗黄萎病分子育种的现状、问题与展望[J];安徽农业科学;2011年19期
6 吴大鹏;房嫌嫌;崔闰根;陈进红;祝水金;;国内外陆地棉品种资源的亲缘关系和遗传多态性研究[J];棉花学报;2011年04期
7 ;[J];;年期
8 ;[J];;年期
9 ;[J];;年期
10 ;[J];;年期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王鹏;张天真;;海岛棉染色体片段导入系的培育和应用[A];江苏省遗传学会第八届会员代表大会暨学术研讨会论文集[C];2010年
2 赵君;张天真;;一个海岛棉受体类似蛋白激酶(GbRLK)基因的克隆及功能验证[A];江苏省遗传学会第八届会员代表大会暨学术研讨会论文集[C];2010年
3 兰孟焦;杨泽茂;石玉真;葛瑞华;李爱国;张保才;李俊文;刘爱英;王涛;袁有禄;;以中棉所45为背景的海岛棉染色体代换片段的鉴定及纤维产量与品质QTL定位[A];中国棉花学会2011年年会论文汇编[C];2011年
4 李尔文;周永莲;;新疆海岛棉全面替代进口埃及棉的条件已成熟[A];中国棉花学会2007年年会论文汇编[C];2007年
5 张天真;;海岛棉和陆地棉的基因组分化[A];2008中国作物学会学术年会论文摘要集[C];2008年
6 徐僔;;棉纤维含糖规律及降糖对策研究[A];面向21世纪的科技进步与社会经济发展(上册)[C];1999年
7 孙君灵;周忠丽;贾银华;潘兆娥;何守朴;庞保印;王立如;杜雄明;;彩色棉与白色陆地棉和海岛棉的杂种优势差异[A];中国棉花学会2010年年会论文汇编[C];2010年
8 赵其波;高燕;蒋从军;;海岛棉抗病突变体HPFW356与原始材料新海16号的AFLP分析[A];中国棉花学会2009年年会论文汇编[C];2009年
9 张天真;;海岛棉优异基因资源的发掘、创新与分子设计育种利用[A];全国植物分子育种研讨会摘要集[C];2009年
10 孔杰;孔庆平;宁新民;阿力甫;赵其波;朱家辉;;新疆海岛棉抗枯萎病育种存在的问题及对策[A];中国棉花学会2009年年会论文汇编[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 张博宁 郁跃伟;优质长绒海岛棉新品种——“新海13”[N];中国特产报;2000年
2 齐俊生 李怀方;生物制种攻克棉花“癌症”[N];农资导报;2007年
3 本报记者 镡立勇;韩泽林 60载培育出600多新棉种[N];河北经济日报;2009年
4 胡佳;抗枯萎病材料成功选育[N];中华合作时报;2004年
5 宗龙信;我国棉花抗黄萎病研究取得突破[N];江苏农业科技报;2007年
6 李新彦 马勇;60年,白了棉花,白了头发[N];科技日报;2007年
7 记者  范建 人民日报记者 蒋建科;我国首获转基因抗黄萎病棉花新株系[N];科技日报;2006年
8 高云才;从棉花“三丝”看增长方式[N];人民日报;2005年
9 本报实习记者 吴艳;他为攻克棉花“癌症”带来曙光[N];中国知识产权报;2006年
10 记者 张永熙、潘银燕、陈阳阳、胡屏、赵琳琳;速成造景令古树客死他乡[N];广州日报;2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 孟宪鹏;海岛棉抗病相关ERF转录因子的克隆与鉴定[D];中国农业科学院;2009年
2 刘坤;海岛棉ERF族B3和B1亚组转录因子基因的克隆与特征研究[D];中国农业科学院;2011年
3 李为民;海岛棉Rar1、Sgt1、Rac1、KTN1基因及中棉cab基因启动子的克隆和功能分析[D];中国农业科学院;2003年
4 闵东红;小麦抗逆相关的ERF转录因子基因及功能基因的克隆与表达特性研究[D];西北农林科技大学;2006年
5 王鹏;陆地棉TM-1背景的海岛棉染色体片段导入系的培育鉴定和纤维强度QTL精细定位[D];南京农业大学;2009年
6 邓锋林;核心顺式元件HDZIP2ATATHB2依赖的海岛棉表皮原因子1(GbPDF1)在棉花纤维起始过程中起重要作用[D];华中农业大学;2011年
7 朱龙付;棉花遗传多样性研究及抗黄萎病相关基因的克隆与分析[D];华中农业大学;2005年
8 张小全;基于细胞质雄性不育的海岛棉与陆地棉种间杂种优势利用研究[D];浙江大学;2007年
9 谢德意;棉花体细胞胚胎发生能力比较及ipt基因的遗传转化[D];华中农业大学;2007年
10 涂礼莉;海岛棉纤维发育相关基因表达谱分析及功能基因的发掘[D];华中农业大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨晓芳;海岛棉染色体组特异重复序列的筛选及亚克隆分析[D];华中农业大学;2010年
2 刘君红;海岛棉高产群体生长分析及水分生理指标空间变异规律研究[D];塔里木大学;2011年
3 鲁乃增;海岛棉种质核心库的构建及新疆定名品种利用潜力研究[D];塔里木大学;2010年
4 代鑫;海岛棉组培过程细胞形态特性与基因表达差异的研究[D];新疆农业大学;2010年
5 朱永军;海岛棉枯萎病抗性鉴定及分子标记的初步筛选[D];石河子大学;2010年
6 李杨阳;海岛棉再生体系的优化及转化NAC转录子家族基因海岛棉的研究[D];新疆农业大学;2011年
7 周丽容;农杆菌介导转Bt基因海岛棉技术体系的建立及抗虫性鉴定[D];新疆农业大学;2011年
8 孔巍;海岛棉NBS-LRR类抗病基因同源序列的克隆与定位[D];中国农业科学院;2003年
9 马银平;棉花黄萎病蛋白质组学研究及GbCHI基因功能分析[D];山东农业大学;2011年
10 兰孟焦;以中棉所45为背景的海岛棉染色体代换片段的鉴定及纤维产量与品质QTL定位[D];中国农业科学院;2011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